智能布線:廢水處理廠光纖布線之解析

  人類文明伊始,廢水排污處理就是個(gè)非常突出的問題,一直圍繞在人們的周圍。早在公元前1500年,古希臘人就已經(jīng)發(fā)明了沖水式廁所;連同下水道的設(shè)計(jì),這項(xiàng)發(fā)明被廣泛認(rèn)為是古羅馬帝國最偉大的成就之一。然而,到上個(gè)世紀(jì)40年代后期,即使在美國的主要城市,大部分的污水未經(jīng)處理就直接排入河流、湖泊之中,極大的破壞了生態(tài)環(huán)境。因此,隨著環(huán)保法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的不斷更新發(fā)展,所有工廠面臨的最大問題就是:如何通過技術(shù)的改進(jìn)來同時(shí)滿足日益增長的人口和工業(yè)擴(kuò)展的需求。

  分布式控制系統(tǒng),可編程邏輯控制器,監(jiān)督控制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

  傳統(tǒng)上來講,分布式控制系統(tǒng) (DCS) 已經(jīng)能根據(jù)水的流率來同步區(qū)分出不同種類的廢水。因此,在廢水處理的過程中,系統(tǒng)會(huì)根據(jù)DCS同步分析的結(jié)果來確定使用不同種類的泵或閥;并通過協(xié)調(diào)各個(gè)不同部件的共同操作來實(shí)現(xiàn)廢水處理的成功運(yùn)作的。盡管當(dāng)前的光纖技術(shù)的導(dǎo)入已經(jīng)讓DCS 基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)作更為可靠,但是,對(duì)于更加高效和性價(jià)比更高的解決方案的需求依舊在持續(xù)地增長。

  ARC 咨詢集團(tuán)出版的2013 年 3 月研究中指出:未來20年內(nèi),廢水處理廠將繼續(xù)致力于自動(dòng)化技術(shù)的投資發(fā)展和應(yīng)用,尤其是計(jì)算機(jī)應(yīng)用:計(jì)算機(jī)是控制跨水處理設(shè)施的關(guān)鍵。但在此環(huán)境中,計(jì)算機(jī)稱為可編程邏輯控制器 (PLC)。

  可編程控制器PLC不同于普通的計(jì)算機(jī),而是被設(shè)計(jì)成能夠處理數(shù)以百計(jì) I/O 信號(hào)的系統(tǒng):信號(hào)從傳感器端輸入,如閥打開和關(guān)閉狀態(tài)、水位、流量儀表、溫度、壓力、化學(xué)濃度等;輸出則連接到設(shè)備傳動(dòng)器上,來啟動(dòng)和停止泵、閥、門、電機(jī)。此控制器PLC用來分析所有的信號(hào)輸入的狀態(tài),再根據(jù)分析結(jié)果做出決定;并將此決定轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的輸出信號(hào),以此來控制一個(gè)流程的完成。

  為了保證可編程控制器PLC運(yùn)作的穩(wěn)定性和可靠性,其被設(shè)計(jì)成加固型,適合室外環(huán)境,尤其是在惡劣的條件下使用,如灰塵、水分、振動(dòng)、熱、冷、和電氣干擾。由于信號(hào)輸出的結(jié)果取決于信息輸入時(shí)的狀態(tài),其邏輯程序設(shè)計(jì)的健全和高度穩(wěn)定性則很好的滿足了這一要求,并對(duì)實(shí)時(shí)操作做出最準(zhǔn)確的反應(yīng),確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

  由于系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,一個(gè)可以鏈接可編程控制器PLC和其他內(nèi)部系統(tǒng)的橋架也變得越來越重要。因此,一個(gè)被稱為監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (SCADA)的完全集成和集中式的系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。與此同時(shí),一系列自動(dòng)化及其進(jìn)程控制的專有通信協(xié)議也相應(yīng)整理成冊并成為行業(yè)規(guī)定,如Foundation Fieldbus and Process Field Bus (ProfiBus). And Industrial Ethernet (IE) is quickly catching on. A variant of the ubiquitous IEEE Ethernet for LAN applications IE offers fuller interoperability and leverages larger economies of scale.

  由于環(huán)境的極端性,廢水處理系統(tǒng)中所用的光纖光纜尤其重要。此處圖示的光纜為工業(yè)用低煙無鹵松套、干式結(jié)構(gòu)、雙層護(hù)套光纜。


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