ControlLogix在浦口自来水厂管控一体化自控系统的实现
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇ControlLogix在浦口自来水厂管控一体化自控系统的实现范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要： 为了提高水厂的效率和自动化程度，全厂采用了Rockwell公司的自动化产品，实现了自来水厂的管控一体化。重点介绍了controllogix的可编程序控制器（Programmable Logic Controller， PLC）-人机接口（Human Machine Interface， HMI ）系统在自来水处理工艺中的实现的功能。
Abstract： To improve the efficiency and automaticity of water plant， the whole plant uses Rockwell Automation's products to achieve the integration of management and control. The paper introduces the function of ControlLogix programmable logic controller （PLC）-Human Machine Interface（HMI） system in the process of water treatment.
关键词： 自来水处理；ControlLogix；RSVIEW SE；管控一体化
Key words： water treatment；ControlLogix；RSVIEW SE；integration of management and control
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）29-0190-02
0 引言
浦口水厂前期自动控制系统由奥地利ELIN公司设计，设备为ELIN公司80年代末产品，网络采用ELINBUS总线方式，上位机监控系统运行于MS DOS 6.2。随着系统的落后和维护费用的不断增加，水厂自2005年先后对其进行了改造，使用了目前先进的ControlLogix系统，组建了基于光纤以太网环网，运行效果良好。
1 概述
目前整个自来水厂厂内设置一个源水进水泵房、一个加矾间站点、一个加氯间、三组滤池（2组仿V型滤池、1组V型滤池；共计20个滤格）、二组沉淀池（1组平流沉淀池、1组回流絮凝沉淀池）、一个出水泵房。
2 系统构架
全厂自控系统采用的是符合ETHERNET/IP标准的100Mbps全双工交换式光纤自愈工业以太环网，使用的协议为CIP协议（Control and Information Portocol）。CIP协议的信息处理部分用以交换报文信息，控制部分用传送和互锁实时I/O数据。系统在中心调度设置监控服务器及在线式UPS各一台、工程师工作站及操作员监控工作站各一台。监控服务器安装RSVIEW SE组态软件，负责存储运行文件和运行数据。各个PLC子站之间的主干网络采用100Mbps全双工交换式光纤环网；分站中的不同设备如PLC、现场操作终端等以工业以太网光纤交换机为中心按星型方式连接。
每个站点均设置一套ControlLogix 1756系列PLC和一台PANELVIEW人机界面。PLC负责控制、数据采集和通讯等；PANELVIEW人机界面负责现场监控、维护和管理。
3 系统功能
3.1 PLC控制系统 分为就地手动控制和PLC自动控制二种运行模式，运行状态的转换由MCC柜上的转换开关进行切换控制，生产设备在二种不同的运行状态下接收不同的控制信号来源，自控系统在这二种不同的运行状态下执行不同模式的监控功能。
3.1.1 自动控制方式 现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程” 开关选择“远程”方式，且监控上位机上的操作面板选择“手动”方式时，操作人员通过中控室系统操作站的监控画面用鼠标器或键盘选择“手动”方式并对设备进行启/停、开/关操作。
在此控制方式下，设备的运行取决于PLC的输出控制，PLC将根据有效的输出控制指令执行有关的控制逻辑，包括在自动模式下根据现场的实时工况以及事先设定的工艺参数自动对设备的运行做出控制和对被控设备的故障保护，在点动模式下执行人机操作界面对单台设备的运行控制，以及在组合操作模式下对设备组的一步化控制。
以V型滤池的自动过滤和反冲洗为例：
V型滤池的自动控制过程中，由控制反冲洗设备的PLC监控反冲洗水泵，风机以及相关设备的运行工况，控制滤池设备的PLC监控每格滤池阀门的运行状态和运行工况，使滤池的每格保持在恒定水位运行。当滤池某一格滤池进行反冲洗时，滤池PLC和反冲洗泵房PLC可以相互配合完成整个反冲洗过程。
3.1.2 手动控制方式 所有设备均有现场控制箱，当“控制模式”选择开关置于“LOCAL”位置操作员可利用控制盘上的启/停按钮控制设备的“运行”和“停止”，这种操作级别最高（第一级），独立于“计算机”控制及“PLC”控制之外。现场控制模式主要用于设备维护及设备调试阶段，此时的设备保护“硬连锁”完成，软件连锁信息将不起作用。
3.2 工况监测 无论处于何种控制方式下，自控系统都对生产过程进行实时监测，有关输入输出信号数据的采集是系统进行自控的前提，也为生产管理提供了最原始的资料。
基于RSVIEW SE的监控平台的主要界面提供如下显示和操作功能：①实时全厂的工作流程状况；②监控滤池所处的实时状况；③进出厂水质的状况，浊度、余氯、流量；④泵机设备运行/停机记录；⑤全厂主要工艺参数的趋势图；⑥报警事件处理、告示和记录；⑦系统安全机制管理。
3.3 数据采集 自动周期性地采集各道工艺设备的运行状态及故障信息，采集各种泵、电动机、阀门的启闭状态及故障信息、电源系统信息、PH值、液位阀位及其它有关操作信息，存入数据库，用于显示器画面更新、控制调节、记录检索、操作指导及事故记录和分析。
3.4 数据处理 PLC将对工况监测中所得到的实时数据进行处理，例如对压力、流量、液位、电量、水质仪表（PH值、余氯、浊度）参数等数据的平均值进行计算；对设备进行运行状态监视和分析。这些基本的数据处理将有利于对水厂的生产情况的检测。
3.5 故障监测及联锁保护 当设备的运行的过程中出现故障，自控系统将确认故障来源，及时报警。如果事先设定了应急的处理方法，PLC将在自控方式时自动参照它，以进行联锁保护和启动备用设备。
4 生产信息系统
生产信息系统是面向水厂生产管理的统计查询和信息平台。它面向水厂各职能部门。该部分采用Browser/Server结构，使用IE浏览器，提供水厂局域网数据访问的界面。
这里主要采用利用了RSview SE通过OPC通讯的方式借用RSSql数据库和MSsql的对接，实现了数据交换与存储功能。系统网络的数据库平台采用MS SQL Server。作为专用于分布式环境的关系型数据库管理系统，具有良好的系统伸缩性，可以适应从便携机计算到企业级应用的各种规模的数据库，提供诸如DTS（数据转换服务）、自配置和自调整等功能，与WindowsNT/2000以及MS Office、BackOffice紧密集成、Microsoft全局数据存取（Universal Data Access）策略实现了对大量信息资源的高性能存取。
5 系统优点
全厂采用的Allen-Bradley公司高性能ControlLogix系统作为控制平台，和传统的PLC和DCS相比，ControlLogix性价比很高。因为这个平台是模块化的，在这个平台上，用户能够轻易有效地设计、建立和更改平台，对顺序控制、过程控制、运动控制进行任意组合，极大的节省了培训费用和工程实施费用。并且这个平台自动化程度高、系统稳定及便于维护的特点，具有良好的经济效益和社会效益，其先进的自动控制系统展示了良好的企业形象。
6 结论
该厂基于ControlLogix 以太网的水处理管控一体化系统具有自动化程度高、系统稳定及便于维护的特点，加强了服务客户的能力。
参考文献：
[1]罗克韦尔.Allen-Bradley ControlLogix用户手册，2004.
[2]衡军山，甄成刚.基于软件的双CPU冗余控制研究[J].微计算机信息，2005（09）.
[3]王勇，吴振，侯峰.太原呼延净水厂自动控制系统——罗克韦尔自动化Logix平台和NetLinxTM技术在水处理行业的应用[J].电气时代，2004（01）.