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采用基于PC的控制技术对污水处理厂进行现代化改造

作者:www.cechina.cn2011.04.02阅读 4131

        ZWAV 因此决定以基于 PC 的控制系统为基础对 工厂进行自动化改造。他们所面临的挑战就是:要在 工厂不中断运营的前提下,在三个月的时间内完成整 套开关设备 — 包括过程自动化和通讯技术 — 的 翻新改造,然后全部转换成新的控制系统。首先, ZWAV 根据 DIN EN 61346 标准将工厂划分为各 个功能组,通过参考标识的方式让所有正在运行的设 备能够被明确无误地识别。为了标准化显示工厂概况 以及流程表CONTROL ENGINEERING China版权所有,按照这种方式标记的功能组被分配为如 下几个部分:“入口”、“机械处理部分”、“生物处理部 分”、“污泥处理部分”、“化学处理部分”、“辅助装置”、 “过程控制”以及“动力设施”。
        硬件和软件设施的标准化提高了工厂运营效率
        “转向使用 Beckhoff 控制技术的一个主要原因就是 他们的产品都根据 PLCopen 和国际 PLC 标准 IEC 61131 进行了标准化。”ZWAV 电气和过程技术 组主管 Silvio Merz 先生阐述道。“这可确保硬件和软 件的可重复利用性,简化了设备操作。对我们来说的 另一个好处就是,Beckhoff 嵌入式控制器的结构非 常紧凑www.cechina.cn,帮助我们节省了控制柜内的宝贵空间。在最 初的构建中,整个工厂内分配了 10 多个控制柜。“现 在,我们已将所有功能(开关设备、过程自动化、楼 宇分配及 LAN 组件)都集成到控制室中,也就是说, 我们已经能够将现场的控制柜都搬走了。”Silvio Merz 解释道。使用 Beckhoff 控制系统的另外一个重要原因是其拥有大量可满足各种要求的总 线端子模块。“例如控制工程网版权所有,电力测量 I/O 端子模块让我们 能够明确记录电量参数,从而能够实施最佳措施。”


Beckhoff C6335 型号无风扇控制 柜式工业PC 用作上位PC,它主要用于实现可视化控制工程网版权所有
并从本地装置采集过程数据和状态并将它们传输到中央控制器上

        所有软件和硬件组件与 ZWAV 的规格表完全一致。 “这不仅包括先前提到的硬件解决方案,也包括,特 别是‘可读’的软件。这样做的好处就是,我们作为技 术服务人员,也能够在调试后确定故障点并排除这 些故障。”Silvio Merz 阐释道。总部位于德国德累斯 顿的 HST Wates GmbH 受委托实施自动化改造, 他们使用明确规定的模块和功能完成此项改造任 务,它们都是根据客户需要用结构文本(ST)编程 语言专门编写的。


Morgenröthe-Rautenkranz 污水处理厂的控制结构

        嵌入式控制器用作紧凑型中央控制单元
        目前,污水处理工艺是由紧凑型嵌入式控制器 CX9010 实现的。由于这种控制器的性能很高,再 加上考虑到工厂的一些基础设施,只有一些功能组控制工程网版权所有, 如应急电源控制系统以及曝气池中的刮泥机及二次沉淀 池,必须分散布置。Beckhoff C6335 型号无风扇控制柜 式 PC 用作上位 PC,它主要用于实现可视化控制工程网版权所有,并从本 地装置采集过程数据和状态并将它们传输到中央控制器 中的 SCADA 过程上,或者在通讯出现故障时保存这些 数据并待日后传输。划分为严格定义的通讯结构和模块 的发布者和订阅者变量被提供用于实现嵌入式控制器相 互之间以及与上位 PC 之间的通讯。“此外,工业 PC 被设计为一台维修用 PC,应该让我们能够,例如控制工程网版权所有,使 用预装的工具将 PLC 程序或参数集载入到各台设备 中。”Silvio Merz 先生解释道。
        用户界面具有高识别度
        工厂的可视化和操作通过两台 Beckhoff CP69xx 系列 不带功能键的 15 英寸‘经济型’触摸面板实现。通过 DVI 扩展技术,安装在工厂内的第二台面板同步显示控 制室内显示的操作顺序。通过两个基本描述选项“工厂” 和“工艺”让操作员可以对工厂的整体运行状态一目了然。点击各自单元,即可查看详细的图像或进一步 信息。这样做的一个特别的好处就是:使用标准的 可视化系统进行显示可以有很高的识别度,从而为 工厂操作人员带来工作上的方便。


流程表让操作人员能够一目了然地查看整个工厂的运行状态

工厂里安装的一台不带按键的 CP69xx 型号的 15 英寸‘经济 型’触摸面板,
用于同步显示控 制室中显示的操作顺序

        工厂扩展规划
        在后续的项目中,Vogtland Water Board 同样也将 给污水厂四周的 9 个污水泵站配备了 Beckhoff 控制系统,并将它们连接到 HydroDat V8 中央控制 系统上。“我们将自行完成所有规划、编程和配置 工作除了数据传输应用程序是例外,它们要作为使用许 可购买。”Silvio Merz 先生说道。“我们使用的是 HST-Systemtechnik 公司的‘TeleMatic’通讯软件,它 装在 TwinCAT PLC 的第一个 Runtime 上。由我们创 建的实际应用程序安装在控制器的第二个 Runtime 上。”

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