Opto 22與水處理行業(yè)

　　中國污水處理行業(yè)處于快速發(fā)展期，并擁有巨大的市場(chǎng)潛力。截至2007年底，中國污水處理能力約為8000萬噸/日，城市污水處理率為58%。根據(jù)十一五規(guī)劃，預(yù)計(jì)到2010年，污水處理能力將達(dá)到1萬噸/日，屆時(shí)城市污水處理率將達(dá)到70%。

　　在這樣的大背景下，Opto 22利用其在國外就已經(jīng)積累起來的水處理行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，憑借可靠的I/O，及良好的通信、任務(wù)處理能力功能強(qiáng)大的PAC，志在中國市場(chǎng)大展身手。SNAP系統(tǒng)已穩(wěn)定運(yùn)行在國內(nèi)外無數(shù)水處理線上，并獲得業(yè)內(nèi)工程師的一致好評(píng)。

　　下面結(jié)合OPTO 22 SNAP PAC系統(tǒng)在美國Waterford市水處理設(shè)施上的應(yīng)用、美國墾務(wù)局在Leadville市特殊廢水處理系統(tǒng)的升級(jí)改造為例，對(duì)此進(jìn)行介紹。

　　Waterford市水處理廠

　　Waterford市是一個(gè)人口超過74，000人的密歇根社區(qū)，從1996年起公共建設(shè)工程部就選用Opto22的軟硬件應(yīng)用于當(dāng)?shù)氐乃幚韽S、污水抽送站和其他公用設(shè)施上。Opto 22為當(dāng)?shù)?2個(gè)污水泵站提供了自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，負(fù)責(zé)15座井和12家水廠在350里范圍內(nèi)的處理配送，監(jiān)控近1，900個(gè)水處理系統(tǒng)的輸送點(diǎn)，約1，200個(gè)獨(dú)立警報(bào)，并設(shè)有預(yù)定突發(fā)事件及維修保養(yǎng)電子郵件提醒。

　　監(jiān)控儲(chǔ)槽液位：根據(jù)流量和壓力兩個(gè)變量進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)出水壓力達(dá)到了設(shè)備預(yù)定的最大值時(shí)，Opto 22控制器中的PID回路控制器會(huì)對(duì)過程變化進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，直至壓力維持在最大值以內(nèi)，從而保證了泵的高效運(yùn)轉(zhuǎn)；壓控PID調(diào)節(jié)與高度閥結(jié)合使用，即能有效防止過壓和水擊對(duì)配送系統(tǒng)造成的損害。Waterford市每年的重大水管爆裂已由原來的60多次降低至20次，為Waterford市節(jié)約了巨大的資金

　　流程圖編程：設(shè)計(jì)靈活，員工易于理解，及時(shí)獲取數(shù)據(jù)和報(bào)警信息

　　產(chǎn)品升級(jí)：使用PAC系列的專業(yè)軟件對(duì)早期一對(duì)一為模式的mistic系列控制器程序升級(jí)極其迅速，且程序無需做很大修改。SNAP PAC控制器配合PAC的專業(yè)軟件可以與任意 mistic系列輸入輸出端口兼容

　　該市公建部的監(jiān)測(cè)能力和高度自動(dòng)化已贏得了社會(huì)廣泛關(guān)注。每年來自美國、加拿大，超過 20 余位專家和外省市人員相繼參觀了 Waterford 市，驚訝于他們強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和技術(shù)開展。工程師Biederman總結(jié)說：“用技術(shù)去解決問題，我們能做得更多，支出更省。技術(shù)總是在不斷革新，我們要做的是保持良好的商業(yè)敏銳度去衡量 Opto 22 控制系統(tǒng)、客戶管理、以及通訊工具和基礎(chǔ)設(shè)施，它們各自所能提供給我們到底多少的功能性，溝通性和兼容性。”

美國墾務(wù)局

　　位于落基山脈腹地的阿肯色河主要源頭，科羅拉多州Leadville市建立于1877年，該市以金、銀、銅等貴金屬資源豐富而聞名。Leadville 礦井排水隧道（LMDT）于1952年竣工，自1992年，開墾局便進(jìn)行隧道排水處理，監(jiān)測(cè)包括水位、條件變化報(bào)警和金屬篩除如鎘、鉛、銀和鋅等，同時(shí)調(diào)節(jié)水的PH值，降低水的濁度，在排放前對(duì)其進(jìn)行凈化，保證水符合管理法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，能安全地流入阿肯色河道內(nèi)。

　　工程師最近系統(tǒng)升級(jí)至更先進(jìn)的SNAP PAC系統(tǒng)，它是Opto 22最新一代的硬件和軟件，擁有更快和更強(qiáng)大的控制器，簡(jiǎn)單易懂，Microsoft®Windows®環(huán)境下編程，易于操作的 HMI開發(fā)工具。因?yàn)镺pto 22 產(chǎn)品可向后兼容，所以利用新的特點(diǎn)加入指令，卻不用改變運(yùn)行中的現(xiàn)場(chǎng)布線和I/O。新系統(tǒng)擁有Opto 22著名的分布式架構(gòu)，裝有與多個(gè) I/O通訊的獨(dú)立控制器，用于監(jiān)測(cè)和控制上千個(gè)點(diǎn)。Opto 22的 I/O擁有罕見的獨(dú)立 I/O處理器，能進(jìn)行時(shí)間關(guān)鍵性、密集處理和重復(fù)任務(wù)處理。

　　PID回路

　　使用PID回路控制有效調(diào)節(jié)水的PH值，整個(gè)設(shè)備中的控制器層的PID回路控制的密集運(yùn)算下放到I/O機(jī)架上的智能處理器，能有效推動(dòng)控制至I/O層。即使主機(jī)出現(xiàn)故障，仍可不停頓地執(zhí)行系統(tǒng)各自的任務(wù)。

　　分布式架構(gòu)

　　Opto分布式架構(gòu)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于布線，如水處理操作發(fā)生在大規(guī)模設(shè)備中，一個(gè)主控制室與6個(gè)遠(yuǎn)程I/O通訊，面板加2個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)通過光纖通訊。這些都是有線連I/O，控制閥門開關(guān)、設(shè)備開關(guān)及儀表監(jiān)測(cè)。在白天的開關(guān)過程中，系統(tǒng)操作狀態(tài)是手動(dòng)，面板則用于本地控制。而在晚間和節(jié)假日，系統(tǒng)切換至自動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)控制室優(yōu)先。因此，布線實(shí)際上需要2個(gè)不同的地點(diǎn)，同時(shí)，對(duì)于設(shè)備大于2500個(gè)I/O點(diǎn)的集中控制，需建立起并管理眾多遠(yuǎn)距離布線的運(yùn)行。所有這些都決定了分布式架構(gòu)才是最佳的選擇。

　　并行布線

　　整個(gè)控制系統(tǒng)并行配置，既可以切換至新SNAP PAC架構(gòu)，微調(diào)至所需要的操作詳細(xì)和參數(shù)上。也可以切換回舊系統(tǒng)并做出相應(yīng)調(diào)節(jié)，仍保持設(shè)備的可操作性。可在兩個(gè)系統(tǒng)間倒轉(zhuǎn)，直至正常。

　　故障報(bào)錯(cuò)，報(bào)警和可靠性

　　若遇緊急情況如自主撥號(hào)激活，撥打如下之一的電話（管理者、操作員、機(jī)械專家或電氣

　　專家 Csuti），使其可以快速知曉并迅速抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。

　　系統(tǒng)還監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)組的停電—若有任何事件發(fā)生，發(fā)送即時(shí)通知—不間斷電源供應(yīng)保證控制器和控制策略時(shí)刻運(yùn)行。

　　控制系統(tǒng)將對(duì)任意不符合設(shè)定的操作進(jìn)行糾正，系統(tǒng)重啟。若發(fā)現(xiàn)問題，控制策略會(huì)對(duì)系統(tǒng)嘗試重啟操作。若系統(tǒng)無法正常重啟，整個(gè)過程安全有序的關(guān)閉。若遇緊急情況如自主撥號(hào)激活，

　　部分國內(nèi)項(xiàng)目實(shí)例：

　　1、新疆庫爾勒電廠，冷卻系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)

　　2、深圳大沖水廠、東湖水廠及大涌水廠大規(guī)模的技術(shù)改造項(xiàng)目，進(jìn)行無人值守的水處理與供水項(xiàng)目的自動(dòng)化監(jiān)控，其中，大涌水廠采用opto 22 MISTIC 的三層網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，總共2，500多點(diǎn)，其中數(shù)字量2，100多點(diǎn)， 模擬量400多點(diǎn)。

　　3、臺(tái)灣自來水廠的水廠遠(yuǎn)端水源區(qū)水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)。

　　4、臺(tái)灣高雄國際機(jī)場(chǎng)焚化爐的車道控制與燃燒計(jì)量系統(tǒng)。

　　5、臺(tái)塑集團(tuán)汞污泥處理系統(tǒng)項(xiàng)目，系統(tǒng)采用 SNAP I/O 監(jiān)控系統(tǒng)，以ETHERNET連接至上位電腦。以主控制器的三個(gè)RS-485串口，連接至前端的 SNAP I/O，控制三套獨(dú)立，不同位置的現(xiàn)場(chǎng)汞污泥處理設(shè)備。

　　6、香港新界火碳污水處理廠和新界沙田濾水廠的污水處理和過濾過程控制。

　　7、哈爾濱自來水公司屬下自來水廠，供水設(shè)施的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。

　　8、中國船舶重工業(yè)集團(tuán)公司，第710研究所的電氣化火車站，自動(dòng)供應(yīng)食用水項(xiàng)目，采用“夾裝式I/O 系統(tǒng)”，進(jìn)行自動(dòng)化的監(jiān)控。

　　9、黑龍江省，哈爾濱市第三自來水廠，采用“夾裝式 I/O 系統(tǒng)”，對(duì)全水廠的水處理過程及供水過程，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分布式的監(jiān)控。

　　10、貴州遵義自來水廠，采用“夾裝式 I/O 系統(tǒng)”，進(jìn)行全水廠現(xiàn)場(chǎng)分布式水處理和供水監(jiān)控。