美国邦纳SHP控制器在水处理行业中的应用

作为水资源贫乏的国家，高效、节能、可持续地得利用好水资源，历来是国家的重点工程。几乎全国每个的主要城市区域都有其建立和配套的污水处理厂，通过将以工业为主的污水进行多道工序的处理，进行专业的预处理、生物处理、污泥处理等过程，从而达到在达到符合国家相关机构的排放标准后传输给下一道环节。水处理是为了使水质满足特定环境及回用的用途。
然而水处理又是一个自动化高度集成的行业应用。从预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺以及污泥处理工艺，每一个环节，都需要有集成的控制系统来完成每个环节的数据控制。而这些不同的工艺，以及想对应的污水提升泵房、沉砂池、沉淀池 、生物处理构筑物等设施，分布地域开阔。对于现场的作业管理管理而言，就需要能够有快速集成、简单易用的控制设备，对于现场的作业环境，进行时时控制，从而确保每个环节的顺利进行。

简单易用:
对于水处理应用的方案来说，首先是要能够简单易用，能够在满足其现场应用的前提下，更方便与现场工作人员的使用。而“简单易用、开放灵活”，是邦纳SHP一体式控制器最大的优点。城市污水处理工艺按流程和处理程序划分，可分为预处理工艺、一级处理工艺、二级处理工艺、深度处理工艺和污泥处理工艺，以及最终的污泥处置。 污水处理包含了多种工艺，每种工艺都包括不同的组成部分和流程，每个组成部分都有其各自的运行指标和要求。多种工艺集成，也就要求了自动化系统能够在高性能的操作同时，提供更为灵活的操作。
美国邦纳的SHP控制器，从产品的控制操作，应用界面以及编程软件的设置，都突出了“简单易用”的设计理念。SHP控制器成本大大低于同性能PLC与人机界面组合，软件和硬件使用都非常方便。此款设备包括控制器，人机界面，内置I/O，网络和可移动的大容量数据存储器，成为一个一体化单元，是一款功能强大，可信赖的控制产品，画面和控制程序用同一个工业级软件BAPS完成。PLC与触摸屏的结合，二合一的集合设计，更大地提简化了用户的操作。减少了集成的故障风险。高稳定性可让现场的工作人员，可以不用担心由于普通PLC的操作烦琐，以及信号及系统不兼容的难题。更可灵活掌控现场的操作。

同时，编程软件简单易用，画面和控制程序使用同样的软件，采用相同的变量，不需要通讯进行数据交换，不需要中间变量进行转换，只需要一次下载就可以完成画面和控制器程序的传送。软件有非常好的在线监控功能，直接在画面上显示出所有变量的数据值和状态，同时也可以进行变量表监控和强制等功能。可以同时打开多个窗口，不同窗口的程序可以复制粘贴，大大方便了程序员代码编写。强大的控制能力，可支持浮点运算，高级数学运算，多回路PID自整定，字符串操做等。所有系列的产品都是一个软件，支持IEC61131标准，可以方便的进行不同平台的移植。
如图一是SHP一体式控制器系统水处理行业拓扑图：


图一：水处理行业SHP控制器系统拓扑图

SHP一体式控制器具有强大的通信能力：
由于污水处理的现场环境范围大，因此水处理应用需要极强的通信信号能力。水处理应用现场，需要经过多个环节的处理措施。各个不同环节中，所使用的仪器设备各有不同，分布区域非常分散，这也就要求了所使用的控制器设备，能够在支持长距离信息传输的同时，更能兼容多种传输信号。
由此可见，邦纳SHP控制器拥有卓越的网络连接能力。PCM-ST标准型控制器和PCM-AD高端控制器支持USB和以太网进行程序下载和监控（ST支持USB，AD支持以太网，不兼容），同时还支持Profibus和CANOpen总线，以及邦纳自己设计的B-NET总线。其中，CANopen和B-NET两种总线协议是所有型号的标准配置，可以通过刷新硬件的FIRMWARE进行转换。PCM-BA基本型控制器，PCM-ST标准型控制器和PCM-AD高端控制器都支持CANopen主站，都可以成为PROFIBUS从站，PCM-AD高端控制器支持PROFIBUS主站。PCM-BA基本型控制器支持2个串口，PCM-ST标准型控制器和PCM-AD高端控制器都可以支持3个串口（ST 两个，AD3个）。SHP控制器具有多种通讯选件，以太网，电话调制解调器，无线通讯，GPRS/GSM，GPS定位卡。
综合多种通讯及信号能力的控制器确保了现场信号的时时传输。

强大的系统集成能力：
提供方案的整体能力也是邦纳自动化集成方案对于水处理厂的专业应用的综合表现。在提供SHP一体式控制器方案的同时，更可以有能够结合邦纳公司的工业无线网网络产品DX70/80以及超声波传感器（T30UF，QT50U等）产品进行应用集成。美国邦纳作为自动化行业的领先企业，坚持为用户提供以传感器为核心的综合解决方案，以下简述其应用过程。
当污水经过一道道的工序进入相应的处理池中时，首先由各种监测仪表（包括温度、压力、液位、流量、pH值、电导率、悬浮固体等传感器）将污水的相关值进行采集，比如说利用Banner T30UX超声波传感器检测到水位信息，这些前端的传感设备将接入邦纳DX70无线网络系统的节点，随后DX70无线网络系统节点将采集的模拟量数据通过无线电波发送到网关，然后网关将数据传输到主控邦纳SHP一体式控制器或计算机系统，实现对污水处理过程的全程监测和控制。
邦纳无线传感技术，使远程信号采集和多点监测测量成为可能，大大方便了污水处理过程监视的实施。无线传感技术与传统有线系统相比，具有很大潜力。水处理工厂由于地理的限制和污水的限制，使得布线成为一个很大的难关，在某些塔式药剂投放地点，根本不可能实现布线来采集数据，而此时，无线系统就可以发挥关键的作用。配合SHP一体式控制器，邦纳的DX70无线网络系统给予用户的既是成本上的节省和又是实施时间上的便利。

图三：接有无线DX70无线产品和超声波传感器T30UF的污水处理箱

水处理行业是通过，通过物理、化学和生物手段，对水质进行治理、去除或增加水中某些对生产、生活及环境不需要或需要物质的全过程。在国家倡导节能性社会的发展主题下，水处理行业的应用起着越来越重要的作用。本文通过邦纳的SHP一体式控制器、邦纳无线网络产品DX70/80和超声波传感器T30UX三种产品组合系统集成，综合地解决了高效率的能源利用同时，更需要有集成的自动化控制系统相辅相成的问题。