水处理系统--使用说明书

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梁家矿水处理系统升级改造使用说明书

一、概述

梁家矿污水处理系统于2008年建设，但是随着煤矿的发展，水处理系统存在的几个问题也越来越突出：

1.原系统采用三菱FR-FX2N系列PLC，国暂时没有以太网模块，所以很难接入梁家矿矿井工业以太环网；

2.原系统配备的控制机设备老化，上位机组态软件已无法使用；

3.原系统的自动化集成程度低，已无法满足当前生产的需求；

本次系统改造完成后，实现污水处理系统集中控制，在综合间、压滤间减少近一半的岗位工，这将提高梁家矿矿污水处理自动化水平，同时也大大提高生产效率。

二、升级改造控制系统综述

1、原系统使用的三菱FX2N PLC配置仅满足本地控制的联接，不易于网络扩展。根据实际需求，本次改造使用西门子S71200系列中自带网口的PLC替换原系统三菱PLC，实现网络扩展。这样改造的好处是外围设备及柜布局、接线只需小部分改动，就可以使系统达到升级换代的效果

2、读取原系统三菱PLC程序，根据工艺要求对程序进行适当修改，使之符合当前集中控制的要求。

3、在工控机安装WINCC6.2组态软件，用其编制上位机组态画面。组态画面包含：系统动态流程、设备的状态显示、设备的运行记录、设备的报警记录、历史曲线和参数设置等容，能实现设备的远程集中控制。

4、将S71200 PLC与上位机接入矿井工业以太环网，按照梁家煤矿综合自动化平台接入协议要求，系统以OPC方式接入矿井综合自动化平台，并实现平台Web发布。

三、主要元器件介绍

1. PLC控制器

PLC控制器为本系统的监控核心，负责现场信号的采集与控制信号的输出。本系统选用德国西门子公司生产的S7—1200 PLC，其结构简单实用，监控功能齐全。

2.上位计算机

上位计算机放置在集中监控台上，由工控机主机、显示器、键盘、鼠标、电缆等组成。通过以上设备可方便的对生产系统各设备进行有效的监控。本系统由操作人员通过操作台上的键盘、鼠标完成操作，操作简单、方便。

四、操作使用说明

1、上位机控制画面介绍

图1 上位机控制主画面

如图1所示为上位机控制主画面。在本画面可以直观的了解各条设备的运转情况，以及各个液位池液位的实时值。当某台设备运行时，相应设备运行标志颜色由红色变为绿色。画面左上方两个流量计的瞬时值和累计值显示框，其下方是复位按钮，按下复位按钮将会使已经修复的故障报警取消。画

面右侧为操作信息画面切换按钮，点击相应画面可切换到相应的监测信息画面，主要有如下：

（1）操作记录画面

在操作记录画面（图2），可以直观的了解各个设别的启动与停止的时间

图2 报表画面

（2）报警记录画面

在报警记录画面（图3），可以直观各个生产设备的运行反馈信号丢失报警、设备的热继电器断路报警和各个液位池液位异常报警。

图3 报警记录画面

（3）历史记录画面

在历史记录画面（图4），可以直观的了解各个液位池液位和两个流量计的历史记录

图4 历史记录画面

（4）参数设置小画面

在参数设置小画面（图5），可以设置各个液位的异常数值，只要液位到达该数值，上位机就会出现液位报警显示。

图5 参数设置小画面

2、控制说明

生产系统各台设备的控制分为就地和集控两种方式。

（1）就地控制方式

就地控制方式就是通过各台设备的就地控制箱在现场直接控制各台设备的运转，上位机只起到监测作用。就地控制时，需要将就地箱方式转换开关打到就地位置，此时上位机主画面相应设备状态显示为就地。

（2）集控控制方式

集控方式就是通过上位机对各台设备的启动和停止进行控制。集控控制时，需要将就地箱方式转换开关打到集控位置。

进行集控模式时，此时点击想要开启的设备，如“ＰＡＣ计量泵”则跳出如图6所示操作步骤。点击“启动”按钮，则相应设备启动。若想停止相应设备的运转，点击所要停止的设备，亦弹出此操作窗口。点击“停止”按钮，则相应设备停止。若在此操作窗口弹出后点击“取消”按钮，则取消该步操作。

图6 设备单击启动、停止控制步骤

五、系统的通讯

梁家矿水处理系统采用Kepware公司的kepserverex4.5 OPC软件，以实现接入矿井综合自动化平台功能。本系统中，kepserverex4.5不光有OPC功能，还有实现S7-2100与WINCC6.2的数据通讯的作用。

Kepware公司在工业界通讯领域有着很高的声誉，是全球最知名的OPC 服务器产品供应商。KEPServerEX OPC 服务器：Kepware的KepserverEx为全

球工业界领先的超级OPC服务器,提供非常卓越的工业互连通讯能力.她嵌入了工业市场上广泛围的超过100多种通讯协议支持数百种以上设备型号的可下载驱动程序。KEPServerEX数据记录机DataLogger：该数据机为配置简单的应用程序，可记录数据到任何ODBC兼容的数据库。数据机与 KepserverEx 紧密集成，提供安装简单、性能高效、OPC浏览空间标签浏览容易的稳定、独特的益处。

图7 KEPServerEX OPC画面

双击桌面KEPServerEx V4.0图标后，进入图7KEPServerEX主画面，可在此画面中添加、修改或删除OPC变量、修改设备地址参数和查看变量是否在线等功能。

敬告：非专业人员，不得擅自打开此软件修改OPC通讯设置，以免影响正常生产。

六、系统的维护与保养

系统的及时维护与保养是保证本系统正常工作的前提条件，因此，要求管理人员与操作人员认真做好这项工作。

1、定时进行控制柜的卫生清理工作，打开控制柜时需有技术人员在场。

2、维修人员要详细了解系统的原理与相关元器件的性能，及时发现问题，及时处理问题，保障安全生产。

3、每周进行一小次系统维检，每月进行一大次系统维检，主要维检容为：认真检查集控系统的元器件是否处于良好的工作状态，元器件的接线是否牢靠，松动后应及时上紧。损坏的元器件应及时更换。

4、检修集控室的PLC控制柜时，一定要注意安全，即使PLC控制柜在停电的情况下，柜的控制回路也可能通过现场带有交流220V的电压，严防触电事故发生。

5、经常了解PLC控制柜的设备运行状况。可编程控制器的运行指示灯及故障指示灯对掌握其工作状况很重要，请您注意。

6、留一份系统的主要元器件清单，以便了解其性能及技术参数，做好购买备件的准备。建议留有一定的备件，这样可大大减少维修设备的时间，进一步提高系统的工作效率。

7、当检修故障结束后，建议做好检修记录，逐步积累检修经验。

8、在系统故障的原因还没有查明的情况下，检修人员可将方式开关转换至就地控制位置，暂时采用就地方式进行生产，由系统设计人员完成故障的处理，避免在不明维修方向的情况下进一步将故障扩大。

七、常见故障及处理方法