PLC自控系統在引水工程中的設計范文

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《智能建筑電氣技術雜志》2014年第二期

1系統硬件配置

監視和控制系統包括以下主要類目：1）工控機要求：CPU：Intel四核i73770；8G內存；1TB硬盤；18XDVD⁃RW光驅；24″彩色液晶顯示器（分辨率1920×1200）。2）上位機監控軟件采用基于Windowssevers2008R2標準版的實時監控軟件，具有：開放性，能支持各種I／O設備，如：plc控制器，分析儀，遠程終端。分布式數據庫，任何I／O服務器的數據可被任何計算機訪問，報警、趨勢、報表能集中處理或分散處理。3）設置一臺彩色激光打印機（A3幅面）。4）技術參數的要求：畫面刷新率≥60Hz共模抑制比≥120dB串模抑制比≥10dB5）PLC采用原裝進口的可編程控制器，并且滿足以下要求：CPU：32bit，帶PID及浮點運算，內存不少于1M，I／O處理能力不少于1024點，摸擬量處理能力不小于512點。I／O模件：DI／DO：考慮施工維護方便，每塊卡件回路數不超過16點。AI：每塊卡件回路數不超過16點。AO：每塊卡件回路數不超過8點。各種模塊均可帶電插拔。具有最小20％的備用I／O。6）不間斷供電（UPS）系統：持續時間不小于180min。7）在中控室設置一套DLP無縫拼接大屏幕顯示系統（顯示面積3×2×85″）。DLP大屏幕拼接系統以DLP投影機為主并配以圖像處理器組成的高亮度、高分辯率、色彩逼真的電視墻，它可以高亮度、高分辨率地實時顯示中控室監控計算機的監控畫面，以方便管理人員及時、高效地了解整個水廠的運行狀況、設備工作狀態、工藝流程和所有現場儀表的實時控制參數；同時，視頻監控系統的信號也可直接在大屏幕上顯示。DLP系統能夠對相關信息或畫面進行剪切、縮放和大小調整等多功能處理。

2中心控制室軟件功能

中心控制室軟件應實現如下功能：1）管理功能：采集全廠各工段的工藝參數值、電氣參數值、生產設備的運行狀態信息，生成全廠工藝流程和工況設備的實時動態圖；提供清晰友善的人機界面，生動形象的反映工藝流程、生產設備的運行狀態及各種參數；建立歷史數據庫，完成各類報警、歷史數據、歷史趨勢曲線的顯示、存儲和查詢，生成、打印各類生產運行管理報表等，供生產調度員分析比較，以便找出水廠生產的最佳運行規律，分析事故原因，改進管理方法，保證供水水質，提高經濟效益。2）控制功能：以人機對話方式指導操作，在設備處于自動狀態下，可用鍵盤或鼠標對相應設備進行遠程遙控操作（如開／停機操作）。3）工藝參數在線修改功能：可對設備在線設置各控制參數的設定值和報警極限值等。4）操作權限功能：為了保證生產的安全，每個分站的操作應設有不同的權限。5）通訊功能：中心控制室能與其他分站通過光纖以太網進行通訊，并預留與外部進行通訊的接口及提供技術支持。

3閉路電視監視系統（CATV）

本系統分為生產現場監視和保安監視兩部分，監視系統控制臺置于中控室內，帶有電動云臺的攝像頭分別設于取水泵房、絮凝沉淀池、濾池、加藥間、送水泵房、門衛和綜合樓等處。運行人員足不出戶就可以直接監視建筑物內、外情況和現場設備運行情況，使運行人員在控制中心便可監視整個水廠生產的全過程。從而大大加強了保安的效果，閉路電視監視系統除起到正常的監視作用外，還可與控制系統聯動，及時發現故障點和提醒值班人員，觀察并錄下報警時相關的現場及設備運行情況，對可能出現的任何異常情況盡早發現、盡早處理、并在事后重放分析。閉路電視圖像可輸出到DLP無縫拼接大屏幕顯示屏。閉路電視監視系統（CATV）應滿足以下功能要求：1）數顯及閉路電視監控系統為PAL彩色系統，符合CCIR推薦的472⁃3。2）攝像機在日光、人工燈光下或無燈光的條件下均能正常工作，在無光條件下，能夠達到100m視距，并能在10～100m內進行面部特征識別。3）系統可選用手動、移動偵測、告警和定時錄像四種錄像方式，提供指定周期的滾動刪除功能，有效防止存儲空間耗盡。采用數字存儲方式，所有視頻監控點圖像保存15天。4）系統設權限管理，對不同級別的用戶給予不同的權限，有效防止越權操作。5）能將監控視頻圖像輸出到DLP拼接顯示屏幕。通過主控多媒體接口單元可實現與中控室監控服務器組成多窗口多平臺的監控系統，將系統管理、操作控制、圖像顯示融為一體。實現圖像資源共享。主控多媒體配套軟件可提供全功能操作、完善的CAD程序和圖庫來繪制廠區電子地圖，通過點擊電子地圖的圖標來調看任一前端點圖像，并可對云臺和鏡頭進行控制。

4結束語

自來水廠自動化系統的總體要求是可靠地實現對各水處理設備以及各個生產環節全過程的自動監控，達到“現場無人值守、控制中心少人值班”的自動化程度，使得整個水廠系統實現智能化控制。東江引水工程采用了先進的自動控制系統，基本上可實現整個工程運行管理自動化。今后，應該在提高水廠自動化設計中設備國產化比例及控制軟件的智能化程度上多下功夫，以達到降低自動化投資，節省成本的目的。同時，在自控設計中應進一步加強設計方案的安全性和可靠性，提高水廠自動化運行的安全系數。

作者：文勁松戴芳文肖昕宇單位：湖南省建筑設計院亞太建設科技信息研究院