1、导言
自来水厂的制水进程是从水源地取水经输水管网至水厂，处理合格后经过配水管网送至用户。惠州市江北水厂是以东江河水为水源的水厂，从取水泵站至水厂约3KM，一期工程规划供水才能为20万吨/日，1999年9月22日正式供水。该厂选用集散测控办理体系，操控方法选用PLC+PC的监控方法，设制一个中心操控主站和四个现场分站，各PLC站之间经过三菱MELSECNET/10网通讯，中心操控室与各计算机之间用三菱通讯模块A1SJ71UC24-R2通讯，现场设备的操控方法分为手动与主动两种操控方法：手动时PLC监测设备的运转状况;主动时PLC监控设备的运转。江北水厂一切的PLC均选用三菱AnS系列，完成了逻辑操控、进程操控、PID等多种操控使命。江北水厂所触及的变频操控选用三菱变频器，它们与PLC合作到达了最优操控。上位机选用美国Intellution公司的FIX组态软件及国产组态王软件。
2、江北水厂对操控体系的要求
1）、涣散性
依据江北水厂工艺的特色，分为取水泵站、投矾车间、投氯车间、反响池、平流滤、滤池、清水池、供水泵站等。因为主体设备过于涣散因而需求操控体系规划成几个不同功用的分站，经过网络使各个站之间既独立又相关，互不影响地进行各自的操控使命。
2）、会集监控
为了确保供水水制，操作人员需求在中控室对整个水厂的出产状况了解，并进行会集监控。
3）、可靠性、安全性
水厂的安全、安稳运转直接联系到千家万户，所以从操控体系的结构规划、软硬件产品质量到操控程序编制等各个环节都有必要是高可靠性的。
4）、可保护性
体系在体系软件、运用软件和硬件方面具有强壮的报警和毛病自确诊功用，便利工程师对体系毛病进行剖析和保护。
5）、可扩展性
体系应选用具有必定规范及运用较为广泛的软硬件产品，并考虑必定的余量，为将来水厂的扩建及体系的改变打下根底。
6）、敞开性
敞开性是用户对操控体系的遍及需求。跟着计算机和网络技能的开展和运用的遍及，人们越来越需求进程操控体系与办理信息体系交互信息，然后完成办理与操控一体化。终究到达向办理要功率，向办理要效益。虽然各操控体系出产厂家在现场操控器模块级还不或许彻底敞开或通用，但有必要要求上位机监控体系具有敞开性，例如：监控体系应依据微软公司的WindowsNT、2000或9X渠道，支撑各种规范的协议如OPC、ODBC、ActiveX、DDE等。
3、 操控体系构成
1）、 操控体系硬件
如图所示，江北水厂依据体系不同功用分为五个PLC站，运用三菱MELSECNET/10网组网通讯，经过A1SJ71UC24-R2与计算机通讯。运用电信局帧中继与公司调度室进行数据传输。长途测压点经过无线通讯进行数据传输。依据出产的特色五个PLC站分别为投加分站、平流池分站、滤池分站、反冲分站、主站。一切PLC站均选用三菱AnS系列PLC。
A、投加分站以进程操控为主，运用外表、变频器进行投氯、投矾的回路操控。外表输出4-20mA规范信号。
B、排泥车分站以逻辑操控为主，经过PLC宣布的指令，指令经过中心继电器及变频器，对行车的电机及泵等设备进行开停、运转频率改变等操控，以到达运转的高度主动化。
C、滤池分站是逻辑操控与进程操控相得益彰，并加入了PID操控。在几个站中滤池分站归于最杂乱繁烦，我厂有十组滤池，而且都投入运转，三菱PLC彻底能到达操控要求。
D、反冲分站首要是以逻辑操控为主，当PLC接受到滤池站宣布的反冲要求指令时，开端按程序次序地进行操控。
E、主站以逻辑操控为主，其效果首要是加强报警功用，将各分站产生的紧迫事端，第一时间告诉值班人员。
以上各站中主站CPU选用三菱A2ASCPU-S1（I/O点数1024，存储容量256K），其它各站选用A2ASCPU（I/O点数512，存储容量64K），A/D转化模块选用A1S68AD，D/A转化模块选用A1S68DAI，在网络方面选用了A1SJ71BR11模块组成的同轴电缆总线方法的MELSECNET/10网。此网络的最大长处是当一个站因为电源毛病或其它毛病而脱网时，这个站将被别离，数据链接持续在有用的站间进行，当毛病消除时，它主动回来在线状况，重新开端通讯。从江北水厂投产运转至今，除了一次被雷电击坏了网络模块以外，还没有因PLC毛病导致出产无法正常运转的事情产生。
因为篇幅有限，这儿首要讲一下PID操控，水厂触及PID操控回路首要是滤池站，在PID操控回路中要给出一个水位的设定值（SV值），经过PID操控单元将进程值（PV值）与设定值（SV值）比照，并履行PID操控算法，送出适合于履行机构特性的指令值（MV值）。履行机构是由模拟输出操控。我厂共有10组滤池，因些组数设为10，设定履行周期为K100（1sec），P值为K1000（10），I值为K2000（200 sec），D值为K0。实践运用中能满意操控要求，到达V型滤池恒水位操控的要求，我厂PID操控能够分为主动和手动两种方法，主动操控即由PLC进行全主动操控，不需求进行人工干预。手动操控即在上位机上给定一个阀位输出值（MV值），经过PLC对阀位进行操控，手动方法时内部设定点不与测量值校准。
编程梯形图软件用三菱公司的GPPW软件，在组网设置方面十分简洁，在程序调试方面及在线检测方面已大大优胜于老版别的GPPA。
在变频器的运用中，咱们触摸过两款三菱公司的变频器，FR-A044-2.2K 和FR-E540-0.75K，产品均选用以微处理器中心的数字操控技能，在运用进程中都能到达很好的呼应才能，具有频率设定检测、负荷挑选、电流输入等，合计100多个参数挑选。及对变频器过载、CPU毛病、电机再生电压过大等多种毛病进行监控。当设备产生毛病时，该变频器可及时中止运转，避免事态恶习化，并经过参数单元显现毛病代码，进步查找毛病的功率。比较FR-E540-0.75K调理参数设置方面没有FR- A044-2.2K便利。运用变频器后感觉最大的长处是：变速区段全由软件设置，具有柔性操控的特色。
体系结构图
2）、操控体系监控组态软件
江水水厂的人机监控体系由坐落中控室的两套FIX6.15组态软件及投加室一套组态王软件构成，组态软件与PLC构成了上、下位机联系。经过专用的I/O dirver将二者结合起来，完成数据收集和监控（SCADA）的使命 。组态软件支撑第三方运用程序的运转，具有操作简略、办理便利、安全性、保护性、可移植性、安稳性强的特色。咱们还运用FIX经过ODBC SQL完成了与调度室数据传输使命，确保了体系的开发性和可扩展性。FIX供给了报警体系生成、显现、存储报警信息等功用，使下位机PLC的事情实时地显现出来。
4、 结束语
本体系在江北水厂已安稳运转近四年多，运转结果表明三菱主动化PLC及变频器与组态软件组成的PLC+PC体系能充沛满意对水厂操控体系的要求，对水厂的安全运转、进步供水质量、节能降耗、优化办理等方面起到了至关重要的效果。
