摘 要：本文介紹了污水廠現(xiàn)行集散式控制系統(tǒng)的構(gòu)成、配置及控制原理，通過三年多的應(yīng)用，表明其系統(tǒng)的可靠性高、操作簡單、獨(dú)立工作性強(qiáng)。 關(guān)鍵詞：污水廠，集散式控制系統(tǒng)，構(gòu)成，配置，控制原理 　　集散式控制模式是當(dāng)前在工業(yè)控制領(lǐng)域上比較流行的一種控制模式，其特點(diǎn)是分散控制，集中管理，由于它是分散控制，能分散危險(xiǎn)，大大降低某點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)對整個(gè)系統(tǒng)的危險(xiǎn)，所以，在一些實(shí)時(shí)性要求很高的工業(yè)現(xiàn)場一般都采用這種控制模式。?？谑邪咨抽T污水處理廠的污水處理工藝流程即采用集中管理，分散控制的這種集散式控制模式。 一、 系統(tǒng)的構(gòu)成 　　該控制系統(tǒng)采用二級分布式計(jì)算機(jī)控制，對全廠各分站實(shí)行集散控制管理。本系統(tǒng)由三大部分構(gòu)成（如圖1）： [align=center] 圖 1[/align] 　　中心控制室（CCR）：設(shè)集中管理服務(wù)器兩臺(tái)（SERVER A/B）、READ數(shù)據(jù)庫硬盤、三個(gè)Sattgraph 90操作站、打印機(jī)、大型模擬屏等共同構(gòu)成局域網(wǎng)，處理人機(jī)接口命令，進(jìn)行各種數(shù)據(jù)、報(bào)警處理，實(shí)現(xiàn)信息共享等。 　　通道：通道是連接中心控制室與各分站的通信通道。本系統(tǒng)由端子服務(wù)器（TERMINL SERVERS）通過光纜連接各分站PLC的Comli和Sattbus接口組成以太網(wǎng)，構(gòu)成連接CCR與分站的兩條通信信道。Sattbus作為備用通信線路，在Comli出現(xiàn)故障時(shí)投入使用。 　　現(xiàn)場PLC站：由11個(gè)可獨(dú)立工作的PLC控制分站組成，廠內(nèi)9個(gè)PLC1～PLC9，廠外兩個(gè)泵站PLCHAI、PLCSHU，接收終端設(shè)備和檢測儀表的數(shù)據(jù)及信息，并將其傳送至控制中心，也可通過連接PLC的OP45或直接對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。 二、系統(tǒng)配置 　　1、中控室的Server System采用瑞典ABB公司以O(shè)pen VMS為軟件平臺(tái)的Sattgraph 90系統(tǒng)進(jìn)行集中管理，兩臺(tái)計(jì)算機(jī)互為備用;Operator Stations選用Windows NT為軟件平臺(tái)的Sattline編輯和顯示全廠的工藝總圖，各分站的工藝流程圖和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、工藝歷史數(shù)據(jù)、歷史曲線、參數(shù)設(shè)置、報(bào)警、實(shí)施控制等功能，具有良好的人機(jī)界面。 　　控制中心設(shè)有一大型馬塞克模擬屏，用于顯示全廠的工藝流程圖及主要工藝參數(shù)，并在相應(yīng)的工藝運(yùn)行設(shè)備處裝有高亮度二極管，顯示各設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。 　　2、中控室與廠內(nèi)各分站之間的通信通過端子服務(wù)器連接，本系統(tǒng)采用美國生產(chǎn)的多對話網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)器DEC Server 90M，再通過轉(zhuǎn)發(fā)器DEC repater來連接PLC與PLC之間，中控室與PLC之間的信號(hào)傳輸。 　　DEC Server 90M可連接至10 Baset以太網(wǎng)絡(luò)，具有輸入/輸出信息流控制功能，可使用Open VMS系統(tǒng)和UNTX系統(tǒng)進(jìn)行管理，其接口采用8線模塊式插座—MJ8（通稱RJ45），各口工作狀態(tài)由相應(yīng)的LED顯示。 　　3、各分站的PLC采用ALFA LAVAL公司模塊化結(jié)構(gòu)的Sattcon35 PLC,是一種插架式安裝的控制系統(tǒng)，可擴(kuò)展為2個(gè)機(jī)架，每個(gè)機(jī)架帶有16個(gè)I/O模塊，每個(gè)開關(guān)量模塊有32個(gè)輸入/輸出，最大可有1536個(gè)I/O信號(hào);帶有一個(gè)供電模塊PSF;中央處理模塊CU45;連接一顯示和操作面板OP45。 　　PLC主要功能模塊圖如下（圖2）： 　?。?）供電模塊PSF：負(fù)責(zé)將交流電源轉(zhuǎn)換成供PLC的中央處理器和存儲(chǔ)器等電子線路工作所需的直流電源，使PLC能正常工作。 　　（2）中央處理模塊CU45：是PLC的大腦，由中央處理器（CPU）和存儲(chǔ)器組成，負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中讀取、執(zhí)行指令。 　?。?）I/O模塊：是PLC與被控設(shè)備相連接的接口電路，現(xiàn)場終端設(shè)PLC主要功能模塊 [align=center] 圖 2[/align] 　　備及其他一些傳感器輸出的開關(guān)量和模擬量通過接口電路將這些信號(hào)轉(zhuǎn)換成中央處理器能接收和處理的信號(hào)，輸出接口電路則將中央處理器送出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場需要的電信號(hào)，控制現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 　　（4）通信模塊：用于連接PLC與PLC之間、PLC與中控室之間的通信。 　　本系統(tǒng)的PLC程序管理采用DOX10進(jìn)行編程控制。DOX10可提供離線和在線編程，具有順序圖（SFC）、指令表（IL）、功能塊（FBD）、梯形圖（LD）四種編程方法，我廠控制系統(tǒng)采用功能塊（FBD）進(jìn)行編程。 三、系統(tǒng)控制 　　以水處理部分為例，污水廠的現(xiàn)場控制設(shè)備有泵、閥門、電機(jī)等執(zhí)行設(shè)備，現(xiàn)場檢測儀表有流量計(jì)、液位計(jì)、溫度計(jì)、濁度計(jì)、壓力表、溶解氧、電導(dǎo)率、PH計(jì)等。現(xiàn)場控制參數(shù)有進(jìn)水方涵液位;進(jìn)、出水及曝氣池的泵坑液位;進(jìn)、出水及曝氣池的流量;BOD、COD、SS、PH值、電導(dǎo)率等水質(zhì)檢測參數(shù)。 　　我廠所有的執(zhí)行設(shè)備均可設(shè)置為遠(yuǎn)程自動(dòng)/手動(dòng)和就地控制狀態(tài)： 　　1、遠(yuǎn)程控制 　　當(dāng)處于自動(dòng)控制狀態(tài)時(shí)，由中控室監(jiān)控全廠的生產(chǎn)工藝和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，控制設(shè)備由PLC接收現(xiàn)場檢測儀表采集的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換為4～20mA的電流信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整泵、閥門、鼓風(fēng)機(jī)的開啟臺(tái)次。根據(jù)液位的高低調(diào)整泵的開啟臺(tái)次，通過出水水質(zhì)的檢測制約曝氣池的處理效果，曝氣池溶解氧的上升和下降用于調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的開啟臺(tái)次和空氣閥門的開啟度。也可根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要，由中控室手動(dòng)調(diào)整泵、閥門、鼓風(fēng)機(jī)的開啟臺(tái)次。 　　2、就地控制 　　全廠的控制設(shè)備也可由各分站現(xiàn)場獨(dú)立控制。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障或需作 　　檢修保養(yǎng)時(shí)，將其設(shè)置為就地控制狀態(tài)，通過連接PLC的OP45或現(xiàn)場控制箱控制設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，其設(shè)備的實(shí)時(shí)控制狀態(tài)、現(xiàn)場檢測儀表的控制參數(shù)都顯示在OP45上。 四、結(jié)束語 　　由于該系統(tǒng)采用信息、管理集中，功能、故障分散的集散式控制，無論任何一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，對整個(gè)系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行都不會(huì)造成影響。通過三年多的應(yīng)用，表明其系統(tǒng)的可靠性高、操作簡單、獨(dú)立工作性強(qiáng)。