采用基于 PC 的控制技術對污水處理廠進行現(xiàn)代化改造
飲用水供應和污水處理系統(tǒng)是一個很復雜的系統(tǒng)，必須對其中的很多子工藝進行監(jiān)控。負責解決約 25 萬市民的供水和污水處理問題的 Vogtland Water Board（Zweckverband Wasser und Abwasser Vogtland – ZWAV）決定采用 Beckhoff 的控制技術對 Morgenröthe-Rautenkranz 污水處理廠進行現(xiàn)代化改造：過程自動化通過 Beckhoff 控制平臺實現(xiàn)，該平臺由工業(yè) PC 和控制面板、嵌入式控制器、TwinCAT 自動化軟件及 EtherCAT I/O 端子模塊構成 。
德國 Morgenröthe-Rautenkranz 污水處理廠自 1994 年開始運營到現(xiàn)在已經(jīng) 10 多年來，解決了 5000 多市民的污水處理問題。在工廠不中斷運營的前提下，僅在三個月的時間內(nèi)將整個自動化系統(tǒng)都轉(zhuǎn)換成新的基于 PC 的控制系統(tǒng)
ZWAV 因此決定以基于 PC 的控制系統(tǒng)為基礎對工廠進行自動化改造。他們所面臨的挑戰(zhàn)就是：要在工廠不中斷運營的前提下，在三個月的時間內(nèi)完成整套開關設備 — 包括過程自動化和通訊技術 — 的翻新改造，然后全部轉(zhuǎn)換成新的控制系統(tǒng)。首先，ZWAV 根據(jù) DIN EN 61346 標準將工廠劃分為各個功能組，通過參考標識的方式讓所有正在運行的設備能夠被明確無誤地識別。為了標準化顯示工廠概況以及流程表，按照這種方式標記的功能組被分配為如下幾個部分：“入口”、“機械處理部分”、“生物處理部分”、“污泥處理部分”、“化學處理部分”、“輔助裝置”、“過程控制”以及“動力設施”。
硬件和軟件設施的標準化提高了工廠運營效率 “轉(zhuǎn)向使用 Beckhoff 控制技術的一個主要原因就是他們的產(chǎn)品都根據(jù) PLCopen 和國際 PLC 標準IEC 61131 進行了標準化。”ZWAV 電氣和過程技術組主管 Silvio Merz 先生闡述道。“這可確保硬件和軟件的可重復利用性，簡化了設備操作。對我們來說的另一個好處就是，Beckhoff 嵌入式控制器的結構非常緊湊，幫助我們節(jié)省了控制柜內(nèi)的寶貴空間。在最初的構建中，整個工廠內(nèi)分配了 10 多個控制柜�！艾F(xiàn)在，我們已將所有功能（開關設備、過程自動化、樓宇分配及 LAN 組件）都集成到控制室中，也就是說，我們已經(jīng)能夠?qū)F(xiàn)場的控制柜都搬走了。”Silvio Merz
Beckhoff C6335 型號無風扇控制柜式工業(yè) PC 用作上位 PC，它主要用于實現(xiàn)可視化，并從本地裝置采集過程數(shù)據(jù)和狀態(tài)并將它們傳輸?shù)街醒肟刂破魃?/STRONG>
Morgenröthe-Rautenkranz 污水處理廠的控制結構
嵌入式控制器用作緊湊型中央控制單元
目前，污水處理工藝是由緊湊型嵌入式控制器CX9010 實現(xiàn)的。由于這種控制器的性能很高，再加上考慮到工廠的一些基礎設施，只有一些功能組，如應急電源控制系統(tǒng)以及曝氣池中的刮泥機及二次沉淀池，必須分散布置。Beckhoff C6335 型號無風扇控制柜式 PC 用作上位 PC，它主要用于實現(xiàn)可視化，并從本地裝置采集過程數(shù)據(jù)和狀態(tài)并將它們傳輸?shù)街醒肟刂破髦械?SCADA 過程上，或者在通訊出現(xiàn)故障時保存這些數(shù)據(jù)并待日后傳輸。劃分為嚴格定義的通訊結構和模塊的發(fā)布者和訂閱者變量被提供用于實現(xiàn)嵌入式控制器相互之間以及與上位 PC 之間的通訊�！按送�，工業(yè) PC
流程表讓操作人員能夠一目了然地查看整個工廠的運行狀態(tài)
工廠里安裝的一臺不帶按鍵的CP69xx 型號的 15 英寸‘經(jīng)濟型’觸摸面板，用于同步顯示控制室中顯示的操作順序
工廠擴展規(guī)劃 在后續(xù)的項目中，Vogtland Water Board 同樣也將給污水廠四周的 9 個污水泵站配備了 Beckhoff控制系統(tǒng)，并將它們連接到 HydroDat V8 中央控制系統(tǒng)上。“我們將自行完成所有規(guī)劃、編程和配置工作除了數(shù)據(jù)傳輸應用程序是例外，它們要作為使用許可購買�！盨ilvio Merz 先生說道�！拔覀兪褂玫氖荋ST-Systemtechnik 公司的‘TeleMatic’通訊軟件，它裝在 TwinCAT PLC 的第一個 Runtime 上。由我們創(chuàng)建的實際應用程序安裝在控制器的第二個 Runtimewww.zwav.de
