一、应用背景

　　钢铁工业作为高能耗、多排放的行业，在全国节能减排的工作中承担着重大的责任。我国重点钢铁企业2005～2007年的吨钢耗用新水量分别为8.6m3/t、6.43m3/t、5.31m3/t，但与国外先进钢铁企业吨钢耗用新水量相比（日本鹿岛为2.1m3/t）仍有不少差距。为了进一步降低钢铁企业吨钢耗用新水量，提高钢铁企业水的重复利用率，需要积极推广少用水或不用水的工艺技术装备，并应该强化合理串级用水以及加强工业污水的综合处理回用。

二、解决方案
　　水处理自动化控制系统主要有几个部分：一沉池监控、层流泵房监控、加压泵房监控和中心泵房监控。考虑系统的稳定性和各站距离问题，特采用了分布式控制系统，引进了先进的分散集中控制系统。本系统选用GE PACSystems RX3i PLC系统作为主站，Versamax作为远程IO子站，通过Genius总线将主站和各子站进行互联。
　　水处理自动化控制系统的设备比较多，监控设备多，导致操作工作量大；另外系统的稳定性、数据完整性、安全性采用了上位机冗余模式。通过以太网和主站CPU进行数据交换。计算机和PLC备有不间断电源，避免突然断电对系统不可预见的破坏性影响。同时备有激光打印机，方便打印系统运行记录、报表、事件记录和报警内容。
　　上位软件采用力控大型SCADA组态软件eForceCon，软件的设计完全符合远程大型工厂管理与监控模式，提供集成化的设计环境，支持多人协作与远程部署工程，支持工程模型的导入与导出、方便快速进行工程组态，系统具备自诊断与自恢复技术，统一的进程管理具备自诊断与自恢复的“看门狗”功能，充分保证整个系统的稳定与安全。
　　通过水处理监控系统，可以在一幅监控画面中便捷地知道现场的生产情况。本系统数据监视的内容有：电流、吸水池液位、压力、温度、流量、水泵运行状态、阀门状态等参数。

图：主监控画面

图：一级曝气鼓风机系统

　　模拟量数据在水处理监控系统主监控画面中都已显示出来，包含文字说明和单位，其中液位还以图形化百分比填充方式显示液位的变化，非常直观，当该模拟量如液位发生超限（低于低限和高于高限时）时将报警，以画面闪烁和声音方式提示控制室值班人员。

图：　模拟量数据显示及报警

图：　液位动态显示（垂直填充）

　
　　开关量数据包含泵的远控、运行、停止、故障；阀远控、开状态、关状态、全开状态、全关状态、开过扭矩、关过扭矩、故障；风机的远控、运行、停止、故障。这些状态均以颜色或文字方式体现设备状态。

图：泵运行、停止和故障状态图形化显示

图：风机运行、停止和故障状态图形化显示

三、结束语
　　该钢厂采用力控SCADA组态软件eForceCon，结合GE PACSystems RX3i PLC实现了对污水处理的实时监控、故障报警、历史数据的存储和查询、报表的显示和打印等多项功能，且用户界面操作良好，易于学习。系统具有良好的通用性、可扩展性和可维护性。由于其具有设计简单、投资少、控制效果好、易维护等优点，大大降低了工人的劳动强度，提高了管理水平，使水资源得到了循环利用，达到了节能减排的要求。