1、 系統配置:
下位機采用西門子S7-300 系列PLC,根據現場設備分布情況分別設置:預處理分站、UF 分站、RO 分站、加藥間分站、MCC 分站;上位機采用2 臺計算機作為操作站,配置2套WINCC組態軟件,2 臺操作站的功能相同,起到雙機熱備的作用;下位機采用ProfibusDP 現場總線,下位機與上位機之間采用以太網連接。
2、 電氣設計
電氣設計的內容主要包括:MCC 馬達控制中心,控制系統、電磁閥島、現場儀器、傳感器、程序設計等。
<1> MCC 馬達控制中心
水處理設備中用到的負載主要為泵類,且一般要求采用恒壓、恒流等方面的控制,我們一般采用變頻器驅動。同時為了方便維護與調試,通常在泵附近設計一個現場按鈕箱,上面設有“就地/停止/遠程選擇開關”、“啟動按鈕”、“停止按鈕”、“運行指示”、“故障指示”等。
<2>控制系統
針對一般的水處理系統I-O 規模如下表統計,為了節約電纜、方便日后維護,我們一般采用西門子ET-200M 分布式I-O 設計。
站名 | DI 點數量 | DO 點數量 | AI 通道數 | AO 通道數 |
CPU 主站 | 10 | 5 | 0 | 0 |
MCC 分站 | 96 | 32 | 25 | 25 |
預處理分站 | 64 | 32 | 16 | 0 |
UF 分站 | 48 | 48 | 32 | 0 |
RO 分站 | 32 | 32 | 32 | 0 |
加藥分站 | 64 | 64 | 16 | 0 |
匯總欄 | 314 | 208 | 121 | 25 |
<3>電磁閥柜
水處理系統中用到的氣動閥較多,考慮到施工、維護方便一般在現場設置電磁閥柜,應把相對位置集中、功能一組的電磁閥布置在同一個閥柜內。
<4>儀器、傳感器
水處理設備中用到的傳感器種類較多,如:超聲波液位計、電磁流量計、COD儀、電導儀、壓力傳感器、濁度儀、余氯等,在設計時應注意以下方面:
a. 液位計的安裝位置應選擇在液位波動較小的地方,同時注意盲區;
b. 電磁流量計安裝應注意前后管道是否符合要求;
c. 濁度儀的安裝應避免取樣管憋氣;
d. 需要取樣的儀表應注意主管道的壓力是否與儀表相符;
e. 對放置在加藥間內的傳感器應注意防腐蝕。
<5>程序設計
針對水處理系統,每個V 型濾池、每個UF 膜組、每個RO 膜組的工藝流程都基本類似,一般情況下,我們只分別設計一套通用的子程序,然后重復調用。另外,為了提高編程效率,我們建議使用結構變量,如:一個傳感器就用一個變量(其包含當前值、量程上限值、量程下限值、高高報警值、高報警值、低低報警值、低報警值、模擬設置值、報警使能位等)。
3、總結
采用西門子S7-300 系列PLC 基本能滿足一般水處理系統的需求,當然如果水處理規模較大也可采用S7-400 系列PLC,同時西門子PLC 具用豐富的總線接口可以接到企業已有的DCS 系統。我公司也可根據客戶需要配置三菱PLC等其它品牌PLC和人機界面。