PLC和上位机在污水处理控制系统中的应用

文章编号:100926825(2004)0220135202PLC和上位机在污水处理控制系统中的应用收稿日期:2003211202作者简介:李兵(19682),男,1990年毕业于山西大学计算机专业,工程师,太原市市政建设开发处,山西太原030012李兵摘要:结合某污水处理厂的工艺特点,介绍了控制系统的构成和控制方式,并对由PLC控制站和上位机组成的控制系统的主要功能进行了叙述,从而实现污水处理整个过程的实时监测和控制。关键词:污水处理,自动控制,PLC控制中图分类号:X703文献标识码:A目前,随着现代控制技术和计算机技术的飞速发展,控制技术在现有污水厂中的广泛应用,使得整个污水处理过程实现了计算机监测、控制和管理,以实现高质量、低成本、稳定可靠的运营方式。污水处理厂控制即是利用PLC的成熟功能和计算机技术,实现了污水处理整个过程的实时监测和控制,从而保障了生产过程的连续性,降低了劳动强度,改善了劳动条件,实现了少人或无人值守的目标,并且保证了污水排放的质量。1工艺流程该污水处理厂日处理能力为15万m3。由于服务范围内大型企业较多,针对其水质特点,设计采用了生物吸附/降解工艺法(A/B法),该工艺结合PLC控制,有效降低能耗,减少运行费用,使得具有出水水质好、管理简便、运行稳定等特点。工艺流程见图1。2控制系统网络结构和控制方式2.1系统网络结构根据该污水厂工艺要求和设计要求,本系统考虑到可靠性、开放性、易维护性、可扩展性,并根据“集中管理,分散控制”的原则,本系统采用了分布式结构,即将全厂分为三个控制站和两个工作站。三个控制站通过MB+网与两个上位机工作站相连;同时两个上位机工作站通过集线器(Hub)组成一个对等的工业以太网络(通讯协议为TCP/IP)。2.2系统控制方式该系统采用三种控制模式即就地设备控制箱手动控制、远程PLC控制站操作终端控制和远程中心控制室上位机控制。其中,就地设备控制箱操作具有最高的优先权,远程PLC控制站操作终为了在计算器上使用时操作更简单,可在(1)、(2)式前加入桩号判断语句,分析所求桩位是否处于竖曲线段内,以便输入桩号后自动代入相应的公式计算高程H,并与(3)式组成程序,解出每个断面的A点高程Ha。编程时注意加入程序运算范围的控制语句,即当K超出竖曲线顶点桩号时就应重新输入初始值i、K1及m。同理可求出A点的坐标(Xa,Ya)。这时,假设该断面B点高程已知,则从A点坐标可求B点坐标:Xb=Xa+cos(α±90°)[(Ha-Hb+1)×0.8](4)Yb=Ya+sin(α±90°)[(Ha-Hb+1)×0.8](5)其中α为路中线上的方位角;Hb为垂直于B点的现状地面高。由以上两式知,只要定出B点的现状地面高程Hb,就可确定B点的点位。用塔尺在所求断面内现状地面上任意立一点测得高程Hb1,代入(4)、(5)两式求得该高程点在片石挡墙上的坐标B′并放出该点位,见图1。观测B′点的现状地面高程Hb2,若与所测点Hb1高差较大时,可将B′点高程Hb2重新代入(4)、(5)两式,重复以上步骤直至Hb2与Hb1近似相等,用Hb2即Hb定出B点。同理,依次放出各计算断面的B点。以上各步中A点的坐标、高程可单独编程,计算由内业完成,现场直接放出A点的立体方位。相应B点的确定可另行编程,按上述方法先用水准仪测出高程后,计算坐标,再用全站仪放样。这种方式的优点是精度高于传统方式,但所需仪器、人手、时间较多,在人手、仪器紧张的施工中,这无疑是一种资源浪费。为节省人力物力,可不使用水准仪测高程,直接用全站仪的三角高程测量功能测出,其精度完全可以满足片石挡墙的砌筑要求。这样B′点的点位、对应的现状地面高Hb2仅立一次棱镜便可同时测出,操作简单、计算方便、易于比较,可比传统方式节约一半以上的时间、人力,精度也有相当的保障。最大限度地避免了因测量操作时间较长而窝工,或因操作过程复杂、施工现场混乱而损桩等现象的发生,减少了交叉施工中出错的几率,有效地保证了施工速度及精度。综上所述,测量科技化是测量技术发展的必然趋势。在施工测量中渗透编程、仪器特性及施工方式间的关系并灵活应用,利用编程型计算器编出简便实用的程序,结合全站仪极坐标法放样的优势,可大大提高施测效率及精度,为工程的顺利进展打下坚实基础。OnscientificmeasurementTIANYing(TaiyuanMunicipalEngineeringCompany,Taiyuan030002,China)Abstract:Takingthemeasuringworkofoneearth2retainingwallasexampleutilizingprogrammedcalculatoronepracticalprogramispro2grammedandco