一、前言
　　石臼漾水厂生态湿地治理工程位于嘉兴市区西北角、北郊河两侧。北郊河东侧部分介于新320国道与昌盛路之间，南至新塍塘北至雁泾港，总面积1738.1亩，为尽快解决嘉兴市区居民的饮用水问题而建，工程设置提升泵1座，溢流堰1座，控制闸8座以及其它辅助设备。本文详细的介绍了石臼漾湿地微机监控自动化系的结构特点，使用它的规范要求，分析了它的优势。
　　二、石臼漾湿地自动化系统的结构
　　1、系统构成
　　石臼漾湿地的自动化控制系统采用目前国内、外流行并且成熟、可靠的以WINDOWS 2000为平台和工业控制微机为主机的自动控制系统，充分利用计算机领域的先进技术，工控组态软件采用国际知名品牌软件产品进行组态，监控软件具有完善的功能，维护使用方便，并能方便的进行软件功能扩充。
　　系统网络结构采用以太网结构。系统站控层由1台监控主机、1台UPS、1台16口的以太网交换机等设备组成，完成对整个系统的监控。现地层由6套现地控制单元组成，分别完对义庄河闸、水池水位、水质、泵站、泵站闸、溢流堰闸、北郊河闸、亭子桥闸、北亭桥闸、东升桥闸等进行监控。6套现地控制单元内均具有以太网接口，与后台监控主机通过10M/100M光纤以太网方式通讯。义庄河闸现地控制单元主要由PLC、溶解氧仪等设备组成；其它的现地控制单元主要由PLC等设备组成，管理房PLC选用西门子公司的西门S7-300系列PLC，其余选用西门子公司的西门S7-200系列PLC。
　　义庄河闸、东升桥闸现地PLC单元均单独配现地控制箱。现地控制箱均为户外箱，充分考虑箱体的防水、防锈、防尘、防盗等，符合国家关于户外箱的相关标准要求。
　　2、控制模式
　　自动化控制系统以PLC控制为基础的集散型控制系统，设备的控制模式设二级控制：就地控制、中心控制室远控。上、下控制级之间，下级控制的优先权高于上级。每一级均设有“就地/远控”两种控制方式，各设备均可通过“就地/远控”选择开关切换实现手动操作。
　　当现场PLC站发生故障时，可通过就地控制级上的“就地/远控”选择开关切换实现设备的就地手动操作。
　　3、主要功能
　　（1）管理功能
　　根据PLC采集到的数据，设备运行中状态信号和电气数据以及化验数据和其他信息等，协调管理，打印报表、绘制趋势曲线图，报警及事件记录。提供与水厂管理系统的接口。
　　生成工艺流程、变配电系统实时动态图，给生产值班人员提供清晰、友善的人机界面，生动形象地反映生产工艺流程的实时数据、完成报警、历史数据、历史趋势曲线的存储、显示和查询。生成各类生产运行管理的班报、日报、月报和年报表。
　　（2）控制功能
　　在基于图形界面和中文提示方式下，值班人员在中控室通过计算机的键盘或鼠标开启或停止设备、设定控制调节参数。
　　（3）通讯功能
　　中心控制室监控系统与其他系统进行通讯，如与现场的各PLC 分站之间的通讯，与上级管理调度系统之间的通讯、与第三方设备之间的通讯等等。
　　（4）工艺控制显示功能
　　工艺控制显示功能主要是人机界面功能。在控制中心的操作员计算机显示器上动态显示各工艺流程、各工艺设备和高低压配电设备的实时运行工况，各工艺和电气等生产数据的显示，使生产管理人员实时掌握整个湿地的生产运行情况，能从总图到详图多层次监视。
　　（5）事件驱动和报警功能
　　当某一参数超过设定值或设备出现故障时，在监控主机上能及时发出声光报警，在报警时显示终端发出声音和闪光提醒值班人员，同时显示相应的提示和画面，并记录在报警数据库中，及时打印。
　　（6）操作窗口功能
　　在中控室计算机上能对工艺设备进行远程控制。值班人员用鼠标选中所要操作的设备，则弹出一个操作窗口，通过键盘或鼠标能对设备进行开停控制或调节控制。这为值班人员处理一些突发事件提供了极大的便利，在自动控制效果欠佳时可切换到现地手动控制，能确保系统的连续可靠地运行。
　　（7）历史数据的管理
　　 配置实时数据库及相应的数据库接口。所有系统采集的实时数据按类型、名称、属性分类，按时序依次存档，或写入数据库服务器。历史数据的采样周期在5 分钟到24 小时内连续可调。根据历史存储数据，可计算主要的生产指标。运行程序的结果也可以存储在历史资料库。
　　（8）工艺参数设定功能
　　工艺参数设定有两大类：生产工艺控制点设定和报警限设定。在中控室操作员计算机上均可实现上述工艺参数的设定。对于设定值都必须经过确认，对于错误的设定和超范围的设定计算机要进行屏蔽并送出“错误”信息，提示操作人员予以改正。
　　4、自控系统指标
　　（1）PLC系统、计算机系统及通信系统
　　平均无故障间隔时间MTBF＞20,000小时
　　可用率A≥99.9％
　　平均恢复时间MTTR≤0.5小时
　　系统综合误差：σ≤1.0％
　　数据正确率I＞98％
　　数据通信负载容量平均负荷a≤2％,峰值负荷A≤10％
　　（2）时间参数：
　　主机的启动时间t≤2分
　　报警响应时间t≤3秒
　　查询相应时间t≤5秒
　　实时数据更新时间t≤3秒
　　控制指令的响应时间t≤3秒
　　计算机画面的切换时间t≤0.5秒
　　三、自动化系统使用的要求和优势
　　1、自动化系统使用的要求
　　（一） 硬件技术要求
　　1、系统控控制层：监控主机选用适时先进的进口品牌工业控制计算机用于实施对泵站、闸门的监控。UPS电源容量不小于1KVA/60min。以太网交换机，选用国内外知名牌，以太网接口不少于16个RJ45。口；提供6对单模以太网光端机。
　　2、现地控制单元
　　现地控制单元以标准模块构成的PLC为基础（PLC选用西门子公司的S7-300系列PLC，和S7-200系列PLC），包括有顺控、调节、过程输入／输出、数据处理、人机接口和外部通信功能。现地控制单元配备一个总电源断路器，义庄河闸现地单元需另配两个溶解氧仪电源断路器，断路器型号均为DPN-32 4A。现地控制单元总电源处因配置电源避雷器。现地控制单元的软件存储于非易失性存储器中，程序编制采用面向生产过程的高级语言进行。任一现地控制单元故障，不影响其他现地控制单元及整个自动化系统正常工作。现地控制单元在完成所要求的功能外，有20％以上的硬件裕量，包括过程信号输入／输出容量，内存容量等。 (责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）