1引言

　　據(jù)了解我國(guó)各城市較早的建立了排污系統(tǒng)铆隘，但管理也比較落后原始宗商，每個(gè)泵站還由人工管理;隨著城市的不斷擴(kuò)大钻局，污水池不斷相應(yīng)增加皇可，由于污水池零星分布在整個(gè)市區(qū)雕什，若按原先管理模式，需要消耗大量資金显晶，管理和控制也非常麻煩贷岸，效率極低下，完全不能適應(yīng)現(xiàn)代城市發(fā)展的需要磷雇。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展凰盔，提高效率，減少消耗倦春，城市的污水處理管理從原來(lái)的人工管理改造為計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)化管理户敬，建立網(wǎng)絡(luò)管理體系是一個(gè)必然趨勢(shì)。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

　　采用分級(jí)分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)睁本，對(duì)工藝過(guò)程進(jìn)行集中管理尿庐、分散控制。其總體設(shè)計(jì)思想是：利用電信的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)VPN作為整個(gè)系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)呢堰，做到不管有多少個(gè)泵站和多少個(gè)水池抄瑟，距離有多遠(yuǎn)，所有的控制和看管工作均由PLC和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)完成枉疼。并且實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)端之間的無(wú)關(guān)性拯奔，可實(shí)現(xiàn)多客戶(hù)端操作，使客戶(hù)端機(jī)器協(xié)調(diào)工作窟句，提高整個(gè)排污系統(tǒng)的工作效率办樟。節(jié)省大量資金，減少人員編制吟筷，提高管理疟骤，具有很極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。同時(shí)提供多級(jí)容錯(cuò)機(jī)制冲驶，保證系統(tǒng)能夠安全順暢地運(yùn)行陨梅。

圖1泵站網(wǎng)絡(luò)示意圖

3控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　本系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)主機(jī)，可編程控制器（PLC），液位傳感器組成押强，電能統(tǒng)計(jì)電度表組成拖揩。系統(tǒng)嵌入進(jìn)原先的控制系統(tǒng)中，既保留了原先的的控制功能又添加了新的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制功能和大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析統(tǒng)計(jì)功能溜棉。系統(tǒng)可根據(jù)操作人員在計(jì)算機(jī)中設(shè)定的參數(shù)蒋毕，在不同水位下自動(dòng)開(kāi)停機(jī)，也可由操作人員在計(jì)算機(jī)上直接開(kāi)停機(jī)庵佣。每臺(tái)水泵及格柵機(jī)均可通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇受計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制;如果計(jì)算機(jī)遇到故障還能由PLC里的控制系統(tǒng)完成自動(dòng)控制各機(jī)器功能;或脫離計(jì)算機(jī)控制，改為原先的控制系統(tǒng)汛兜。在計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制時(shí)巴粪，系統(tǒng)每天自動(dòng)轉(zhuǎn)換工作水泵的優(yōu)先開(kāi)機(jī)順序以平均各水泵的工作時(shí)間。系統(tǒng)的監(jiān)控界面可供值班人員監(jiān)控各臺(tái)泵的工作情況粥谬，流量肛根，水位等參數(shù)。系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和報(bào)表查詢(xún)漏策，打印功能派哲。

圖2系統(tǒng)方案示意圖

4具體設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　根據(jù)工藝流程、控制點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的安裝地理環(huán)境掺喻，我們采用先進(jìn)的管理控制技術(shù)芭届，系統(tǒng)分為控制層、監(jiān)控層感耙、管理層三層進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制褂乍。

　　（1）控制層用可編程控制器作為底層控制中心分別對(duì)排污設(shè)備即硼、監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行控制粟五、監(jiān)測(cè)，采集信息圣谴，控制設(shè)備運(yùn)行条焙。

　　PLC（ProgrammableLogicalController）全稱(chēng)為可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱(chēng)可編程控制器母赶。它以微型計(jì)算機(jī)為核心的工業(yè)控制裝置漂熙，它集電控、電儀万杉、電傳三電于一體张庄，是現(xiàn)代工業(yè)三大支柱之一。由于它的功能強(qiáng)窍蚤、可靠性高拢杠、適應(yīng)性好以及模塊化結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。把個(gè)人計(jì)算機(jī)連入PLC網(wǎng)絡(luò)可以向用戶(hù)提供諸如工藝流程圖顯示舰断、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫(huà)面顯示移鸣、報(bào)表編制、趨勢(shì)圖生成谬运、窗口技術(shù)以及生產(chǎn)管理等多種功能隙赁，作為底層單元的PLC完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)/關(guān)量、模擬輸入/輸出量的控制處理梆暖，而利用微型計(jì)算機(jī)良好的人機(jī)對(duì)話(huà)界面和數(shù)據(jù)處理功能伞访，實(shí)現(xiàn)對(duì)一臺(tái)或多臺(tái)PLC進(jìn)行監(jiān)控，充分發(fā)揮PLC可靠轰驳、靈活的控制性能和計(jì)算機(jī)在管理厚掷、監(jiān)控等方面。

　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展级解，PLC不僅能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制冒黑，而且已發(fā)展成為集各種控制、運(yùn)算勤哗、通信為一體的功能強(qiáng)大的控制器抡爹。由于其編程簡(jiǎn)單、修改方便及工作可靠芒划，在工業(yè)生產(chǎn)中它的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛冬竟。

　　（2）監(jiān)控層在泵房?jī)?nèi)設(shè)控制室鼻昼，帶有視頻監(jiān)控写掖，主要監(jiān)控整個(gè)泵房?jī)?nèi)格柵機(jī)和每臺(tái)泵的運(yùn)行狀態(tài)，各種機(jī)柜的電流電壓度表與計(jì)算機(jī)顯示是否一致序峦，監(jiān)控處理過(guò)程由PLC的模擬輸入模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)采集侥淤，并將有關(guān)水泵的運(yùn)行狀況及有關(guān)信息上傳污水處理監(jiān)控中心，污水處理監(jiān)控中心則將指令下傳至各PLC控制器鳍擎，由PLC控制現(xiàn)場(chǎng)各儀器及儀表或侥。

　　（3）管理層主要在污水處理廠(chǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心完成祷罩，所有采集的數(shù)據(jù)通過(guò)虛擬局域網(wǎng)遠(yuǎn)程通信傳輸?shù)奖O(jiān)控層桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)哺裳，而桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)又通過(guò)RS232通信模塊發(fā)送控制命令給PLC，完成水泵的啟動(dòng)和停止控制隔抒√臣ⅲ總攬整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。系統(tǒng)同時(shí)還充分考慮了在特殊情況下的現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)控制以保證排水系統(tǒng)的流暢運(yùn)行并有效地保護(hù)設(shè)備课娃。對(duì)水泵耗電量用電流吴澜、電壓桃序、時(shí)間來(lái)計(jì)算。當(dāng)出現(xiàn)停電情況時(shí)烂瘫，PLC將記憶檢測(cè)的數(shù)據(jù)媒熊，桌面?zhèn)€人計(jì)算機(jī)將記憶設(shè)置狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)坟比，個(gè)人計(jì)算機(jī)進(jìn)行報(bào)警芦鳍，同時(shí)記憶相應(yīng)的狀態(tài)，使其在脫機(jī)狀態(tài)下葛账，整個(gè)系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)柠衅。在個(gè)人計(jì)算機(jī)端，軟件具有狀態(tài)設(shè)置籍琳、遠(yuǎn)程監(jiān)控菲宴、數(shù)據(jù)存貯、報(bào)表打印功能巩割。

　　實(shí)際上整個(gè)控制系統(tǒng)可以在任何地點(diǎn)控制如：控制室，辦公室均可付燥，整個(gè)系統(tǒng)可以非常強(qiáng)勁的工作宣谈，采用了很多錯(cuò)誤處理。系統(tǒng)的擴(kuò)展性很強(qiáng)段卵，不管有多少個(gè)泵和多少個(gè)水池蜈率，距離有多遠(yuǎn)，所有的看管工作均由計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)完成荤榄。系統(tǒng)能記錄設(shè)備的運(yùn)行的原始數(shù)據(jù)魔辉，并做出信息處理，給出各種報(bào)表和運(yùn)行曲線(xiàn)圖借倘，能實(shí)時(shí)了解全部系統(tǒng)的運(yùn)行情況阀霸。

　　系統(tǒng)運(yùn)行流程圖如下：

圖3系統(tǒng)運(yùn)行流程圖

5結(jié)論

　　本文所研究的城市污水進(jìn)行集中控制系統(tǒng)，主體控制部分采用可編程序控制器枣象、一些傳感器和計(jì)算機(jī)屠剥，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)租用電信的VPN；該系統(tǒng)在桂林市經(jīng)過(guò)近兩年的現(xiàn)場(chǎng)投入應(yīng)用表明舶舅，穩(wěn)定可靠莫彩，自動(dòng)化程度高，為桂林市排水公司帶來(lái)了很大的經(jīng)濟(jì)效益奸闽，正在往社會(huì)推廣琼牧。

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