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一、應用背景

　　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著重大的責任。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，并應該強化合理串級用水以及加強工業(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)，引進了先進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作為遠程IO子站，通過Genius總線將主站和各子站進行互聯(lián)。
　　水處理自動化控制系統(tǒng)的設備比較多，監(jiān)控設備多，導致操作工作量大；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冗余模式。通過以太網(wǎng)和主站CPU進行數(shù)據(jù)交換。計算機和PLC備有不間斷電源，避免突然斷電對系統(tǒng)不可預見的破壞性影響。同時備有激光打印機，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，軟件的設計完全符合遠程大型工廠管理與監(jiān)控模式，提供集成化的設計環(huán)境，支持多人協(xié)作與遠程部署工程，支持工程模型的導入與導出、方便快速進行工程組態(tài)，系統(tǒng)具備自診斷與自恢復技術(shù)，統(tǒng)一的進程管理具備自診斷與自恢復的“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：一級曝氣鼓風機系統(tǒng)

　　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)包含泵的遠控、運行、停止、故障；閥遠控、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；風機的遠控、運行、停止、故障。這些狀態(tài)均以顏色或文字方式體現(xiàn)設備狀態(tài)。

圖：泵運行、停止和故障狀態(tài)圖形化顯示

圖：風機運行、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，易于學習。系統(tǒng)具有良好的通用性、可擴展性和可維護性。由于其具有設計簡單、投資少、控制效果好、易維護等優(yōu)點，大大降低了工人的勞動強度，提高了管理水平，使水資源得到了循環(huán)利用，達到了節(jié)能減排的要求。