污水处理中远程通信和控制系统

作者:本网编辑 文章来源:弗戈水处理网 发布时间:2010-09-07

 

 


污水处理厂泵站



当电信局的专用线路出现故障时怎么办?德国Nienburg市的污水处理协会积极地寻找解决这一问题的方法,并最终利用远程控制技术很好地解决这一难题。他们的解决方案是建立在Phoenix Contact公司研发生产的软件和硬件基础之上的,该系统能够非常简单方便地集成到上一级主控系统之中。

德国Nienburg市污水处理协会管辖着7个污水净化处理厂,大大小小的泵站超过800个,有着接近600km长的输水管道以及其他污水处理设施,只有通过可靠的远程遥控技术才能很好地管理这些设备,保障它们顺利无故障的运行。由于地方性的污水处理协会没有足够的通信通道可供使用,因此不得不租用大量的电信局的通信通道。这迫使这一地区性的污水处理组织不得不另辟蹊径,寻找其他合适的数据交流通信方式。在选择新的通信手段时,Nienburg的工作人员更关注通信系统在上一级主控系统中集成的简化。

工作人员将168个泵站的通信技术改造项目委托给Bremen市的Cegelec设备和自动化技术公司了。该公司的改造方案是以GPRS分组无线服务技术为基础的,通过ODP开放式数据传输协议以及Phoenix Contact公司的软件和硬件构成。其中Videc公司也在这一方案中提供了符合ODP开放式数据传输的服务器,使之能够实现利用小型手持式无线移动GPRS通信设备进行通信。所有数据的传输既可采用在线方式进行传输,也可按照保存在SPS可编程序控制器中带有日期时间标记的数据格式进行传送。这一解决方案带来的好处是更好的通信效果和更廉价的技改费用以及最佳的通信技术服务。

使用灵活 通信性能强大

由Phoenix Contact公司提供的远程通信子系统的核心部件是小型的ILC 150ETH控制器。作为在线系统的一个组成部分,管理者可以通过这一控制器对相关泵站的数据进行数字式和模拟式的评判分析。另外,它还带有大量的实用功能,如带有串行接口、计数器、温度调节器或者读取外置传感器、转速传感器数据的模块。同样,也可以利用这一控制器直接控制电动机或泵的启动,并对其电流、电压和工作效率进行检测,能够有效地防止泵的失油干运行。


图1 安装在远处遥控泵站处的在线控制器ILC 150 ETH,带有数字和模拟信号输入、输出端

 

这一小型控制器经内部以太网接口以及符合IEC 61131标准的自动化控制软件PC Worx进行赋值和编程。同时,这一接口也用于与上一级主控系统服务器进行数据交换,与符合TCP/IP通信技术协议的元器件进行数据交换以及经Web-Panels控件进行现场操作。Cegelec公司还为集成在ILC 150中的Web服务器使用专门研发设计了参数赋值的操作界面,可以让那些没有程序编写技能的操作者也能够在现场通过简单的参数调节,实现对泵站的启动和控制。

数据交换

为了能够实现与上一级主控系统的数据交换,小型控制器经串行接口与GPRS模块相互连接。从这一点起,数据由TCP/IP技术的网络元器件发送出去。符合通信协议的数据能够经DSL接口、统一的TSC(Tainy Switching Center)经OPC或直接耦合发送到控制中心。

这一模块与小型控制器ILC 150直接使用的是串行接口。从而可以使主控系统直接查询SPS可编程序控制器中Web服务器中的数据,实现利用GPRS路由器对TCP的直接驱动。在TCP/IP通信中,可通过调制解调器内置的VPN-Tunnel或通过不支持VPN的仪器得以实现。

根据上述介绍的应用实例,安装在远程控制子系统、水泵泵站处的小型控制器无需复杂的程序编制。为了完成通信任务,只需对功能模块进行赋值即可。在远程控制系统Resy+中除了能够通过ODP通信协议完成数据传输的任务之外,还可以完成符合IEC 60870-5-101/104标准或SMS标准的发送和接收任务。

由于通信是由上一级主控系统进行控制的,因此每一个子系统在通信方面所支付的费用都是非常透明的,且能够对数据流进行连续不断的监控。这在系统调试时是非常有益的,因为不工作的子系统不会产生通信费用。这样一来,即使是在污水处理厂断电的情况下操作者也能够准确地得知每一个泵站设备的工作状态;因为所有的设备都配备了24V的不间断供电电源。这种微型直流不间断电源把电网供电和供电蓄电池集中在一个外壳里。其0.8Ah和1.3Ah的变型品种保障了所有24V电压的用电器,既能够在电网供电时正常工作,也能在电网断电时不间断工作。

小结

利用Phoenix Contact公司研发生产的这一远程遥控系统,结合Videc公司的ODP通信设备,从而可以构建一个畅通无阻的通信网络。在远处的泵站出现意外故障时,Melsys的报警提示系统能够通过GSM网络进行相应的诊断和处理。污水处理厂厂长Bianca Nitsch-Maskos女士说,“利用集成在小型控制器中的Web服务器功能,可以为所有的远处泵站进行参数赋值,这就明显地缩短了设备的调整和启动时间。”            

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