PCS 7 過程控制系統(tǒng)在某污水處理廠中的應(yīng)用

工程概述：

　　該工程設(shè)計規(guī)模為日處理污水50萬噸, 主要收集某市區(qū)的城市污水及某縣極大部分的工業(yè)廢水和生活污水。該工程由預(yù)處理工段、生化處理工段、物化處理工段、污泥堆埋場和公用工程工段組成。

　　上海西門子工業(yè)自動化有限公司負(fù)責(zé)為某污水處理廠建立全廠自動化控制系統(tǒng)。承接的工程范圍包括：硬件供貨，系統(tǒng)集成，技術(shù)支持,客戶培訓(xùn)等。除此之外，還負(fù)責(zé)高壓配電系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集工作，其中使用了有聯(lián)網(wǎng)通信功能的西門子智能繼電保護器7JS6.

控制對象：

　　控制現(xiàn)場設(shè)備(泵、閥門等)的開、關(guān)、停、運轉(zhuǎn); 電動閥門的開啟、關(guān)閉;關(guān)鍵設(shè)備的連鎖;實現(xiàn)污水/穩(wěn)流格柵池/調(diào)節(jié)池/提升泵房/厭氧池/中沉池/曝氣池/二沉池/凝聚沉淀池/污泥濃縮池/污泥脫水/填埋場整個污水處理過程的生產(chǎn)自動化。

系統(tǒng)配置：

　　采用 SIEMENS公司最先進(jìn)的 PCS 7 過程控制系統(tǒng)作為全廠的自動化系統(tǒng)硬件平臺。整個系統(tǒng)由5套PCS7現(xiàn)場控制器（其中一套為AS417H冗余系統(tǒng)），4臺操作員站，1臺工程師站組成。在中央控制室，設(shè)置一臺大型模擬控制屏，通過串行接口由掛接在光纖以太網(wǎng)上的一臺S7-400可編程控制器驅(qū)動，提供動態(tài)顯示生產(chǎn)流程實時信息以及全部報警功能。

系統(tǒng)功能：

• PCS7擁有良好的用戶界面及強大的系統(tǒng)功能塊庫，能大大節(jié)省系統(tǒng)編程組態(tài)的時間和費用。
• 系統(tǒng)的所有硬件都基于統(tǒng)一的硬件平臺, 所有軟件也都全部集成在 SIMATIC 程序管理器下, 具有同樣統(tǒng)一的軟件平臺。
• 系統(tǒng)大量采用了新技術(shù), 在網(wǎng)絡(luò)配置上使用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)。
• PCS 7 過程控制系統(tǒng)消除了 DCS 和 PLC 控制系統(tǒng)的界限, 真正實現(xiàn)了儀控和電控的一體化。
• 通過冗余的 10 Mbps 光纖環(huán)網(wǎng)(工業(yè)以太網(wǎng))相連接,分別將信號傳送至中央控制室, 全廠主要機泵等運轉(zhuǎn)設(shè)備的開、停和故障信號都將在過程控制系統(tǒng)和中央控制室的大型模擬屏上顯示。
• 采用 SIEMENS 高速以太網(wǎng)光纖通信模塊 OSM, 大大加強了網(wǎng)絡(luò)抗電磁干擾的能力, 省去了采用普通雙絞線連網(wǎng)所必須考慮的防雷擊及過電壓保護的措施, 使得控制系統(tǒng)安全可靠, 風(fēng)險系數(shù)大大降低。
• 自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場控制站采用帶有帶電熱插拔特性的 SIMATIC ET200M 分布式輸入/輸出控制站,允許控制站中的信號模塊在系統(tǒng)運行的情況下插拔, 而無需停止系統(tǒng),大大提高了系統(tǒng)的可靠性。
• 系統(tǒng)所有的分布式遠(yuǎn)程I/O分站和170多套SIPOS 電動執(zhí)行機構(gòu)通過PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線與系統(tǒng)控制器進(jìn)行通信，最高通信速率可達(dá)12Mbps。
• PROFIBUS-PA使得用一對雙絞線即可完成儀表數(shù)據(jù)上傳及供電。
• 系統(tǒng)開放性強，易于連接到企業(yè)管理網(wǎng)，可與常見的辦公軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可大幅度地降低工程設(shè)計，維護費用。