B&R(贝加莱,www.br-automation.com)公司于1979年创建于奥地利。从创建以来,B&R一直致力于工业自动化技术创新并引领着技术发展的潮流。卓越并且开放性的产品最大限度地满足了客户需求,使客户的产品和项目具个性与竞争力。1996年贝加莱来到中国,如今,贝加莱产品已在中国国内的塑料、包装、印刷、纺织、食品等多个行业的机械自动化及电力、冶金、石化、污水、市政工程等过程自动化领域中被广泛地采用。产品含盖PCC(可编程计算机控制器)、IPC(工控机),Panel System(人机界面)、Acopos(伺服产品)、X20,X67(分布式I/O),APROL系统(DCS系统)等产品系列。丰富的控制部件和DCS系统被广泛应用在各大先进的污水处理控制系统中,目前已有上千套贝加莱的污水处理系统运行在全球的各个国家,系统性能有口皆碑。
1.污水工艺及特点
污水处理的工艺流程大体分为:格栅处理、泵房提升、沉砂处理、一次沉淀池、曝气池处理、二次沉淀池处理、泥浆制备、昭气利用。需要控制的区域主要有进水泵房,鼓风机房,脱水机房,变电所,加药间等区域。有栅格、总泵房、沉砂池、生物反应池、沉淀池、加氯间、污泥处理装置、变电站等控制对象。
在进水泵房,系统需要检测粗、细格栅前后的液位,及设备的故障工况,手动/自动控制粗、细格栅的运行;采集泵房内及水泵运行工况及液位参数,并根据泵的运行时间,先后开启水泵机组。
2.贝加莱控制系统方案:
根据项目的需求及特点,贝加莱方案为监控中心采用先进的管理控制技术,系统设计为控制层、监控层、管理层三层进行监测和控制。控制层分若干个PCC子站分别对厂内设备、及监测点进行控制、监测,采集信号,控制生产设备;监控层,在厂内设中心控制室,对于独立运行的污水处理厂,中控室有二个功能,一是监控全厂的整个生产过程,二是将有关污水处理厂的运行状况上传污水处理厂监控中心;将污水处理厂监控中心执行指令下传各PCC,由PCC控制各现场仪器及仪表;管理层主要在污水处理厂监控中心完成。系统同时还充分考虑设计了特殊情况下的现场手动控制。
系统结构图:
系统设计在现场采用贝加莱的PP400系列控制器,贝加莱的PP400是一款集成触摸屏,控制器于一身的高性能控制器.一个设备同时实现现场的监控和操作以及I/O的处理.提高整个污水系统的灵活度.支持100米I/O扩展的X20系统。各PCC站的通讯,采用CPU自带的以太网接口,实现个站间的通讯和与监控中心的数据交换。设计自控系统的组成主要包括:
1#PCC,2#PCC,3#PCC控制站:
主控制器选用X20的高性能X20CP1485控制器,自带以太网,和RS232或CAN通讯接口,其处理频率达到Celeron 400MHZ,达到400US的任务执行时间。通过预先编制好的控制程序,对现场控制站I/O模块进行数据采集和分析、运算并相应的输出结果。通过自带以太网接口实现与监控中心的数据通讯,并且采用容易扩展的X20的I/O单元,采用CAN,X2X通讯方式实现I/O的通讯,采集远程设备的数据信号。12路的I/O宽度仅为12.5mm,长为9.9mm.结构紧凑,功能齐全,性价比高,安装方便。
3个PCC站分别位于预处理站,鼓风机室,滤池和沉淀池。鼓风机房现场HMI采用贝加莱的PP100触摸屏,PP100采用266MH高性能处理器,128MB DRAM,TFT 640*480 真彩10.4寸的大尺寸,IP65的防水等级。全金属外壳。模拟电阻式触摸屏其特性决定了长寿命,正常使用可达6年以上。并且具有很强的抗干扰能力,并集成RS232,以太网,USB接口,方
便讯或扩展。主控制器与触摸屏的通讯采用RS232。
变电站:
控制器选用贝加莱的PP400,贝加莱的PP400是一款集成触摸屏,PCC控制器于一身的高性能控制器,采用高速266MHZ CPU ,可达8GB的大容量的存储器,具有IP65的防护等级,USB,以太网,RS232通讯接口丰富,256色真彩显示。10.4寸的PP400作为控制主站的控制器和人机界面的同时。还可通过屏查询设备状态,工作记录,数据报表,修改系统参数等功能。满足在变电站本地监控本地操作的功能,一体化的设计紧凑而小巧。I/O模块支持多种远程扩展方式,如CAN ,X2X, POWERLINK,ProfibusDP,DeviceNet等。
ECU01-ECU10现场控制站:
现场控制站的主要功能是远程I/O模块和通讯的功能,它主要包括模拟输入模块、数字输入模块、数字输出模块、以及通讯模块。采集10个滤池的信号监控等。控制器选用贝加莱的X20自带以太网,RS232,CAN接口紧凑型X20CP0291,达到2MS的快速扫描周期。采集10个滤池的控制信号,通过100M的以太网传输上下位的数据信息。I/O部分采用贝加莱的X20 I/O系统。如果滤池控制部分离其余控制部分有一定距离,并且I/O点不多。我们采用贝加莱的具有12M 通讯速度,站间距离可达100米的X2X通讯总线,进行远程扩展。方便现场的安装,满足实际客户要求。并且X20系统支持热插拔,即使个别模块或外围设备的故障也不会影响其余模块的正常工作,避免因一些小故障而导致整个系统瘫痪。节省维护和使用成本。
监控中心:
采用贝加莱无风扇无线缆,可免硬盘运行的工控机APC620,采集现场PCC的实时数据和记录状况报表及报警等。实现全厂的综合调度。两台工控机互为主备,提高系统可靠性。控制系统具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。系统能长周期安全无故障运行。
网络通讯及结构:
利用各PCC自带的以太网接口实现PCC站站以及ECU各站的通讯,以及与监控中心的数据通讯.光纤连接现场和监控中心。远程I/O的扩展采用12M速率的X2X总线。通过RS485接口模块控制现场变频器的运转,以及与仪器仪表的通讯连接。