城市污水处理厂控制系统

　　城市污水处理是政府的重点工程，一些大的城市每天要处理污水几十万立方米乃至几百万立方米。

　　城市污水处理工程自控系统设计要求采用集散型控制系统，采取“集中监测，分散控制”的原则，由厂级中央监控工作站和现场分散控制站组成全厂工业控制网。现场控制级与二台中央调度计算机之间的通讯采用以通讯光纤为介质的高速工业以态网。

　　一、系统的要求：

　　1. 系统结构

　　控制网络的设备容量 >128台，通讯波特率>5MB，通讯距离>2KM，在出现故障时增加或删除一个节点，都不会影响其它设备的运行和通讯。

　　2. 故障诊断

　　控制系统应具有自诊断功能，可以在运行中诊断出系统的部件是否出现故障，并且在监控软件中及时、准确地反映出故障状态、故障时间、故障地点、及相关信息。在系统发生故障后，I/O的状态应返回到系统根据工艺要求预设置的状态上。

　　3. 通讯系统的性能

　　控制系统应是开放的控制系统。它除了具有良好的网络通讯能力外，通讯结构应采用国际标准的工业环形冗余结构。还应具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，网络连接应无特殊要求。

　　4. 扩展性和兼容性

　　为了保证在工厂扩建或改造时满足工厂的控制要求，控制系统应具有较强扩展能力，并且系统的关键部件如主机、电源及通讯网络均可进行扩展。

　　5. 控制网络要求

　　安全可靠、迅捷高效的控制网络是成功的过程自动控制系统的先决条件，对于分布式自动化控制系统更是如此。本项目的通信系统采用以光纤为传输介质的冗余网络结构，它包括：

　　.工业以太网，传输速率为10MB/S

　　.现场总线，传输速率为9.6KB/S至12MB/S (波特)，可根据需要自由设定。

　　工业以太网作为整个控制系统的系统总线，用于连接中央控制室内的各种设备(包括工程师站和操作员站)和各个现场控制站。

　　二、系统设计

　　自控系统采用美国AB公司生产的CONTROLLOGIX系列PLC，PLC控制系统的组成如下：

　　控制系统组成图

　　如上所示，自控系统的组成主要包括：

　　1. PLC现场控制站

　　现场控制站的PLC系统的主要功能是远程I/O模块和通讯的功能，它主要包括模拟输入模块、数字输入模块、数字输出模块、以及通讯模块。

　　2. 主PLC控制站

　　主PLC控制站的主要功能是通过预先编制好的控制程序，对现场控制站I/O模块所采集的数据进行分析、运算并相应的输出结果。主PLC控制站还通讯功能，包括和PLC现场控制站之间的通讯和与中央控制站之间进行通讯。它的组成主要包LIM1(PLC的CPU)、通讯模块和电源等。