案例研究：美国垦务局new

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1、案例研究：美国垦务局使用Opto22SNAPPAC系统是监测、控制水处理过程的关键背景：位于落基山脉腹地的阿肯色河主要源头，科罗拉多州Leadville市建立于1877年，海拨10，152英尺，该市是美国最高矿业城市，以金、银、铜等贵金属资源丰富而闻名。追溯至19世纪60年代，当金和银首次在Leadville附加发现时，那起初是作为当地的一个采矿基地。在以后的几十年里，其周边地区的山坡深处遍布金属矿产。在那个年代，排出地表水和雨水很不容易，所以在采矿设施下搭建了纵向通道，使水能够流下来汇集到阿肯色河中。到了20世纪80年代，大量的水聚集在弃用的矿井中，金属逐渐把

2、水酸化。更严重的是附近的河流也被污染，当有动物经过时，其腿和脚极易被灼伤。经美国环境保护局评估后，Leadville矿区内和附近的多块区域被判为人类非安全区域，并指定为超级基金（有毒废物堆场污染清除基金）的站点。美国垦务局建设堤坝、电厂及隧道，为超过3100百万的美国居民供应用水Leadville隧道Leadville矿井排水隧道（LMDT）于1952年竣工，由美国矿业局建造用于矿井区指定区域的排水。隧道位于Leadville市外南/东南部，全长约120，000英尺。隧道内部自1992年，开垦局（于1959年购得隧道，一直独立负责直至1996年被联邦政府解散）1

3、便进行隧道排水处理—除去溶解的金属，保证水符合管理法规和标准，能安全地流入阿肯色河道内。1996年以来，EugeneCsuti主要负责该地水处理厂的自动化和电子设备。他确定、使用、维护一个复杂的过程控制系统用于监测包括水位、条件变化报警和金属筛除如镉、铅、银和锌等。系统同时调节水的PH值，降低水的浊度，在排放前对其进行净化，甚至比日常饮用水更为清洁。为了实现这一目标，Csuti开始重新审查安装的Opto22mistic™控制平台，包括多重G4LC32控制器（自动化行业的第一代可编程自动化控制器之一）和可升级至更先进的SNAPPAC系统，它是Opto22最新一代的

4、硬件和软件，拥有更快和更强大的控制器，简单易懂，Microsoft®Windows®环境下编程，易于操作的HMI开发工具。因为Opto22产品可向后兼容，Csuti能对硬件升级，利用新的特点加入指令，而不用改变运行中的现场布线和I/O。Csuti与Opto-Solutions（一家工程和设计公司专业机械自动化，建筑和能源管理及其他应用等）合作，Opto-Solutions协助Csuti将整个系统升级至Opto22的旗舰产品SNAPPAC系统平台。新系统拥有Opto22著名的分布式架构，装有与多个I/O通讯的独立控制器，用于监测和控制上千个点。Opto22的I/O

5、拥有罕见的独立I/O处理器，能进行时间关键性、密集处理和重复任务，如高速计数、输入闭锁、积分计算及最出色的PID回路控制。LMDT的控制室PID控制部分Leadville的处理过程包括添加硫酸和其他化学试剂以固化污染物，最终能像淤泥一样被抽出去。使用PID回路控制有效调节了硫酸注入过程并保证了水的PH值在正常范围内，约7.8~8。“我们的Opto系统连接化学加料器，PID控制加快或减慢注入速度，保持PH值的准确”，Csuti解释道。分布式架构值得注意的是，PID回路控制的这个过程不依赖Opto22PAC控制器来执行，而是通过远程处理器（也被称作智能处理器）实现的

6、。将整个设备中的控制器层的PID回路控制的2密集运算下放到I/O机架上的智能处理器，能有效推动控制至I/O层，同时这种分布式架构为Csuti提供了许多优势。Opto—Solutions总裁AnthonyDern定时与Csuti就使用和支持的问题进行磋商，他解释道：“有了Opto的分布式SNAPPAC系统，中央控制器能运行控制程序或‘策略’，并代表远程智能处理器的许多功能—从简单的I/O读写到更复杂些的功能如高速计数、脉冲、测量及热电偶线性化等。因此，SNAPPAC系统能降低系统内的故障几率，例如若主机PAC以任意形式出现故障，你仍有单独单元可继续进行操作，永久地

7、不停顿地执行系统各自的任务。”在Csuti的案例中，这意味着，如果中央控制器停转、离线或因为任何原因不运行，所有分布在整个设施中的SNAPPAC智能控制器不会受到影响，将继续执行他们的PID计算和对规定水的计量。Opto分布式架构的另一个优势在于布线，如Csuti的水处理操作发生在大规模设备中，一个主控制室与6个远程I/O通讯，面板加2个远程站点通过光纤通讯。这些都是有线连I/O，控制阀门开关、设备开关及仪表监测。在白天的开关过程中，系统操作状态是手动，面板则用于本地控制。而在晚间和节假日，系统切换至自动状态，同时控制室优先。因此，布线实际上需要2个不同的地点，

8、同时，对于设备大于250