自動控制系統設計介紹
一、系統概述
本系統采用PROFIBUS現場總線,它是德國于90年代初制定的國家工業標準，它在眾多總線中居于前列，廣泛應用于各種行業，PROFIBUS系列有三個兼容部分組成：PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FMS,PROFIBUS-PA。PROFIBUS以開放 互聯參考模型OSI以基礎，由物理層，數據鏈路層，應用層以及考慮到現場裝置的控制功能和具體應用而添加的用戶層。
根據污水處理的實際控制要求，我們在次系統中使用PROFIBUS總線中的分布式I/O總線，即PROFIBUS-DP，主站和從站采用輪循的通信方式，主要應用于自動化系統中單元級和現場級通信，最高通信速率可達12M。
二、控制系統組成
控制系統主要由低壓控制柜和 西門子可編程控制器PLC通信系統組成，另外還有作為過程監控的上位機－工控機。
1、低壓控制柜
現場主要有六個低壓控制柜，主要控制污水處理過程的動力設備。
中水間AP1動力設備：攪拌機，加藥計量泵，過濾反充氣迸，紫外線消毒器
格柵井APW1動力設備：格柵電機，一號一次提升泵，二號一次提升泵，水池高、中、低液位計。
一號CASS池動力設備：1－6號曝氣機，一號污泥泵，一號潷水器和電磁閥，水池高、中、低液位計。
二號CASS池動力設備：7 －12號曝氣機，二號污泥泵，二號潷水器和電磁閥，水池高、中、低液位計。
中間水池動力設備：一號、二號二次提升泵，水池高、中、低液位計。
中水池動力設備：一號、二號中水回用泵，水池高、中、低液位計。
污泥間動力設備：加藥攪拌機、加藥泵、污泥罐攪拌機、離心機，污泥管道泵
2、PLC控制系統
工控機，工控機主要用于現場動力設備工作狀況的監視，極其控制參數的設定。工控機擴展槽中有CP6511總線卡，用于和PLC CPU的通信，PLC中所有的數據都可以在其組態界面中察看。
PROFIBUS主站由西門子S7-300CPU和兩個32輸入模塊6S7-321-1BL00-0AA0,兩個32點輸出模塊6ES7-322-1BL00-0AA0和一個16點輸入模塊6ES7-321-1BL02-0AA0,主要用于操作臺的控制輸入和指示燈的輸出。
PROFIBUS從站位于現場低壓柜中，采集各個動力設備的運行停止信號、參數信號和各個污水處理池的液位信號，再通過總線網絡送給位于控制間的PLC CPU,通過運算，CPU給出回應。
其中，兩個CASS池的LDO融氧儀采集的氧氣含量信號和檢測處理后水質的在線監測儀模擬量信號送入位于AP1控制柜中的模擬量模塊6ES7 331-1KF01-OAB0,模擬量模塊再將此信號送于PLC CPU，數據在組態界面中顯示，供工作人員在線察看。
3、監控系統組成
要由位于室內和室外的攝像頭，極其位于工控機上的視頻采集卡和視頻采集卡、視頻采集軟件組成。中水間、污泥間各一個室內攝像頭，供工作人員察看動力設備的實際工作畫面。室外攝像頭也兩個，可以用于安全監視。
