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產品介紹

大連自控系統是由康卓科技設計開發，康卓上位機畫面根據控制程序使用WINNCC V7.4開發操作界面，軟件根據控制程序實現上位機操作現場設備，畫面要求手動、自動可選，手動啟/停及自動狀態根據連鎖啟/停，同時畫面顯示設備就地及遠程狀態。本系統共有設備近70臺/套，模擬量設定或顯示近30點，要求提供上位機一套、操作臺桌椅一套，其中設備均能實現就地或遠程手動啟/停，要求具有以下功能：

·監視系統內每一個模擬量和數字量；

·監視系統動態流程模擬圖和總貌畫面；

·畫面報警、確認報警；

·顯示模擬光字牌和模擬儀表盤；

·顯示操作指導；

·建立并調用趨勢畫面，獲得趨勢信息；

·控制驅動裝置并顯示其狀態；

·自動和手動控制方式的選擇；

·調整過程設定值和偏置等；

·歷史數據記錄；

·技術文件編制；

·維護人員培訓； 

 

自控系統方案:

自動化系統采用目前工業領域非常成熟、先進的全廠計算機管理控制系統（簡稱SCADA），它用標準以太網、工業以太網為系統網絡，配以高性能、高可靠的管理計算機、具有服務器功能的中央監控操作站、PLC 現場控制站組成的以全廠集成自動化為概念的生產過程自動化系統。

1.3  系統設計原則

系統采用S7-300系統.

1.主機架電源；

2. PLC處理器；

3．以太網、PROFIBUS  DP、modbus及RS485通訊接口；

4. 現場成套系統PLC；

 

1.4  SEEP V5.5（西門子）標準軟件

A、使用標準

Step7中集成的SIMATIC編程語言和語言表達方式，符合EN 61131-3標準。標準軟件包符合圖形化以及面向對象的Windows操作系統要求，可以運行在WIN7 操作系統下。

B、標準軟件包的功能

標準軟件支持自動任務創建過程的各個階段，如：

•建立和管理項目

•對硬件和通訊作組態和參數賦值

•管理符號

•創建程序，例如為S7可編程控制器創建程序

•下載程序到可編程控制器

•測試自動化系統

•診斷設備故障

Step7軟件的用戶接口，基于當前較新水平的人機控制工程設計，輕松使用。

Step7軟件產品手冊在在線幫助和PDF格式電子手冊中提供所有在線信息。

C、Step7中的應用程序

Step7標準軟件包提供一系列的應用程序（工具）：

標準軟件包無需分別打開各個工具；當選擇相應功能或打開一個對象時，它們會自動啟動。

D、SIMATIC 管理器

SIMATIC Manager（SIMATIC管理器）可以管理一個自動化項目的所有數據，無論是為哪個可編程控制系統（S7/M7/C7）設計的。編輯所選數據的工具由SIMATIC Manager自行啟動。

E、符號編輯器

使用Symbol Editor（符號編輯器），可以管理所有的共享符號。具有以下功能：

•為過程信號（輸入/輸出）、位存儲和塊設定符號名和注釋

•分類功能

•從/向其它的Windows程序導入/導出

使用這個工具生成的符號表可供其它所有工具使用。因而，對一個符號屬性的任何變化都能自動被其它工具識別。

•診斷硬件

這些功能可以向你提供可編程控制器的狀態概況。這個概況中可以顯示符號，指示每個模板是否正常或有故障。雙擊故障模板，可以顯示有關故障的詳細信息。信息的范圍視各個模板而定：

•顯示關于模板的一般信息（例如，訂貨號、版本、名稱）以及模板狀態（例如，故障）

•顯示中央I/O和分布式（DP）從站的模板信息（例如，通道故障）

•顯示來自診斷緩存區的消息報文

F、編程語言

用于S7-300與 SMART 200的編程語言梯形邏輯圖（Ladder Logic）、語句表（Statement List）和功能塊圖（Function Block Diagram）都集成在一個標準軟件包中。

•梯形邏輯圖（或LAD）是Step7編程語言的圖形表達方式。它的指令語法與一個繼電器的梯形邏輯圖相似：當電信號通過各個觸點、復合元件以及輸出線圈時，使用梯形圖，可以追蹤電信號在電源示意線之間的流動。

•語句表（或STL）是Step7編程語言的文本表達方式，與機器碼相似。如果一個程序是用語句表編寫的，CPU執行程序時則按每一條指令一步一步地執行。為使編程更容易，語句表已進行擴展，還包括一些高層語言結構（例如，結構數據的訪問和塊參數）。

•功能塊圖（FBD）是Step7編程語言的圖形表達方式，使用與布爾代數相類似的邏輯框來表達邏輯。復合功能（如數學功能）可用邏輯框相連直接表達。其它編程語言作為可選軟件包使用。

 

1.5 WINCC軟件

WinCC 基本軟件是德國西門子SCADA集成系統的核心。WinCC基本軟件、選件及附加件，所有這些組成部分都用于為您的特殊需求量身定制解決方案。基本軟件本身提供了強大、通用的過程可視化系統，該系統可以提供成熟的 HMI 軟件的所有功能。

A、運行系統軟件

系統模塊化的加載機制，這使 WinCC 基本軟件的運行系統組件具有了以下特點：美觀、友好的圖形系統實現了完備的過程監視與控制，WinCC集成的微軟MS SQL server數據庫服務器實現了高性能的報警消息與過程值歸檔，集成的用戶管理工具有效的提高了操作的安全性。

B、工程組態軟件

工程組態組件 WinCC RC 可以提供一套編輯程序，使您在效率和用戶友好性方面別無所求。庫和向導使生成項目更加快速方便，并可以大大降低出錯的可能。作為面向較復雜人機交互任務的軟件，WinCC 能夠處理綜合性的項目和海量數據。

C、可擴展性

基本系統通過利用 WinCC 選件在各個方面都是可擴展的。通過細分授權，基本軟件可以滿足結構的不斷復雜化。而且，所選的授權可以方便的根據過程變量的數量進行升級。通過利用 WinCC/Server，您可以像客戶端/服務器應用程序一樣運行 WinCC。WinCC/Redundancy 用于構建高可用性 SCADA 系統。WinCC/CAS 提供了搭建一個可擴展、集中處理數據歸檔的可能性WinCC/Web Navigator 使您可以通過互聯網可視化并操作自己的工廠，功能幾乎與 WinCC 客戶端一樣，但是具有了無可比擬的靈活性。

D、開放性

SIMATIC WinCC 的設計采用了較高的開放度和集成能力，因為它設計用于使用標準的技術和軟件工具：這包含了基本技術、操作系統、通訊方式，以及集成腳本的能力，所有這些都建立在開放性基礎上。

E、工廠智能

 SCADA（監控和數據采集）為工廠智能解決方案構筑了基礎。WinCC 能夠采集和歸檔過程數據，可以對數據進行累計、分析，并發送給 MES 系統使用 WinCC 工廠智能選件進行進一步的處理。

 

1.6  控制方式

大連污水處理廠工程主要自控設備的控制方式共三種：

現場手動控制方式：通過就地控制箱或MCC上的按鈕實現對設備的啟停操作

遠程畫面手動控制方式：操作人員通過工作站的監控畫面用鼠標或鍵盤來控制現場設備

遠程自動控制方式：設備的運行完全由各PLC根據污水廠的工況及工藝參數來完成對設備的啟停控制,而不需要人工干預。

三種方式的控制級別由高到低依次為：手動控制、遠程手動控制、遠程自動控制。

1.7  水處理廠監控軟件系統功能

1.中央控制站功能描述

中央控制站的功能是對全廠的生產運行進行監控，通過中央控制室操作站計算機可對全廠的生產運行進行管理。運行人員可以在中央監控計算機上查看全廠實時工藝流程圖、實時數據；監控設備、調整工藝運行參數；處理報表、查看實時曲線和歷史曲線。

（1）用戶登錄

運行人員必須輸入正確的用戶名和操作密碼進行登錄后才能進入系統。系統對不同的用戶賦予了不同的操作權限，分為操作人員權限和管理人員權限。操作人員只能進行設備操作和數據瀏覽，管理人員可進行設備操作、數據瀏覽、參數設定、用戶和密碼維護。

（2）實時工藝流程圖顯示

實時動態地顯示工藝流程圖，流程圖上包含各種設備實時運行狀況、各種實時工藝參數。由于計算機屏幕大小限制，不能在一幅畫面顯示污水廠全廠工藝流程圖、所有設備狀況、工藝參數，采用多幅畫面進行流程圖顯示，通過鼠標點擊菜單或按鈕，進行流程圖顯示切換。大區域的實時動態畫面采用縱斷流程和平面流程相結合的流程圖顯示方式，局部實時動態畫面采用45度立體流程圖顯示方式。

流程圖中所有設備的運行狀態采用綠色表示；停止狀態采用本色表示；故障狀態采用紅色和本色交替閃爍表示。

流程圖中所有由PLC控制的設備均設置遙控/自動轉換按鈕，只有當設備手動/自動轉換開關處于自動時，遙控/自動轉換按鈕才可用，當遙控/自動轉換按鈕處于自動時，禁止人工遙控設備。當設備出現故障信號時，停止運行或禁止啟動這些設備。

（3）報警顯示

當出現任何報警時，提示運行人員報警點、報警類型、報警時間等多種信息，由運行人員進行確認，同時可通過報警匯總表瀏覽歷史報警，歷史報警的內容包括各種報警信息、報警是否經過確認、確認報警的用戶、確認報警的時間等。報警出現時，報警打印機立即打印報警信息。

（4）實時趨勢、歷史趨勢

運行人員可通過菜單或按鈕進入實時趨勢畫面或歷史趨勢畫面，可選擇需要的工藝參數查看實時趨勢或歷史趨勢，可同時顯示多條實時趨勢，可對曲線進行放大或縮小，可任意選擇需要查看的時間段。

（5）參數設置

運行人員可通過菜單或按鈕進入參數設置畫面，對各種設定值進行修改，以適應當前的運行條件，保證出水水質。為了保證運行安全，具有權限的工程師才能對各種工藝參數設定值進行設定和修改。所有可以進行調整的參數均具備在線調整功能。

（6）事件記錄

系統發生的較大情況（如設備故障、越限報警、大型設備的啟停等情況）或操作人員對設備的操作、參數的調整。均通過事件記錄功能記錄下這些情況和操作過程作為今后分析事故的基礎資料。事件記錄的內容包括各種事件信息、事件發生時的用戶、事件發生的時間等。

（7）報表處理

系統自動記錄各種工藝運行數據，將所有數據歸納匯總形成報表，報表可定時打印或召喚打印，運行人員也可通過菜單或按鈕進入報表畫面查看歷史報表。

2. 現場控制站功能描述

生產自動化系統的主要功能是采集現場數據，送至水廠中央監控系統進行顯示和處理，并在進行數據處理后，由PLC進行設備自動控制和調節，或接收從中央控制站發出的命令，從而達到自動進行工藝運行的目的。