集成架构在深圳横岭污水处理厂中的应用

一 项目背景 横岭污水处理厂二期工程建设地点位于深圳市龙岗区坪地年丰社区，实施的工程规模为40*104m3/d，总变化系数1.3。污水处理部分工艺为曝气生物滤池处理工艺；污泥处理部分为污泥送至脱水间，经离心脱水后外运至城市垃圾卫生填埋场填埋。二期工程处理设施组成为：预处理部分由粗格栅井、污水提升泵房、细格栅、曝气沉砂池、隔油池、斜管沉淀池等单元组成；生化处理部分由曝气生物滤池、紫外线消毒池等单元组成；污泥处理部分由污泥缓冲、脱水单元、污泥料仓组成。

二 系统架构描述 全厂系统选用罗克韦尔自动化公司产品，其中主控制站采用冗余的ControlLogix控制系统，配置ControlLogixI/O 作为分布式I/O，远程控制采用CompactLogix控制器，变频器选用PowerFlex系列，每个控制主站和子站均配置PanelView Plus触摸屏用于监控现场的生产状况和系统等信息。全厂采用了罗克韦尔自动化公司的NetLinx网络架构，设备层采用DeviceNet网络,控制层采用冗余的ControlNet控制网络,信息层采用基于标准以太网的EtherNet/IP网络，信息层上所有监控站和控制站链接在环形以太网上。交换机选用罗克韦尔自动化Stratix 8000管理型工业以太网交换机。全厂系统规模如下： 5 套由冗余ControlLogix控制器及10寸的PanelViewPlus触摸屏组成的主控制站；远程控制子站共有64套，分别采用CompactLogix控制器和6寸的PanelView Plus触摸屏，且主－从控制之间采用冗余控制网络ControlNet。有8套Stratix8000管理型交换机.中控室有3台互为备用的监控站，分别采用基于面向服务架构的FactoryTalk平台的监控级软件FactoryTalk View SE，另外在厂部管理层有5台基于IE浏览的Web终端，分别采用罗克韦尔自动化最新的基于平台的Web软件FactroyTalkViewPoint。 系统结构图如下：

三 应用上的特点及优势 1、采用全厂集成架构解决方案，可以从厂里任何节点接入系统进行诊断、配置及维护。也可以采用远程接入，对系统进行故障诊断和维护。网络结构简单、先进，代表现场总线发展方向。并且可以充分利用现有商用以太网的先进成果和技术，为以后的发展奠定基础，同时也可节省成本。 2、采用Stratix 8000管理型交换机，既很好融合了CISCO在交换机领域的优势技术，又充分整合了罗克韦尔自动化的CIP协议接入集成架构。可以在RSLogix5000 AOP 配置交换机，配置简单，不必请一个网络专家来完成 Stratix 8000配置，自动生成标签，作为诊断信息或参与逻辑控制。当然，IT人员也可以参与网络的维护和管理。因为管理工具相同，控制层的现场网络对IT人员不再陌生。 3、本项目采用NetLinx网络架构，各种网络采用同一协议——CIP(通用工业协议)，实现无缝集成，避免了在多种设备和网络之间的网桥或网关的转换和额外的编程工作，降低开发和维护成本。 4 、全厂采用同一控制平台——Logix控制平台，采用同一编程环境。这不仅降低了备件成本，还减少了培训费用，提高了维护效率，减少了维修时间。采用高可靠的设备可以保证生产线的稳定运行，并提高全厂的自动化程度。 5、基于Web的解决方 案－FactoryTalk ViewPoint, 无需安装和维护的客户端软件，采用微软的SilverLight技术，实现动画、可缩放矢量图形等功能把视觉应用范围延伸到全厂，远程和有临时需要的用户，无论何处– 中心办公室、家庭或Internet都可方便的访问，提高实时决策和故障维护。所有实时信息都可以在需要的时候得到。全厂的生产可以实时优化。设备维护和管理更加方便。 四 总结 横岭污水处理厂采用罗克韦尔自动化集成架构解决方案，其最先进的产品和开放的技术使得本系统先进、稳定和可靠，并会得到用户的好评，而且本工程将会成为水行业的典型代表。