一、摘要
NHR全系列儀表包含九大系列，分為數(shù)顯儀表/溫控器/調(diào)節(jié)儀/流量積算儀系列、無紙記錄儀系列、電工儀表系列、頻率/轉(zhuǎn)速表/定時器/計時器系列、隔離器/安全柵系列、過程校驗儀/信號發(fā)生器系列、溫度變送器系列、壓力變送器系列、溫濕度控制儀系列等，虹潤全系列儀表可與系統(tǒng)組網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控管理，同時可配合各種執(zhí)行器對電加熱設(shè)備和電磁、電動閥進(jìn)行PID調(diào)節(jié)和控制、報警控制、數(shù)據(jù)采集等功能。產(chǎn)品的EMC設(shè)計符合GB/T17626.2-11相關(guān)規(guī)定，同時產(chǎn)品取得了CE認(rèn)證。下面是 虹潤全系列NHR儀表在污水處理廠自動監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，通過它可實現(xiàn)現(xiàn)場液位、PH值、溶氧、濁度、頻率和泵的運行狀態(tài)的測量與控制。
二、產(chǎn)品的市場背景
隨著工業(yè)的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活的提高，同時也產(chǎn)生了對我們的生活環(huán)境的污染。環(huán)境是人類賴以生存的空間，是人類索取基本生活物質(zhì)的寶庫。一旦被破壞，被污染則直接影響人類的生活和發(fā)展。因此，對環(huán)境污染的治理將是一項重要工作。為此我們提出如下的設(shè)計。
三、產(chǎn)品的技術(shù)原理
1、系統(tǒng)技術(shù)方案
為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，設(shè)計中采用了兩級控制方案對整套污水處理系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，上位機(jī)選用兩臺工業(yè)控制計算機(jī)，下位機(jī)選用Omron公司PLC、虹潤公司的全系列儀表柜，系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示：
上位機(jī)的作用是提供一個人機(jī)交互界面，使操作人員可以通過CRT和模擬屏直觀的了解現(xiàn)場各工藝參數(shù)及故障報警，根據(jù)生產(chǎn)需要發(fā)出相應(yīng)的控制指令。另外可以使用大容量存儲器記錄歷史數(shù)據(jù)，為提高生產(chǎn)效率制定新的生產(chǎn)方案提供可靠的依據(jù)。控制核心采用PLC，其特點是體積小、功能多、可靠性高。編程后的PLC能夠按照內(nèi)部程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，程序啟停現(xiàn)場設(shè)備。
2、污水處理工藝流程圖
四、產(chǎn)品的應(yīng)用
結(jié)合監(jiān)控布局圖和污水處理工藝流程圖，考慮到現(xiàn)場監(jiān)控點多、布局分散，且各工序工藝獨立，為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，采用現(xiàn)場儀表顯示加變送輸出到PLC的做法對生產(chǎn)工藝進(jìn)行監(jiān)控。數(shù)據(jù)通過485總線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。操作人員通過上位機(jī)向PLC發(fā)出相應(yīng)的控制指令后，PLC通過485通訊對儀表下發(fā)控制命令。PLC與上位機(jī)的通訊采用RS485方式，這種方式傳輸距離遠(yuǎn)，技術(shù)可靠。
軟硬件配置：
上位機(jī)軟件
上位機(jī)軟件可采用的是“坤瑞工控平臺"的組態(tài)軟件組為開發(fā)平臺，它集控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人機(jī)界面技術(shù)、圖形技術(shù)于一身，包含動態(tài)顯示、報警、控件、趨勢、網(wǎng)絡(luò)通訊等組件，用戶只需編寫少量的代碼即可生成高質(zhì)量的控制系統(tǒng)。整套系統(tǒng)建設(shè)有多幅實時監(jiān)控畫面，包括系統(tǒng)總貌、提升泵站與除砂池、1#氧化溝、2#氧化溝、二沉池、泥路、加藥脫水間。其通過指示燈表明設(shè)備運行狀態(tài)。在電機(jī)運行方式為手動時，用鼠標(biāo)點擊畫面下排電機(jī)啟動按鈕可遠(yuǎn)程啟動現(xiàn)場設(shè)備。傳感器的瞬時值依據(jù)實際安裝位置被分別標(biāo)注到不同的分布工藝流程圖中，其實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)被做成相應(yīng)分布圖的子畫面，可在分布工藝流程圖中直接點擊按鈕進(jìn)入。整個軟件界面呈樹狀排列，查閱、操作簡便。數(shù)據(jù)庫是上位機(jī)監(jiān)控軟件的核心所在，因此必須依據(jù)實際需要首先將其建設(shè)好，然后將各功能模塊進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕M合。實際編程過程中在定義變量時，記錄可設(shè)定為不計錄、數(shù)據(jù)變化時記錄和定時記錄，要根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的設(shè)置，從而節(jié)省存儲空間。報表分為實時報表和歷史報表2種。
2.虹潤全系列儀表配置
1）NHR-M3 開關(guān)量輸出模塊
主要功能實現(xiàn)控制變頻器和閥門啟動和停止。
2）NHR-5300人工智能調(diào)節(jié)儀--內(nèi)給定控制
主要功能實現(xiàn)控制剩余污泥泵站、儲泥池、加藥間、脫水間的所有設(shè)備及傳感器。
3）NHR-5300人工智能調(diào)節(jié)儀--閥位控制
主要功能實現(xiàn)控制提升泵站、沉砂池、氧化溝、二沉池、回流污泥泵站的所有設(shè)備及傳感器的信號采集及啟停
3、產(chǎn)品圖片
五、結(jié)論
該系統(tǒng)實現(xiàn)了實時監(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。通過以上設(shè)計可使，大大降低了工人的勞動強度，提高了管理水平。該項設(shè)計為城市污水處理全自動化設(shè)計提供了的物質(zhì)參考。
