论述与分析城市污水处理厂自动化系统的结构形式论文

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1、论述与分析城市污水处理厂自动化系统的结构形式论文.freel左右，工控网的站点为4～7个，管理网的站点为3～5个，同时污水处理厂都又存在扩建、改造、增加或减少PLC工作站的可能，我们在设计工控网时采用总线网结构，其特性能满足工业控制实时性高、扩展灵活、方便的要求。对于管理网由于其实时性要求不高，同时对其网络中计算机终端的确切数量及今后的发展无法准确估算，在设计中管理网络都采用星型结构以满足灵活性好、扩展维护方便的要求。4.5三网络通信污水厂自动化系统通常采用三级或四级子网构成复合型网络结构，要求我们在各级子网中都配置不同的通信协

2、议，以适应不同的通信要求。由于现场测量控制层传递过程数据及控制命令，这种信息很短，对实时性要求较高，我们采用周期“I/O”方式通信。其采用的主协议大多为塌缩结构，只有物理层、链路层及应用层，而且大多为各PLC公司的专用协议。在设计时应按选择的PLC型号配置其通信协议。集中监视操作层主要负责传递监控信息，信息长度居于过程数据与管理信息之间，对实时性要求也比较高，其通信协议常用令牌方式控制通信，通信速率为1～100Mb/s。在厂部及公司管理层，由于其需要进行PLC网的互联，PLC网与其他局域网的互联，因此，在这两层中一般采用开发性能

3、好的通用协议。个人计算机或PLC工作站在加入不同级别的子网时，必须按所连入的子网配置通信模板，并且应按该级子网配置的通信协议编制用户通信程序。4.6系统软件在网络结构设计、操作和维护方面，网络软件、支撑软件、工具软件和应用软件起着极其重要的作用，作为工业控制用软件我们认为其必须能满足以下的性能和功能方面的要求。污水厂自动化系统软件应是能支持系统资源共享，适用于不同的计算机硬件平台，支持实时多任务、多用户、多处理性能，支持中文字库，支持网络通信和网络服务，具有良好的组态功能和组态方式，友好的人机界面，支持多种数据库操作和格式化，支

4、持多媒体，支持系统冗余，有较高的可靠性、实时性，具有良好的开放性和通用性等。污水处理厂自动化系统软件必须具有以下功能：数据采集、监控、信息管理、报表、趋势分析、登录、动态模拟、报警和事件窗口、自诊断、历史数据处理、在线组态和安全管理功能等。应用软件通常是由系统集成商根据污水处理厂的工艺设计及使用要求，在系统软件、支撑软件平台上组态完成的程序。其属于非标产品，直接影响整个系统的可用性、安全性，在某种意义上，应用软件的好坏将会影响操作人员对工作、网络和组织的感受。4.7系统硬件系统硬件包括站点硬件和网络硬件两大类，由于污水处理厂生产

5、过程缓慢、无自动化也可生产的特点，一般常用的PLC产品、网络产品，个人计算机等在可靠性指标MTBF(平均无故障间隔时间)、技术参数等方面一般都能满足污水处理厂自动化系统的使用要求。由此，我们在设计中充分考虑软/硬件相匹配、性价比高等原则选择系统硬件。5污水处理厂系统构成拓扑图5.1网络拓扑图及其构成该装置采用计算机监控系统，分站用可编程控制器(PLC)的自动化控制系统。软件为采用太力信息产业有限公司的ISynall平台开发的专用软件包。5.2人机界面及功能人机界面是操作者和系统交互联系的平台，它直接面向操作者，是用户认识评价一个

6、系统的首要部分。本系统采用在WINDOWS环境下运行的ISynall软件包它把实时动态的各种信息量以图形、文字、画面的方式有机地结合在一起，立体感强，操作简便，直观舒适。操作者可用鼠标完成对软件的全部操作，包括菜单选择、画面切换、实时数据显示、历史数据前/后翻页、报表生成及打印、故障查询及复位、文件管理、参数设定等等，每页图形均固定有即时报警信息栏、向上翻页、回到主菜单、打开报警显示屏，操作人员姓名注册显示、故障/维修/模拟报警实时显示等功能。本软件包采用的是全中文界面更有利于操作者进行操作。5.3自动控制过程1、进水泵2、粗格

7、栅3、细格栅4、刮砂桥和砂泵5、进水流量和pH计6、水下推进器7、罗茨鼓风机8、回流污泥泵9、二沉池刮泥桥和浮渣泵10、剩余污泥泵5.4系统运行与维护该自动控制系统完全能够满足工艺运行需要，保证日处理水量、水质达到设计要求。由于生产需要，本系统必须24h连续运行，因此，对设备从选型到安装，从使用到维护管理都提出了较高要求。6结束语污水厂自动化系统从理论上来讲是一个完整的、开放的系统，但在实际设计及工程实施过程中也存在一些问题。特别是一些大型设备如鼓风机、离心脱水机、高压配电系统综合智能保护装置等，其控制系统由设备配套带来，一般情

8、况下自成网络，是各自分离的自动化孤岛，使日后的自动化运行、管理、维护及再开发变得很困难。如何在工程设计及招投标中协调好各子控制系统，使之能够与中心控制室的主控机实现安全开放的网络通信并满足工业控制实时性的要求，是今后在工程设计中需要进一步研究的新课题。