一. 項目概況
XX縣污水處理工程是發改委批准的市級重點項目，該工程設計規模為日處理污水10萬噸，該污水處理工程式控制制系統採用UniMAT PLC模塊加西門子的S7-300 CPU控制系統，上位監控系統採用西門子WINCC上位控制系統，對污水處理廠的設備進行監控。
二. 控制對象：
本項目主要控制現場設備(泵、閥門等)的開、關、停、運轉;電動閥門的開啟、關閉;關鍵設備的連鎖;實現污水/粗格柵/細格柵/CASS池/加藥間/污水脫泥間/填埋場整個污水處理過程的生產自動化。
三. 系統配置
採用西門子公司的CPU315-2DP和CP343-1 Lean模塊，分散式I/O模塊均採用UniMAT 300系列的模塊，現場控制站和污泥脫水間通過EM277用DP方式連接，現場控制站和加藥間採用MODBUS轉DP的方式連接。整個系統由1套PLC現場控制站，1台操作員站，1台工程師站組成。中央控制室和現場控制站採用乙太網連接，由中央控制室的操作員站提供動態顯示生產流程實時信息以及全部報警功能。中央控制室監控系統採用西門子 WINCC組態軟體 ，WINCC是西門子公司推出的組態軟體平台，它使用方便，可構造靈活的界面和強大的功能，用WINCC組態軟體能開發出較強的組合畫面。
四. 系統功能與實現
1.系統工藝
總工藝流程畫面
進廠污水通過粗格柵過濾后，進入污水調節池，再經過污水提升泵提升后，經過細格柵，之後進入沉砂池，再進入CASS池進行曝氣處理，曝氣后再進行沉澱，沉澱后將污泥排到污泥儲存池，然後再進行污泥脫水。CASS池的污水沉澱後排到接觸消毒池，通過加藥間進行化學處理，從而達標排放。還有其它一些報表，交接班等輔助界面。
2.系統功能
本系統最低層是設備控制層，主要完成設備的現場控制與監測;第二層是監控層,主要完成全廠污水處理系統的在線監測,並向設備控制層下達控制指令。本系統包括監控主界面和多個子界面。主界面反映了污水處理的總工藝流程，子界面是對每個子工藝進行監測和控制。
粗格柵控制畫面
CASS池控制畫面
系統主要由操作人員在中央控制室控制，中央控制室設有1個伺服器，2個客戶機及UPS等。中央控制室利用WinCC進行上位機系統組態生成上位機監控系統，對PLC採集到的數據進行數據處理。它承擔了數據管理、全廠數據採集、報警、故障、趨勢圖、數據記錄和報表等工作,並實時顯示設備的運行狀態、運行時間,故障報警處理,報表輸出等,實現全廠所有設備的監控。
其主要完成功能如下:
(1)控制操作：在中央控制室能對全系統被控設備進行在線控制,如啟停某一設備,手動或自動執行順序控制,PLC控制方式的切換及對現場PLC參數設定值修改。
(2)顯示功能：利用圖形實時地顯示各PLC站被控設備的運行工況;動態顯示各種模擬信號、開關信號、各類累計量信號等數值,通過按鈕、開關、信號燈、顏色、百分比、填充等手段生動地表達出來。
(3)數據管理：能建立運行時間、報警、故障、趨勢圖、系統參數等信息庫。
(4)數據處理：對PLC上傳的數字量與模擬量進行處理並按要求在上位機系統進行顯示。
(5)報警功能：對污水廠所有控制設備的狀態量進行監測,超過允許範圍,即在報警表中列出,並顯示所處位置和報警級別。
(6)故障功能：對污水廠所有控制設備單元進行監測,如果出現故障即在故障表中列出,並顯示設備名及所處位置。
(7)報表功能：生成運行時間報表、進水/出水流量報表、在線COD報表等。
3.PLC控制站
根據工藝要求,PLC上電自檢無誤后,根據上位機監控系統的信號來控制全廠設備的啟停、正反轉等動作。PLC完成污水處理廠全部設備,如進水泵、粗格柵、細格柵等的數據採集,簡單運算處理後上傳給上位機監控系統。當電路發生斷路、短路或過載等情況時,PLC採集的數據就會超過設定的閥值,PLC將控制設備停止,同時給上位機監控系統發送報警信號。全部感測器均採用在線儀錶,變送器將採樣數據轉換成4-20m標準電流信號,直接傳入SM331、332(模擬量輸入、輸出模塊),經模/數變換成0-27648的數字量。開關量的輸入輸出傳入SM321、322(數字量輸入、輸出模塊)。其中數字量輸入(321-1BL00)、輸出模塊(322-1BL00)，模擬量輸入(331-7KF02)、輸出模塊(332-5HF00)，介面模塊(153-1AA03)均都採用國產的UniMAT系列模塊，模塊使用穩定，測量準確，達到了系統的要求。
