中心控制操作站

(包括一台工程师站和一台操作员站)作为上位机，以组态软件为核心设计

监控界面，实现状态显示、参数设置、故障记录、报警提示、数据存储与报表统计等功能。各控
制子站和中控站的主机通过以太网进行通讯和信息交换。系统构成如图

2 所示。 

　　（二）主要过程控制。该系统完成的过程控制主要包括三部分：机械处理控制、生物处
理控制、污泥脱水控制，由三个

PLC 站分别控制。各过程控制的主要设备如下： 

　　机械处理过程包括：粗、细格栅，潜污提升泵、吸砂泵、砂水分离器等，由

PLC1 控制；

生物处理过程包括：回流污泥泵、潜水搅拌机、水下推进器、转牒曝气机，刮吸泥机等，由
PLC2 控制；污泥脱水过程包括：剩余污泥泵、脱水机等，由 PLC3 控制。 
　　

3.控制系统硬件组成 

　　该系统的硬件主要包括中央控制室、

PLC 站和现场设备及仪表三部分，下面分别进行介

绍。

 

　　（一）中央控制室

 

　　中央控制室由一台工程师站和一台操作员站作为监控站，通过工业级以太网交换机与
现场

PLC 站相连，监控站使用工控机，配置西门子的以太网卡 CP1613，以 WINCC V7.0

组态软件为开发平台组态的控制系统显示画面。

 

　　（二）

PLC 站 

　　

PLC 选用西门子公司的 S7-300 系列，该系列 PLC 硬件配置灵活，软件编程方便。PLC

的

CPU 选用 CPU315-2DP，它具有大型的程序存储容量，集成了 PROFIBUS-DP 总线的端

口，利用这个端

1：3 实现与 ET200 以及现场仪表通信。整个控制系统采用基于 TCP／IP 协

议的工业级以太网实现上、下位机的通讯，从而实现整个污水处理厂的一体化控制。

 

　　根据工艺的需要和控制要求，本系统设置

3 个 PLC 柜，模拟量输入 SM331 模块 12 块，

模拟量输出

SM332 模块 2 块，数字量输入 SM321 模块 28 块，数字量输出 SM322 模块 15

块。模拟量输人为

DC24V，输出为继电器型。 

　　（三）

 现场仪表 

　　现场设备上的一次仪表都是标准的常规仪表，其输出信号为标准的

4~20mA 或 0-5V 模

拟电信号。模拟信号经

ADAM 模块转换滤波后变成工程量进行计算。 

　　

4.控制系统软件设计 

　　（一）

PLC 控制软件 

　　

PLC 控制软件是利用 STEP7 V5.3 在 Windows XP 平台下开发的，完成地址、站址的分

配以及用户程序的设计开发。软件采用模块化编程结构，根据所控制设备的实际情况，把整
个污水处理流程分为若干个分流程，每个分流程对应一个功能或功能块。将各种控制功能和
各站点间的通讯数据分别编写在不同的子程序中，主控程序通过组织块调用各功能。

 

　　（二）上位机组态软件

 

　　本系统选用

WINCC V7.0 来完成上位机的组态，对全厂工艺设备运行状况、运行参数进

行集中监控。

WINCC V7.0 采用标准的 Microsoft SQL Server2000 数据库进行生产数据的归

档，同时具有

Web 浏览器功能，功能齐全，使用方式灵活。 

　　整套监控系统设有多幅实时监控画面，包括工艺画面、报警画面、报表画面、事件画面和
操作记录等。其中工艺画面可显示整个系统的工艺流程，设备的运行状态通过指示灯表示，
传感器的瞬时值依据仪表的实际安装位置被分别标注到工艺总图中，其实时数据和历史数
据被做成相应的子画面，可在工艺总图中直接点击按钮进入。系统主要实现功能：

 

　　（

1）显示功能 

　　

①显示整个系统的工艺流程； 

　　

②显示生产实时数据和设备运行工况： 

　　生产实时数据：如流量、转速、频率等；