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    VIPA控制系統(tǒng)在凈水制造中的應(yīng)用

       2013年04月22日 15:46  
      由于特殊的地質(zhì)環(huán)境,德國Neckar-Odenwald的Osterburken小鎮(zhèn)周圍遍布著石灰?guī)r層,只有這些極度白堊的井水可做為供水源。為了滿足生活用水,保護(hù)家用電器和管道,從2010年起,這座城市就開始建立zui現(xiàn)代化的軟化水工廠。來自Höpfingen的KuhnLtd.公司負(fù)責(zé)裝備這類工廠。這家公司已歷經(jīng)三代,致力于飲用水的循環(huán)以及廢水處理的工作,他們的服務(wù)范圍包含管道建設(shè),技術(shù)裝備以及完整的電氣與控制工程。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人ThomasSchäfer指出,“在Osterburken所采用的技術(shù),*沒有在飲用水中添加化學(xué)添加劑。我們在這里使用的納米過濾技術(shù),通過滲透,過濾掉溶解在水中的使水硬化的物質(zhì)”。該設(shè)備的處理能力達(dá)到650立方米/14小時(shí)----這是Osterburken市的平均日常需求,水的硬度由26°dH下降到11--13°dH。出于安全考慮,許多設(shè)備都要求是冗余的,例如每臺泵都有一個(gè)額外的泵備用。工廠記錄所有的填充量,壓力,流速,甚至pH值和水的混濁度,并顯示在控制柜的操作面板上,電導(dǎo)率的偏差會及早反映出水的鹽度是否改變----這表明過濾隔膜可能有損壞。
      
      易于編程,控制便捷
      
      這個(gè)工廠的特殊要求是,將水的硬度轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)可設(shè)置的參數(shù),按需要進(jìn)行調(diào)整。由于飲用水的動態(tài)存儲管理和軟化過程中的可變流量管理,要求*化的控制和及時(shí)準(zhǔn)確的切換。我們采用了基于SPEED7技術(shù)的中央控制器CPU314-6CG13,它包含Profibus接口和以太網(wǎng)接口,便于與控制面板的通訊和編程,因而可以節(jié)省昂貴的通信處理器,直接與CPU相連接。SPEED7技術(shù)是基于西門子STEP7編程的zui快的控制系統(tǒng)之一,通過這種技術(shù),大量的程序模塊和復(fù)雜的控制軟件,可以通過緊湊的CPU很容易地在2毫秒內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)處理。此外,這款CPU還集成了一些開關(guān)量和模擬量輸入,輸出功能,其中的8路開關(guān)量,可按需要作為輸入或輸出通道,CPU的運(yùn)行也不需要額外的存儲卡。
      
      其余的傳感器和執(zhí)行器通過Profibus連接到控制器。緊湊的SLIO模塊,可以安裝在控制柜很小的空間內(nèi),將控制信號連接到主CPU,并且支持多種總線協(xié)議。
      
      在這個(gè)項(xiàng)目中,Kuhn公司設(shè)計(jì)了三個(gè)分散的IO站:分別在中央控制柜,納米過濾設(shè)備和可移動的清潔設(shè)備,通過Profibus連接。SLIO模塊階梯形的彈簧卡接易于快速接線,標(biāo)簽條和LED診斷直接對應(yīng)于信號通道,以確保在故障發(fā)生時(shí),易于準(zhǔn)確判斷。由于分布式的安裝,zui大限度的減少了布線的工作量。
      
      全鋁合金外殼的VIPA12寸觸摸屏很適合于這個(gè)場合的應(yīng)用,它提供預(yù)裝的WindowsCE6.0操作系統(tǒng),以及運(yùn)行版Movicon11,它集成了128MB工作內(nèi)存和2GB用戶內(nèi)存,具有充足的硬件資源,滿足數(shù)量巨大的標(biāo)記名要求。觸摸屏通過以太網(wǎng)連接到PLC,除了用于現(xiàn)場顯示和現(xiàn)場操作,還可存儲處理過程的數(shù)據(jù)。此外,它還具有完整的報(bào)警管理功能,可以在超過限值或出現(xiàn)故障時(shí)被激活并發(fā)出信息。當(dāng)然,它也提供豐富的可參數(shù)化的圖形庫,以及各種歷史趨勢圖,可以記錄和觀察長時(shí)段不同對象的狀態(tài)。
      
      所有組件,包括從PLC、遠(yuǎn)程IO到操作屏均由VIPA公司提供:“這使得我們在構(gòu)建工廠控制系統(tǒng)時(shí)變得容易,單一的供貨商提供給我們更為及時(shí)周到的支持”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人ThomasSchäfer強(qiáng)調(diào)指出。
      
      遠(yuǎn)程訪問
      
      所有非常規(guī)的數(shù)據(jù)都將從工廠直接傳輸?shù)娇刂泣c(diǎn),控制點(diǎn)包含從水井室到水庫的5個(gè)通訊和40多個(gè)站點(diǎn)。這類連接通過控制柜中的GPRS調(diào)制解調(diào)器建立。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的消息,技術(shù)人員被派往工廠現(xiàn)場或通過遠(yuǎn)程訪問直接控制設(shè)備,例如,可以通過遠(yuǎn)程控制關(guān)閉滑閥或根據(jù)需要開關(guān)水泵。
      
      系統(tǒng)每15分鐘定期地更新測量值----此外還可進(jìn)行隨時(shí)查詢,所有當(dāng)前數(shù)據(jù)可以即刻顯示出來,所有設(shè)備參數(shù)也可通過互聯(lián)網(wǎng)查看。這就使得技術(shù)人員即便在周末的值班中,也可在*時(shí)間通過自己的電腦或者智能手機(jī)查看現(xiàn)場的即時(shí)運(yùn)行狀況,并立即使用適當(dāng)?shù)墓ぞ呒傲銈浼鉀Q現(xiàn)場的問題。此外,所有數(shù)據(jù)都被存儲在VIPA觸摸屏的記憶卡內(nèi),因此可隨時(shí)查詢過去24小時(shí)內(nèi)的數(shù)據(jù)。
      
      整個(gè)軟化水過程,包含許多環(huán)節(jié),從水井室的水泵開始一直到飲用水網(wǎng)絡(luò),所有控制過程必須穩(wěn)定可靠,以保證飲用水的恒定不間斷的供應(yīng)。VIPACPU強(qiáng)大的功能表現(xiàn)在極快的運(yùn)行速度,系列化的大內(nèi)存和靈活的內(nèi)存管理,可以很容易地通過MCC卡擴(kuò)展,內(nèi)置的Ethernet接口用于通訊也利于編程;遠(yuǎn)程信號通過Profibus與SLIO系統(tǒng)連接;連同12寸觸摸屏的可視化操作,構(gòu)成整套控制系統(tǒng),保證了軟化水工廠的理想的*運(yùn)行。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人ThomasSchäfer說,“我們在水廠自控中,已經(jīng)使用VIPA系統(tǒng)多年,所有的技術(shù)人員都能熟練使用VIPA控制器。除此之外,還對VIPA團(tuán)隊(duì)給予的關(guān)注表示高度贊賞,有時(shí)我們甚至?xí)谥芪宓耐砩鲜盏絍IPA工程師Mr.MarkKohl的,從某種程度上他也是個(gè)手機(jī)應(yīng)用的專家。
      
      通過納米過濾技術(shù),將極富含白堊的水轉(zhuǎn)化為可飲用的軟化水

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