品牌西门值+ 包装说明 全新 - 产品规格子
现场安装
西门子模块6ES7221-1BH22-0XA8详细说明
现场控制站采用西门子S7 400 PLC，CPU采用416-3DP CPU，配有开关量输进DI模块、开关量输出DO模块、模拟量AI模块和通讯模块，并采用STEP7 5.1软件对PLC各个模块的参数进行组态。现场控制站在与设备自带的PLC通讯时，采用ProfiBus-FMS的方式[2]，包括现场自动化单元、单元和现场总线通讯三个部分，现场总线物理层采用EIA-RS-485协议，通讯板卡采用CP5611，用于主站和从站之间通讯。CP5611的传输速率从9.6k bit/s 到12M bit/s，每个字符为11个位。在CP5611通讯软卡安装时，与Softnet-DP软件配套使用;10KV及各变电所的相关信号，通过智能继电保护装置及智能空气断路器、用PROFIBUS-DP的通讯方式与现场控制站交换数据，每个间隔保护及丈量装置均作为现场控制站的从站。
中心控制室的上位计算机采用产业计算机，并用大型电子投影仪作为电子屏，操纵系统选用bbbbbbs2000 Professional，并配用WinCC组态软件。该工控组态软件是一个集成的HMI系统和监控治理系统，具有画面显示、趋势曲线、报警处理、报表处理、数据治理、网上浏览等功能。其特性之一是全面开放，各系统集成商可用WinCC 作为其系统扩展的基础，通过开放接口开发自己的应用软件。本系统将WinCC 与STEP7 配合使用。由于在STEP7 中定义的变量可以在WinCC中直接使用，从而节省了工程开发时间。另外，WinCC中的C语言脚本及提供的与数据库之间的接口增加了其应用功能，可满足用户的复杂要求[3]。
3 主要控制功能
污水处理控制系统主要有6个子系统组成[4]：粗细格栅程控系统、水泵程控系统、生物反应池空气量调节系统、回流污泥量调节系统、泥温调节系统、清化调节系统。
3.1 粗细格栅程控系统
粗细格栅均采用液位差控制，在粗细格栅前后装有超声波液位探头，由变送器将0～10V的液位差信号送到PLC模拟量输进模块，当液位差超过设定值时，PLC强制启动格栅进行清渣，否则按预定周期清渣。为保控制可靠运行，需定期对超声波液位计进行维护和校正。格栅程控系统根据格栅前后的水位差，自动控制栅耙，按预定周期运行，以保证格栅正常工作，格栅调节有现场控制（手动）和远程控制（自动）两种模式。
3.2 水泵程控系统
水泵程控系统按水泵池的液位经过MicroMaster通用变频器，并采用数字增量式PID方式控制水泵的转数和流量。每台泵房均有主运行泵、备用泵，以备不测。对每个泵的控制，同样有现场控制和远程控制两种模式。
3.3 生物反应池空气量调节系统
生物反应池是污水进行生化反应的场所，主要通过转刷控制污水的曝气时间。生物反应池中设有转刷，并在出水口设有溶解氧仪、氧化还原电位计和污泥浓度计、SIPAN32液体分析仪。溶解氧仪和氧化还原电位计输进信号连接在PLC不同的输进模块上，以免由于模块损坏造成控制失调。曝气空气量的调整，采用控制鼓风机导叶片的方式，即通过改变鼓风机导叶片的角度来改变空气量，从而保证溶解氧的需求量。
3.4 回流污泥量调节系统
回流污泥量的调节是为了将氧化沟中的悬浮污泥浓度控制在规定的范围内，其调节采用数字式增量PID控制方式，按进进氧化沟的水量控制回流污泥泵的开启台数和回流污泥管道上阀门的角度，以保证回流污泥管道上阀门的合适比例，所有泵的调节均由变频器控制。
3.5 泥温调节系统
其任务是为了控制污泥沟中的泥温在答应范围内，以保证其在35℃内充分发酵。泥温调节采用热平衡控制方式，即改变换热器的热水温度或流量来改变换热量，以实现污泥温度的调节。对每个泵的控制，也都有现场控制和远程控制两种模式。
3.6 清化调节系统
清化调节系统由沼气搅拌程控系统、消化池配泥程控系统、滤池程控系统等组成，主要完成水质的清化过程，满足环保要求。若以上各现场控制单元PLC任何一台出现故障，现场报警信号立即通过网络反馈到中控监视室，并在监视屏上显示故障位置，同时声光报警，操纵职员便可根据实际情况进行操纵，排除故障或自动启动备用泵。
4 控制程序设计
系统有四种控制方式：本地手动控制、单台设备点动控制、成组设备自动控制、全厂设备全自动控制。前三种方式一般只在设备调试或维修时使用，正常状况下系统主要以全自动控制方式运行，在这种方式下，所有各类设备都由PLC按照预先编制的程序自动控制，不需要操纵职员干预，各种现场数据通过PLC传至中控室的上位机，中控室可监视各现场站的全部运行信息，并可控制现场设备的启动和停止。生物反应池中的生物处理部分是整个污水处理的关键部分，限于篇幅，仅先容生物反应池空气量调节系统的程序设计。
反应池空气量调节系统用来控制从污水进进反应池到处理后的污水流出反应池的整个过程，在这个过程中，包括控制各种阀、泵、风机的顺序及定时开关和风机的转速调节等。污水在池中是通过微生物的生物氧化作用来往除有机物的，水中氧的含量对污水的处理效果是至关重要的，根据工艺要求，曝气池内的溶解氧含量通常控制在1～3mg/L范围内，在曝气阶段未溶解氧含量应不超过2mg/L，含氧量过低或过高，均会影响出水质量，每隔5min检测一次曝气池内的溶解氧值，根据溶解氧的均匀值来控制风机转速，若溶解氧低于设定下限时，调频风机转速增加5%，若溶解氧高于设定上限时，调频风机转速降低5%， 这样就实现了反应池供氧量的自动调节，既避免了不必要的能源损失，又优化了运行工艺。
根据上述控制过程要求，应用程序主要由5个程序模块组成：
（1）公用程序模块（OB1），包括初始化部分、反应周期设定、工艺时间设定、溶解氧设定、调用条件设定等。
（2）开关量顺序控制模块（FC10），其功能包括协调控制各个阀、泵、风机等设备的运行及相关故障的报警，池的进气阀、进水阀、出水阀、回流泵、剩余污泥泵的控制。
(3）断电保护模块（FC16），功能是系统断电后，将所有状态锁存，待加电后使PLC恢复所保持的状态继续运行。
（4）通讯模块（FC20），用来完成PLC与上位机的各种数据传送。
（5）溶解氧值自动调节模块（FC5），主要功能是根据溶解氧值来调节风机转速以及相关故障的报警。
5 结语
系统采用了ProfiBus-FMS总线技术，将Simatic S7-400 PLC、变频器MicroMaster和工控机等主要控制设备有机结合，具有组网简单、运行速度快、通讯稳定性强等特点，通过与变频调速技术在污水处理系统中的配合使用，进步了整个污水处理系统的自动化水平。同时，由于其模块化特性，若处理规模加大，只需增加相应的功能模块，增加适当的软件功能就可在较小的投进下很方便地实现规模扩展，对我国污水处理的自动化建设具有一定的推广价值。
CPU有PM571、PM581 和PM591三个不同的等级。均带有：LCD显示、操作按键、一个SD卡的扩展口和两个集成的串行通讯口。CPU可直接插在CPU底板上，底板可选择集成以太网或者ARCNET网络接口。此外，保留的CS31的通讯接口是考虑到了和AC31等ABB公司其他系列PLC的兼容性。
通讯模块
除了CPU上集成的通讯接口外，每一个CPU上还可*多扩展4个通讯接口。这4个通讯接口可扩展为任意的标准总线协议。CPU上集成的两个Modbus通讯接口和可选集成的以太网或ARCNET网络接口外，通过通讯扩展接口还能扩展 : ProfibusDP-V1、DeviceNet、CANopen和以太网等总线接口。
I/O 模块
输入/输出模块有模拟量和开关量两大种类。每个输入/输出模块均可直接插到端子板上，CPU本地和通过FBP分布式扩展的子站，可*大扩展到7个输入/输出模块。AC500还可以提供每一点都可以根据用户的需求及可设置为输入又可设置为输出的开关量模块。
FBP 的接口模块
这种模块集成了一定数量的开关量输入/输出，并且通过它实现和CPU 的通讯和分布I/O。这个分布模块后面又可*大扩展7个输入/输出模块。
AC500 Control Builder 编程
AC500 Control Builder 编程是一套可对所有系列AC500 CPU进行编程的工程工具，这套编程软件符合IEC61131-3的国际标准，可支持五种不同的编程语言：
－功能块（FBD）
－语句表（IL）
－梯形图（LD）
－结构文本（ST）
－顺控图（SFC）
这套软件可完成AC500系统的全部设置，包括所有的总线接口，而且还有全面的自诊断功能、报警处理、可视化调试工具和开放的数据接口。此外还可以提供离线,变量跟踪功能,配方管理和监视列表,可视化的调试工具,通讯接口的设置,开放的数据接口,工程接口.
三，SBR污水处理工艺介绍
序批式活性污泥法简称SBR (Sequence Batch Reactor)法，是早期充排式反应器的一种改进。随着自动控制水平的提高，SBR法引起人们的重新重视，并对他进行了更加深入的研究与改进，自1985年我国第一座SBR处理设备在的投产，目前已经广泛的应用在工业污水和城市污水的处理中 。
SBR工艺的基本操作流程由进水，反应，沉淀，出水和闲置等五个基本过程组成，从污水流入到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行的。
http://www.absygs.com
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