一、應(yīng)用背景
鋼鐵工業(yè)作為高能耗、多排放的行業(yè)，在全國節(jié)能減排的工作中承擔(dān)著重大的責(zé)任。我國重點鋼鐵企業(yè)2005～2007年的噸鋼耗用新水量分別為8.6m3/t、6.43m3/t、5.31m3/t，但與國外先進(jìn)鋼鐵企業(yè)噸鋼耗用新水量相比（日本鹿島為2.1m3/t）仍有不少差距。為了進(jìn)一步降低鋼鐵企業(yè)噸鋼耗用新水量，提高鋼鐵企業(yè)水的重復(fù)利用率，需要積極推廣少用水或不用水的工藝技術(shù)裝備，并應(yīng)該強(qiáng)化合理串級用水以及加強(qiáng)工業(yè)污水的綜合處理回用。
二、解決方案
水處理自動化控制系統(tǒng)主要有幾個部分：一沉池監(jiān)控、層流泵房監(jiān)控、加壓泵房監(jiān)控和中心泵房監(jiān)控。考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和各站距離問題，特采用了分布式控制系統(tǒng)，引進(jìn)了先進(jìn)的分散集中控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)選用GE PACSystems RX3i PLC系統(tǒng)作為主站，Versamax作為遠(yuǎn)程IO子站，通過Genius總線將主站和各子站進(jìn)行互聯(lián)。
水處理自動化控制系統(tǒng)的設(shè)備比較多，監(jiān)控設(shè)備多，導(dǎo)致操作工作量大；另外系統(tǒng)的穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)完整性、安全性采用了上位機(jī)冗余模式。通過以太網(wǎng)和主站CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。計算機(jī)和PLC備有不間斷電源，避免突然斷電對系統(tǒng)不可預(yù)見的破壞性影響。同時備有激光打印機(jī)，方便打印系統(tǒng)運行記錄、報表、事件記錄和報警內(nèi)容。
上位軟件采用力控大型SCADA組態(tài)軟件eForceCon，軟件的設(shè)計完全符合遠(yuǎn)程大型工廠管理與監(jiān)控模式，提供集成化的設(shè)計環(huán)境，支持多人協(xié)作與遠(yuǎn)程部署工程，支持工程模型的導(dǎo)入與導(dǎo)出、方便快速進(jìn)行工程組態(tài)，系統(tǒng)具備自診斷與自恢復(fù)技術(shù)，統(tǒng)一的進(jìn)程管理具備自診斷與自恢復(fù)的“看門狗”功能，充分保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。
通過水處理監(jiān)控系統(tǒng)，可以在一幅監(jiān)控畫面中便捷地知道現(xiàn)場的生產(chǎn)情況。本系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)視的內(nèi)容有：電流、吸水池液位、壓力、溫度、流量、水泵運行狀態(tài)、閥門狀態(tài)等參數(shù)。
圖：主監(jiān)控畫面
圖：一級曝氣鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)
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模擬量數(shù)據(jù)在水處理監(jiān)控系統(tǒng)主監(jiān)控畫面中都已顯示出來，包含文字說明和單位，其中液位還以圖形化百分比填充方式顯示液位的變化，非常直觀，當(dāng)該模擬量如液位發(fā)生超限（低于低限和高于高限時）時將報警，以畫面閃爍和聲音方式提示控制室值班人員。
圖： 模擬量數(shù)據(jù)顯示及報警
圖： 液位動態(tài)顯示（垂直填充）
開關(guān)量數(shù)據(jù)包含泵的遠(yuǎn)控、運行、停止、故障；閥遠(yuǎn)控、開狀態(tài)、關(guān)狀態(tài)、全開狀態(tài)、全關(guān)狀態(tài)、開過扭矩、關(guān)過扭矩、故障；風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)控、運行、停止、故障。這些狀態(tài)均以顏色或文字方式體現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)。
圖：泵運行、停止和故障狀態(tài)圖形化顯示
圖：風(fēng)機(jī)運行、停止和故障狀態(tài)圖形化顯示
三、結(jié)束語
該鋼廠采用力控SCADA組態(tài)軟件eForceCon，結(jié)合GE PACSystems RX3i PLC實現(xiàn)了對污水處理的實時監(jiān)控、故障報警、歷史數(shù)據(jù)的存儲和查詢、報表的顯示和打印等多項功能，且用戶界面操作良好，易于學(xué)習(xí)。系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。由于其具有設(shè)計簡單、投資少、控制效果好、易維護(hù)等優(yōu)點，大大降低了工人的勞動強(qiáng)度，提高了管理水平，使水資源得到了循環(huán)利用，達(dá)到了節(jié)能減排的要求。
