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PCS 7 过程控制系统在某污水处理厂中的应用

工程概述:
该工程设计规模为日处理污水50万吨, 主要收集某市区的城市污水及某县极大部分的工业废水和生活污水。该工程由预处理工段、生化处理工段、物化处理工段、污泥堆埋场和公用工程工段组成。
上海西门子工业自动化有限公司负责为某污水处理厂建立全厂自动化控制系统。承接的工程范围包括:硬件供货,系统集成,技术支持,客户培训等。除此之外,还负责高压配电系统的数据采集工作,其中使用了有联网通信功能的西门子智能继电保护器7JS6.


控制对象:
控制现场设备(泵、阀门等)的开、关、停、运转; 电动阀门的开启、关闭;关键设备的连锁;实现污水/稳流格栅池/调节池/提升泵房/厌氧池/中沉池/曝气池/二沉池/凝聚沉淀池/污泥浓缩池/污泥脱水/填埋场整个污水处理过程的生产自动化。


系统配置:
采用 SIEMENS公司最先进的 PCS 7 过程控制系统作为全厂的自动化系统硬件平台。整个系统由5套PCS7现场控制器(其中一套为AS417H冗余系统),4台操作员站,1台工程师站组成。在中央控制室,设置一台大型模拟控制屏,通过串行接口由挂接在光纤以太网上的一台S7-400可编程控制器驱动,提供动态显示生产流程实时信息以及全部报警功能。


系统功能:

  • PCS7拥有良好的用户界面及强大的系统功能块库,能大大节省系统编程组态的时间和费用。

  • 系统的所有硬件都基于统一的硬件平台, 所有软件也都全部集成在 SIMATIC 程序管理器下, 具有同样统一的软件平台。

  • 系统大量采用了新技术, 在网络配置上使用标准的工业以太网和 PROFIBUS 网络。

  • PCS 7 过程控制系统消除了 DCS 和 PLC 控制系统的界限, 真正实现了仪控和电控的一体化。

  • 通过冗余的 10 Mbps 光纤环网(工业以太网)相连接,分别将信号传送至中央控制室, 全厂主要机泵等运转设备的开、停和故障信号都将在过程控制系统和中央控制室的大型模拟屏上显示。

  • 采用 SIEMENS 高速以太网光纤通信模块 OSM, 大大加强了网络抗电磁干扰的能力, 省去了采用普通双绞线连网所必须考虑的防雷击及过电压保护的措施, 使得控制系统安全可靠, 风险系数大大降低。

  • 自动化系统的现场控制站采用带有带电热插拔特性的 SIMATIC ET200M 分布式输入/输出控制站,允许控制站中的信号模块在系统运行的情况下插拔, 而无需停止系统,大大提高了系统的可靠性。

  • 系统所有的分布式远程I/O分站和170多套SIPOS 电动执行机构通过PROFIBUS-DP现场总线与系统控制器进行通信,最高通信速率可达12Mbps。

  • PROFIBUS-PA使得用一对双绞线即可完成仪表数据上传及供电。

  • 系统开放性强,易于连接到企业管理网,可与常见的办公软件进行数据交换,可大幅度地降低工程设计,维护费用。