由于水资源短缺，许多国家和地区积极着手巩固和加强节水意识以及研究城市废水再生与回用工作。城市废水回用就是将城镇居民生活及生产中使用过的水经过处理后回用，其又有两种不同程度的回用：一是将污、废水处理到饮用水程度;另一种则是将污、废水处理到非饮用水程度。对于前一种，因其投资较高、工艺复杂，非特缺水地区一般不常采用，多数国家则是将污、废水处理到非饮用的程度，在此引出了中水的概念。根据建设部 1995年发布的《城市中水设施管理暂行办法 》 第二条，中水是指部分生活优质杂排水经处理净化后，达到《生活杂用水水质标准 》，可以在一定范围内重复使用的非饮用水。主要用于厕所冲洗、绿地、树木浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、喷水池以及可以接受其水质标准的其他用水。
中水开发与回用技术近期得到了迅猛发展，在美国、日本、印度、英国等国家 (尤以日本为突出 )得到了广泛的应用。这些国家均以本国度、区域的特点，确定出适合其国情、国力的中水回用技术，使中水回用技术越来越趋于完善。同时对更好的净化水的设备也提出了相应的需求。因此促进了净化设备公司的飞快成长，也对控制部分要求更稳定，更可靠!像目前一些净化水设备厂商加大资金与技术的投入，用PLC代替以前的单片机控制系统。我公司与某系统集成公司合作，完成了某市中水处理系统自动控制部分。现详述如下：
1 技术要求
1.1硬件要求
•一般要求
——系统内所有模件均应为标准化、模件化和插入式结构。机柜内的模件应能带电插拔而不影响其它模件和自身的正常工作。模件的种类和尺寸规格应尽量少，以减少备件的范围和费用支出。安装于生产现场的城市中水深度处理系统PLC模件、设备应具有足够的防护等级和有效的保护措施，以保证在恶劣的现场环境下正常地工作。
——过程单元的处理器模件应不使用电池作数据存储的后备电源的随机存储器(RAM)，某一个处理器模件故障，不应影响其它处理器模件的运行。
——电源故障应属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件应能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。
•过程输入/输出(I/O)
——I/O处理系统应“智能化”，以减轻控制系统的处理负荷。I/O模件应能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化热电偶冷端补偿、温度压力补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。
——应提供热电偶、热电阻及4～20mADC信号的开路和短路以及输入信号超出工艺可能范围的检查功能和质量检查，这一功能应在每次扫描过程中完成。
——中水深度处理站PLC至执行回路的开关量输出信号采用继电器输出。中水深度处理系统PLC与执行机构等以模拟量信号相连接时，二端对接地或浮空等的要求应相匹配，否则应采取电隔离措施，还应对I/O有过载过流保护措施。
——分配控制回路I/O信号时，应使一个控制器或一块I/O通道板损坏时，对机组安全的影响尽可能小。备用辅机控制的I/O，除个别不重要的外，应置于不同控制器的通道板上。
——当控制器I/O通道板及电源故障时，应有必要的措施，确保工艺系统处于安全的状态，不出现误动。
——处理器模件的电源故障不应造成已累积的脉冲输入读数丢失。
——冗余输入的热电偶、变送器信号的处理，应由不同的模件来完成。单个模件的故障不能引起任何设备的故障或跳闸。
——所有输入/输出模件，应能满足ANSI/IEEE472“冲击电压承受能力试验导则(SWC)”的规定，在误加250V直流电压或交流峰— 峰电压时，应不损坏系统(具体要求以导则为准)。
——对于调节系统，每个模数(A/D)转换器连接点数不应超过8点;每一个模拟量输出点应有一个单独的D/A转换器。每一路热电阻输入应有单独的桥路。此外，所有的输入通道、输出通道及其工作电源均应互相隔离。
——在整个运行环境温度范围内，城市中水深度处理站PLC精确度应满足如下要求：模拟量输入信号(高电平)±0.1%;模拟量输入信号(低电平)±0.2%;模拟量输出信号±0.25%。系统设计应满足不需手动校正而保证这三个精度的要求。
——I/O类型：
a、 模拟量输入：4～20mADC信号(接地或不接地)，最大输入阻抗为250Ω，系统应提供4～
20mADC二线制变送器的直流24V电源。每块模件连接的I/O点数不超过8点。并附带配置信号隔离装置。
b、 模拟量输出：4～20mADC具有阻抗大于750Ω的负载能力。负端接到隔离的信号地上，系
统应提供 24V DC的回路电源。每块模件连接的I/O点数不超过8点。并附带配置信号隔离装置。
c、 数字量输入：负端应接至隔离地上，系统应提供对现场输入接点的“查询”电压≥48V。
每块模件连接的I/O点数不超过16点。
d、 数字量输出：数字量输出模件应采用电隔离输出，隔离电压≥250V，能直接驱动控制用
电动机或任何中间继电器。在后一种情况，卖方应提供中间继电器、继电器柜及可靠的工作电源，中间继电器长期带电工作输出接点容量为25OVAC 5A或22OVDC 1A。每块模件连接的I/O点数不过16点。
e、 热电阻(RTD)输入：热电阻采用 Ptl00分度。
f、 热电偶(T/C)输入：热电偶采用 K型分度。
g、脉冲量输入：每秒至少能接受6600个脉冲。
1.2上位机要求
——至少应提供二套桌式上位机(包括一台A3激光彩色打印机)，其中一套为工程师站兼操作员，用于程序开发、系统诊断和维护、控制系统组态、数据库和画面的编辑及修改。另外为操作员站，用于完成对整个控制系统的操作、监视、报警和报表打印等全部工作。工程师站和操作员站还应提供安放上位机的工作台、桌椅及上位机的有关外设。材质为不锈钢或亚克力板材。
——上位机应能调出任一己定义的系统显示画面。在上位机上生成的任何显示画面和趋势图等，均应能通过数据高速公路加载到操作员站。
——上位机应能调出系统内的系统组态信息和有关数据，还可将组态的数据从上位机下载到各分散处理单元和操作员站。此外，当重新组态的数据被确认后，系统应能自动地刷新其内存。
——上位机应包括站用处理器、图形处理器及能容纳系统内所有数据库、各种显示和组态程序所需的主存贮器和外存设备。还应提供系统趋势显示所需的历史趋势缓冲器。
——上位机应设置软件保护密码，以防一般人员擅自改变控制策略、应用程序和系统数据库。
•外围设备
——提供彩色激光打印机、LCD、键盘:
a 所供LCD应为21(英寸)液晶显示。
c 应提供鼠标器作为光标定位装置。
d 操作员站应配有专用操作员键盘，键盘除具有完整的数字、字母键外，还应有若干用户键，使运行人员能直接调出各种所需的画面。用户键的用途应可由买方编程人员重新定义。键盘的操作应有触感和声音反馈，反馈的音量大小应可以调整。
2解决方案
2.1 中水深度处理站控制系统PLC
1)中水深度处理站PLC通过高性能的工业控制网络及处理单元、过程I/O、人机接口和过程控制软件等来完成城市中水深度处理系统的控制。
2)中水深度处理PLC设计采用合适的冗余配置和诊断至模件级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性。系统内任一组件发生故障均不应影响整个系统的工作。 PLC采用本公司自主研发的NA400系列控制器。PLC CPU双机热备冗余配置，开关量输入输出模块要求为16点模块，模拟量输入输出为8点模块，电源模块选用冗余电源，通讯方式采用双网冗余方式，控制网通讯模块采用双通道，以太网通讯采用双冗余方式。机柜内提供I/O总量的20%(包含各种类型I/O点)做备用，同时在插槽上还留有扩充20% I/O的余地。所有开关量I/O模件配置隔离继电器装置。所有模拟量I/O模件配置有源或无源信号隔离器。
3)系统的监视、报警和自诊断功能应高度集中在LCD上显示和在打印机上打印，控制系统在功能和物理上适当分散。
2.2 中水深度处理站控制系统监控软件
采用我公司的NAControl组态软件开发界面，NAControl组态软件与控制器之间通过我公司开发的NA-PLC专用驱动程序通讯，底层协议不产生额外费用。
NAControl组态软件特点：
基于Windows平台，采用面向对象的技术和方法进行系统设计、软件实现。遵循TCP/IP、SQL、ODBC、COM/DCOM、ActiveX、 C++、Office、IEC61131-3、OPC等国际标准，系统功能齐全，操作简便，维护量小。具有良好的开放性、方便的扩展能力、完善的在线帮助及可不断融入新技术的特征。它具有数据采集和处理、控制与调节、画面、智能报警、报表、历史数据统计和查询、可视化顺控流程组态与执行、ONCALL、 AGC/AVC高级应用软件、Web服务、与外系统通讯等功能。
