ControlLogix系统在水厂气浮工艺中的应用

ControlLogix系统在水厂气浮工艺中的应用ApplicationofControlLogixsysteminDissolvedAirFlotationTechnology（北京工商大学信息学院）段振刚廉小亲杨茂Yang,MaoDuan,ZhengangLian,Xiaoqin摘要：为了提高水厂的效率和自动化程度，采用了Rockwell公司的ControlLogix系统，实现水厂气浮工艺的自动监控。重点研究了ControlLogix的可编程序控制器（ProgrammableLogicController,PLC）-人机接口（HumanMachineInterface,HMI）系统在水厂气浮工艺中的应用。结果表明：系统硬件、软件设计方案合理，能够实现预想的功能，证明了该方案的可行性。关键词关键词：气浮工艺；ControlLogix；自控系统Abstract：Forthesakeoftheexaltationoftheefficiencyandtheautomationdegreesofwaterfactory,itisadoptedtheControlLogixsystemofRockwell,whichcarryoutautomaticsupervisionofthedissolvedairflotationtechnology.TheapplicationofthesystemofPLC（ProgrammableLogicController）-HMI（HumanMachineInterface）ofControlLogixindissolvedairflotationtechnologyisemphasized.Theresultshows:thedesignofthehardwareandsoftwareofthesystemisreasonable,andtheexpectantfunctionisfulfilled,whichprovedthepossibilityofthatproject.Keywords：DissolvedAirFlotation；ControlLogix；Autocontrolsystem1．引言气浮技术是在待处理水中通入大量的、高度分散的微气泡，使之作为载体与杂质絮粒相互粘附，形成整体密度小于水的浮体而上浮到水面，以完成水中固体与固体、固体与液体、液体与液体分离的净水方法。自来水厂采用气浮工艺的优点有：基建投资节省，保持水质，用药量少，产生泥渣少等。目前，气浮工艺已经被广泛用于给水以及城市污水和工业污水的处理。本文采用RockwellAutomation的新一代控制器ControlLogix5550作为主控制器，设计了一个控制系统，用于水厂气浮工艺的自动化控制系统。本系统机组采用分布式I/O远程控制方式；采用现场总线技术，利用PLC中央处理器的结构体系构建ControlNet网络；使用RSLogix5000软件进行程序设计；用RSView32编制人机界面；应用Panelview实现部分自动化功能的人机界面操作。2．水厂气浮池的主要工艺技术性能水厂净化车间的气浮池位于进水室之后滤池之前，分为A、B两线，这样做是为了保证一线有故障时，水厂不至于停产。每线包含气浮池4个，每个气浮池都有4个絮凝搅拌器、1个溶气罐，其中溶气罐的压力由溶气水供气管控制阀通过PID调节来使之保持在设定值。进入气浮池的水已经过了初步的处理，在气浮池中絮凝器不断地加入絮凝化合物，溶气罐则负责提供溶气水，经过气浮工艺以后，处理过的水被送到滤池和氯、氨投加车间进行进一步的处理，而气浮工艺产生的污水通过传送泵送到污水池中最终送到污水处理车间。在正常工作状态下，气浮池系统24小时最多可以处理25.4万吨自来水。每个气浮池平均经过240分钟的正常工作就会要求进行一次排泥工艺，排泥工艺平均耗时360秒。气浮池车间分布图如图1。图1气浮池车间分布图3．系统设计气浮池系统从属于水厂监控系统。整个水厂监控系统包括一个中心控制站、三个系统监控点和八个PLC控制站。其中PLC1控制站—PLC6控制站位于净化车间内，PLC7控制站位于加氯间，对加氯间设备进行监控。PLC8控制站位于加氨间，对加氨间设备进行监控。其中PLC1与PLC2控制站用于气浮池工艺的监控。3.1系统网络组成系统网络组成水厂监控系统采用了Rockwell公司的产品构成了网络系统，主要由下面三部分组成。ControlNet：ControlNet网是一个实时的控制网络，用于高速传送实时I/O数据和消息数据，包括程序上载/下载，组态数据及对等通信，主要实现PLC机柜之间的通讯，以及工程师站计算机、上位监控计算机与PLC之间的通讯[1]。DeviceNet：该网络主要实现PLC与现