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SCADA系统在城市污水处理厂的应用 　　【摘要】SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，全名为数据采集与监视控制系统。SCADA系统的应用领域很广，它可以应用于电力系统、水处理系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。本文依据罗克韦尔自动化SCADA系统在菲律宾San Antonio污水处理厂的应用，简述SCADA系统的原理、开发和市场优势。 　　【关键词】SCADA系统；PLC自动化控制；数据采集；污水处理 　　一.引言 　　SCADA系统自诞生之日起就与计算机技术的发展紧密相关。SCADA系统发展到今天已经经历了三代。基于分布式计算机网络以及关系数据库技术的能够实现大范围联网的EMS/SCADA系统称为第三代。这一阶段是我国SCADA/EMS系统发展最快的阶段，各种必威体育精装版的计算机技术都汇集进SCADA/EMS系统中。 　　随着现代化城市高速发展和城市人口的不断增加，污水处理厂的需求也日渐强烈，污水处理行业得到了快速发展。污水处理厂的自动控制系统越来越成为污水处理稳定运行的关键。目前国内大多数水厂自控系统多采用SCADA系统，全厂的监控在中控室内完成，对设备的控制则是在现场PLC完成，真正实现了分散控制，集中管理的功能。针对污水处理厂自动控制系统工艺设备的安全运行的重要性，以菲律宾San Antonio污水处理厂为例，说明SCADA系统的组成及实现。 　　二.San Antonio污水处理厂SCADA系统结构 　　菲律宾San Antonio污水处理厂选用美国罗克韦尔自动化系统，罗克韦尔自动化为SCADA环境提供一个灵活的、可维护的和安全的软件平台。这些解决方案构建并集成在一个单一的、开放的和灵活的软件架构，它能够连接到当今使用的任何自动化系统、远程终端（RTU）、智能电子设备（IED）、可编程逻辑控制器（PLC）、数据库、历史数据库或者企业系统。这个平台的开放性能可以使用户无需购买新的硬件或者控制系统就可以拓展它们已有的系统。 　　为了保证污水处理厂的自动控制系统的稳定性和可靠性，设计中采用了三级控制和管理方案对整套污水处理系统进行监控，监控层选用两台工业控制计算机进行冗余，实时观察设备的运行状况。控制层选用罗克韦尔自动化CompactLogix 1769系列PLC，做为控制器，充分显示了“集中监测，分散控制”的原则。设备层采用了曝气罗茨风机、管道离心泵、加药泵、稳压泵、超声波流量计、氨氮分析仪、COD在线测试仪、PH（工业酸度）在线测试仪、变频控制器等，并配备相应的软件，确保可靠、有效的运行。 　　三.系统的网络结构图 　　上位机监控软件采用罗克韦尔自动化RSview32组态软件，工程师站（Engineer station）采用网络开发版，操作员站（Operator station）采用网络运行版，监控组态软件提供一个人机交互界面，使操作人员可以通过显示器直观的了解现场各工艺参数及故障报警，根据生产需要发出相应的控制指令。另外使用数据存储服务器记录历史数据，为提高生产效率制定新的生产方案提供可靠的依据。由于项目是在菲律宾调试完成后工程师需要返回国内，运行中出现问题时现场服务成本太高，因此设计了一套远程协助系统，加入网络路由器（Router），将水厂工业以太网接入公共网络（Public Ethernet），通过远程协助软件在国内可以实时监控现场运行状态。控制核心采用罗克韦尔自动化CompactLogix1769系列PLC，其特点是体积小、功能多、可靠性高。编程后的PLC能够按照内部程序对系统进行实时监控，程序启停现场设备。 　　四.系统控制原理 　　1.控制方式 　　本系统现场设备控制分为四级，第一级为现场控制箱，控制级别最高，便于检修和现场临时紧急停止；第二级为马达控制中心（Mission Control Center）简称MCC，只有第一级现场控制箱选择远程控制时第二级控制才有效；第三级为触摸屏（HMI）集中控制，中控室控制柜设置触摸屏，进行简单的设置参数和工艺控制，设计第三级控制的目的是当监控层电脑主机或组态软件出现故障时，可以通过触摸屏设置相关核心工艺参数，不影响整个水厂的运营。只有第二级MCC选择自动控制事第三级控制才有效；第四级为监控层组态软件控制，集中监控水厂所有设备的运行，正常运行时采用第四级控制。该水厂正常运行时所有设备均按照工艺流程自动运行，操作人员通过监控主机上的组态软件向PLC发出相应的控制指令，由PLC对现场进行直接控制，节省了大量的人力物力。 　　2.PLC编程 　　污水处理控制方式分为逻辑控制和PID闭环控制。以逻辑控制为主，根据工艺要求在PLC中编写相应的逻辑控制指令，控