南片水厂排泥行车运行方式的PLC及Wincc程序改造探析

2015年第12期(总第327期)嘲莉鸯熊搏NO．12．2015(CumulativetyNO．327)南片水厂排泥行车运行方式的PLC及Wince程序改造探析金成志(杭州市萧山供水有限公司南片水厂，浙江杭州310000)摘要：文章以南片水厂排泥行车运行方式的PLc及wincc程序改造为例，设计和实现了vXPLC和Wincc为核心技术的远程智能监控系统，并提出了~2PLC、继电器等作为“小脑”做底层简单行为控制，~XWincc、生产数据中心等作为“大脑”做上层复杂行为控制的技术模型。以这种“大脑与小脑”上下协作的模型概念，实现了“三段式排泥”的控制技术。关键词：PLC程序；Wincc$~序；行车式排泥机；远程智能监控系统；程序改造文献标识码：A中图分类号：TP273文章编号：1009-2374(2015)12—0034—02DOI：10．13535／j．cnki．11—4406／n．2015．12．017l传统排泥方式的缺点南片水厂排泥行车长期运行实践表明，传统连续匀速往返的排泥方式有两个十分明显的缺点：(1)南片水厂沉淀池在高峰供水和原水水质高浊度时，沉淀池底部的淤泥将比平时淤积更厚。沉淀池上排泥行车运行时排泥量有限，不能将淤泥全部排出，使得排泥行车经常发生滑出轨道、抛锚，由此给南片水厂的生产造成了严重的影响；(2)在原水超大流量或者原水浊度严重超标的情况下，沉淀池积泥量将很大，而排泥行车的排泥量又有限，使得排泥行车运行时不能将积泥及时排除，排泥行车经常发生滑出轨道的故障，严重影响了生产的正常运行。沉淀池底部的积泥量呈现从始端到末端明显减少的特点。南片水厂平流式沉淀池长108米，积泥大多沉积在前6O米，甚至可以说在前30米。排泥行车的运行模式过于单一，不能应对沉淀池复杂情况下的排泥要求。通过PLC和Wincc的自动化改造，将排泥行车的运行模式改为连续运行和间断运行模式，在原水超大流量、原水浊度严重超标和沉淀池始端的情况下用可调时间的间断模式，在其他积泥小的情况下用连续运行模式。2沉淀池积泥的解决方法针对沉淀池积泥的厚度因不同时间和不同距离而不相同的情况，有两种解决方法：(1)加装变频器，用变频器的频率调节来改变排泥行车的运行速度，达到将沉淀池底的积泥清理干净的要求。此方案的缺点：需增加2台三相变频器(因有2个沉淀池)，增加的费用为8000左右；优点：改造简单，不需要对现有设备整改，．34一增加变频器即可；(2)通过修改西门子s7—200系~UPLC程序，使得排泥行车能在连续模式和间断模式这两种模式中任意切换进行。间断运行模式的运行方式为：设定排泥行车可调节的运行时间和停止时间。排泥行车运行几秒，停止几秒，再运行几秒，往复进行，在此期间，排泥行车虹吸排泥并不停止。排泥行车在使用中，根据实际情况来灵活切换运行模式：积泥少的时候用连续模式；在积泥多的时候用间断模式，积泥越多，间断模式中运行时间设置越短、停止时间设置越长。增加运行周期的修改，使排泥行车能根据实际需要实现在任意的地方自动停止运行。此方案缺点：需对现有程序进行修改，难度不大；优点：不增加设备，节省费用。利用排泥行车上现有的西门子$7-200系列PLc来修改程序，不增加额外的费用。西门子S7—200系列PLC有如下优点：(1)A／D、D／A转换精度及转换速度高，一个模拟量模块带3路A／D，1路D／A，A／D、D／A转换速度高为125us，为保证系统的采样、控制精度及调节速度提供了基本的物理条件；其他厂家PLC的模拟量模块的A／D、D／A转换速度均为ms级，不具备必要条件，而且S7—200PLC的模拟量模块的每路价不过300元，为同类最低，因此具有很好的性能价格比；(2)CPU运算速度快，0．37us／位，指令丰富：具有浮点运算、指针运算、中断、通讯响应、PID运算、PWM脉冲输出等功能，存储容量大，充分适应现代控制技术，如最优控制、自适应控制、变结构控制等控制算法的要求；(3)输入／输出点多、响应快，24输入／16，每点可设置滤波参数，4个20kHz高速计数器，2个高速输出口，适应实时控制的要求；(4)通讯组网能力强，配有2个232／485通讯口，可方便连接232／485／422等通讯接口，适应监控系统的要求；(5)可靠性高，将CPU模块，输入／输出10模块，通讯模块高度集成一体，简化结构，使用方便。利用了现有的西门子Wincc6．0软件修改排泥行车操作界面，同样不需增加费用。西f]：]aWincc6．O软件的优点如下：Wincc集生产自动化和过程自动化于一体，实现了相互之间整合、通用的应用程序，适合所有工业领域的解决方案；多语言支持，全球通用：可以集成到所有自动化解决方案内；内置所有操作和管理功能，可简单、有效地进行组态；可基于Web持续延展，采用开放性标准，集成简便；