WinCC在污水處理中的應(yīng)用

1、WinCC在污水處理中的應(yīng)用摘要：為了滿足污水處理自動化控制的需要，在深化研究了污水處理自動化控制特點的根底上，應(yīng)用工業(yè)組態(tài)軟件in開發(fā)了相應(yīng)的控制程序。并且討論了針對于污水處理的軟、硬件構(gòu)成，以及開發(fā)過程中遇到的問題和解決方法。關(guān)鍵詞：集散控制系統(tǒng)可編程控制器inSTEP7infsieensAppliatininthedealingithseageAbstrat:Inrderteettherequisitinsthatntrlthedealingithseageautatially.Studyhardiththeharateristiandthespeialtiesfthepress.Dev

2、elptheprgrahihrrespndtthepressbyusingthein.Alsdisussthenstitutinfthehardareandthesftare.Theprbleeenunteredinprgraingandtheethdfreslvingisdisursed.Kayrds:DS;PL;in;STEP7;1、引言改革開發(fā)以來，我國工業(yè)企業(yè)日新月異，規(guī)模日益壯大，先進設(shè)備廣泛應(yīng)用，工藝科技含量越來越高。在消費中，自動化技術(shù)已經(jīng)普及到各個領(lǐng)域、各個車間，這充分說明我國民族工業(yè)的逐漸強大。但是相比之下，在許多企業(yè)的污水處理中自動化程度不高，采用的軟硬件落后，甚至有的控制

3、點還依賴于人工操作，無形中制約了企業(yè)技術(shù)先進化的開展。為此我們結(jié)合某一個排污量大(平均流量80T/H)、污水成分復雜(包括面漆水、電泳水、車身濃脫脂水等)、控制設(shè)備多(需要600多控制點)的汽車制造廠在污水處理改造工程中，采用20世紀90年代國際上先進的工控組態(tài)軟件in，開發(fā)了相應(yīng)的污水處理的控制程序。在一年多時間的實際運行中，各項工藝指標都到達了預(yù)期的效果，用戶非常滿意，從而辭別了長期污水排放不達標的被動場面。2、in軟件的簡介工控組態(tài)軟件in是一個集成的人機界面(HI)系統(tǒng)和監(jiān)控管理系統(tǒng)，它是西門子公司在過程自動化領(lǐng)域中的先進技術(shù)和微軟公司強大軟件功能的產(chǎn)物，in是視窗控制中心(indsn

4、trlenter)的簡稱。它包括圖形設(shè)計器、報警記錄、標記記錄、報告設(shè)計器、全局腳本、控制中心、用戶管理等功能，使其具有高性能的過程耦合、快速的畫面更新、以及可靠的數(shù)據(jù)管理12。3、系統(tǒng)構(gòu)成對于一個普通的水處理工程就其工程量而言是宏大的，尤其是一些大型工程，所以開發(fā)控制程序、調(diào)試的時間不能不成為必須考慮的因素。但是出于可靠性的考慮，將控制系統(tǒng)的功能別離是必須的，即：下位機執(zhí)行保護、控制和數(shù)據(jù)的采集，脫離上位機也能獨立對系統(tǒng)進展控制，上位機執(zhí)行顯示、操作、報警、儲存等。那么帶來的問題是上下位機的通訊又成為費時費力的工作。in能和所有主要廠商的PL進展通訊，如：AB、GE、rn等。假如與西門子的P

5、L系列及STEP7軟件合用，將大幅降低工程時間，因為STEP7中定義的變量可以在in中直接使用。由于工業(yè)污水的水質(zhì)成分復雜，有害物含量高，所以處理工藝的復雜(包括調(diào)節(jié)、初沉、混凝氣涪化學沉淀、生化處理等)，要求控制的部件多，互相關(guān)聯(lián)的控制回路也比擬多。其工藝流程簡圖如圖1所示。圖1、車身廠污水處理工藝流程簡圖系統(tǒng)上位機采用工業(yè)用計算機，配置為P800、256內(nèi)存、40G硬盤、21顯示器，運行中文inds2000操作系統(tǒng)，組態(tài)軟件為in5.0SP2中文版，通過P5611通訊卡(PI/PRFIBUS)與下位機通訊；下位機采用S7-300系列中的PU318-2DP，共21塊I/卡。由于整個處理工藝的

6、占地面積比擬大，控制回路多，為了防止鋪設(shè)大量的控制線路，所以采用西門子的ET200模塊將一局部I/放置在間隔 中心控制室較遠而控制點又比擬集中的地方，利用西門子的PRFIBUSDP通訊協(xié)議形成遠程I/?？刂葡到y(tǒng)構(gòu)造如圖2所示。圖2、車身廠污水處理DS控制系統(tǒng)構(gòu)造4、in的組態(tài)實現(xiàn)4.1主控界面的組態(tài)本系統(tǒng)的設(shè)備比擬多，要將所有的設(shè)備都顯示在一張畫面里是不可能的，所以將設(shè)備按照處理工藝的功能步驟分級在多張畫面內(nèi)，分為電泳線、前處理線、生化線、加藥線等，之間的切換使用按鈕的鼠標動作來實現(xiàn)。這對于用in現(xiàn)成的鼠標動作來實現(xiàn)是很簡單的，但是不是要在每張圖上都使用一樣數(shù)量且位置排列順序一致的按鈕呢？(出

7、于對操作的一致性考慮，不能讓操作人員在不同的圖上，不同的位置找想要操作的按鈕)這個問題的解決我們使用in的腳本編程，在按鈕動作中調(diào)用它的內(nèi)部函數(shù)來實現(xiàn)。首先，組態(tài)一幅背景畫面，其中包括要顯示的靜態(tài)文本、LE(例如，時鐘)、所有的圖形切換按鈕及推出關(guān)機按鈕。第二，在背景畫面中插入智能對象(Sartbjet)中的畫面窗口(Pitureind),并且使其的尺寸與其分級畫面一樣。第三，在相應(yīng)的切換按鈕的屬性-事件-鼠標動作中編寫如下語言腳本代碼：#inludeapdefap.hvidnlik(har*lpszPitureNae,har*lpszbjetNae,har*lpszPrpertyNae)Se

8、tPitureNae(背景畫面,畫面窗口,電泳處理線);/背景畫面即為始終顯示地靜態(tài)背景的屬性名，畫面窗口即為在背景畫/面中插入地畫面窗口(Pitureind)屬性名，電泳處理線即為分級畫面/的名稱這樣就能方便快捷地切換畫面。還有一個必須始終顯示的是報警記錄，用畫面顏色閃爍來提示操作者有故障發(fā)生，可以用同樣的語言腳本(當然不是加在鼠標動作中)在背景畫面的底部留下一條類似inds狀態(tài)欄的報警欄，當出現(xiàn)故障報警的時候在報警欄顯示最近一條報警記錄，操作人員可以利用按鈕切換到主報警記錄畫面理解故障的完全信息。4.2單個部件的組態(tài)in在其內(nèi)部的圖庫里集成很多的圖形對象，如水箱、電機、閥門等等，對于污水處

9、理用的最多的是水池，攪拌機等等。為了使組態(tài)畫面貼近實際，可以更好的反響現(xiàn)場工況，圖庫里的元素并不能滿足要求。我們可以利用in的畫圖工具自己繪制適應(yīng)實際的圖形元素，并且使用腳本使其產(chǎn)生動畫效果。如3圖所示。圖3、組態(tài)部件元素對于調(diào)節(jié)池，反響池等可以用矩形來表示，以圖形的填充高度來示意其液位的高度。這里要注意的是一些數(shù)值地轉(zhuǎn)化，由于一些儀表例如E+H的超聲波液位計，是以420毫安的電流信號進入PL，對于表的參數(shù)設(shè)定好以后4毫安就對應(yīng)相應(yīng)池子的液位最低點，而20毫安對應(yīng)于池子的液位最高點。所以在顯示數(shù)字高度的時候要將PL相對4、20毫安的數(shù)值轉(zhuǎn)化為實際池子的高度范圍例如，0.55.5米。但是對于圖形

10、填充的時候是按照百分數(shù)來表示的所以還要將PL數(shù)值轉(zhuǎn)化為0100%的度量范圍。攪拌機的組態(tài)可以使用腳本使其產(chǎn)生動畫，在其運行時產(chǎn)生視覺上的旋轉(zhuǎn)。實際上攪拌機的圖形是用兩個局部橢圓組成的，在橢圓的屬性-幾何-半徑中參加代碼如下：#inludeapdefap.hlng_ain(har*lpszPitureNae,har*lpszbjetNae,har*lpszPrpertyNae)statiintx=25,y,z;/x為半徑的初始值為25，y為切換變量，z為攪拌機運行狀態(tài)變量z=GetTagBit(202攪拌機運行);/獲得PL攪拌機的運行狀態(tài)if(z!=0)sith(y)ase0:x=x-4;if

11、(x=0)y=1;break;default:x=x+4;if(x=25)y=0;break;returnx;4.3語音報警的組態(tài)在工業(yè)現(xiàn)場平安是極其重要的，無論從那個角度講我們應(yīng)該利用一切手段減少故障的發(fā)生。在故障已經(jīng)發(fā)生的時候，應(yīng)該在第一時間以多種方式通知操作人員有故障發(fā)生?，F(xiàn)代微處理計算機的處理速度可以完全勝任對于圖形，語音地同時處理。所以我們可以利用計算機的聲卡和音箱在有故障發(fā)生的時候產(chǎn)生語言報警，但是問題是in本身并不能產(chǎn)生語音的功能，而且其內(nèi)部的上千個函數(shù)也沒有提供處理聲音的函數(shù)。解決這個問題的方法歸功于微軟開發(fā)的in與操作系統(tǒng)地完美結(jié)合，因為在in中可以直接調(diào)用inds的API函

12、數(shù)。實現(xiàn)的詳細腳本代碼如下：lng_ain(har*lpszPitureNae,har*lpszbjetNae,har*lpszPrpertyNae)#pragade(in.dll)vidINAPIPlaySundA(har*pszSund,har*hde,DRDdflay);#pragade()if(GetTagBit(112排泥備泵故障)PlaySundA(d:inntediairsftSund.av,NULL,8);return1020;還有一個值得主意的問題是此段代碼的參加點，通過反復屢次的理論得出結(jié)論，即這個點必須加在始終顯示于屏幕上的任何圖形元素的屬性中，這樣才能到達語言報警的預(yù)期效果。5、小結(jié)in采用了當今流行的面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，很類似流行的VisualBasi語言。對象的屬性可以進展設(shè)定或編程以實現(xiàn)對該對象的動畫及事件的觸發(fā)，內(nèi)嵌的S語言減少了開發(fā)者的學習時間，并增加了其靈敏性。假如對于inds的SDK編程熟悉的話，in中調(diào)用