1、 系统配置:
下位机采用西门子S7-300 系列PLC,根据现场设备分布情况分别设置:预处理分站、UF 分站、RO 分站、加药间分站、MCC 分站;上位机采用2 台计算机作为操作站,配置2套WINCC组态软件,2 台操作站的功能相同,起到双机热备的作用;下位机采用ProfibusDP 现场总线,下位机与上位机之间采用以太网连接。
2、 电气设计
电气设计的内容主要包括:MCC 马达控制中心,控制系统、电磁阀岛、现场仪器、传感器、程序设计等。
<1> MCC 马达控制中心
水处理设备中用到的负载主要为泵类,且一般要求采用恒压、恒流等方面的控制,我们一般采用变频器驱动。同时为了方便维护与调试,通常在泵附近设计一个现场按钮箱,上面设有“就地/停止/远程选择开关”、“启动按钮”、“停止按钮”、“运行指示”、“故障指示”等。
<2>控制系统
针对一般的水处理系统I-O 规模如下表统计,为了节约电缆、方便日后维护,我们一般采用西门子ET-200M 分布式I-O 设计。
站名 | DI 点数量 | DO 点数量 | AI 通道数 | AO 通道数 |
CPU 主站 | 10 | 5 | 0 | 0 |
MCC 分站 | 96 | 32 | 25 | 25 |
预处理分站 | 64 | 32 | 16 | 0 |
UF 分站 | 48 | 48 | 32 | 0 |
RO 分站 | 32 | 32 | 32 | 0 |
加药分站 | 64 | 64 | 16 | 0 |
汇总栏 | 314 | 208 | 121 | 25 |
<3>电磁阀柜
水处理系统中用到的气动阀较多,考虑到施工、维护方便一般在现场设置电磁阀柜,应把相对位置集中、功能一组的电磁阀布置在同一个阀柜内。
<4>仪器、传感器
水处理设备中用到的传感器种类较多,如:超声波液位计、电磁流量计、COD仪、电导仪、压力传感器、浊度仪、余氯等,在设计时应注意以下方面:
a. 液位计的安装位置应选择在液位波动较小的地方,同时注意盲区;
b. 电磁流量计安装应注意前后管道是否符合要求;
c. 浊度仪的安装应避免取样管憋气;
d. 需要取样的仪表应注意主管道的压力是否与仪表相符;
e. 对放置在加药间内的传感器应注意防腐蚀。
<5>程序设计
针对水处理系统,每个V 型滤池、每个UF 膜组、每个RO 膜组的工艺流程都基本类似,一般情况下,我们只分别设计一套通用的子程序,然后重复调用。另外,为了提高编程效率,我们建议使用结构变量,如:一个传感器就用一个变量(其包含当前值、量程上限值、量程下限值、高高报警值、高报警值、低低报警值、低报警值、模拟设置值、报警使能位等)。
3、总结
采用西门子S7-300 系列PLC 基本能满足一般水处理系统的需求,当然如果水处理规模较大也可采用S7-400 系列PLC,同时西门子PLC 具用丰富的总线接口可以接到企业已有的DCS 系统。我公司也可根据客户需要配置三菱PLC等其它品牌PLC和人机界面。