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鄉(xiāng)鎮(zhèn)自來(lái)水廠PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
引言
我國(guó)總體上是一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，在發(fā)展供水事業(yè)的同時(shí)也要考慮節(jié)約用水，提高水資源利用率，特別是目前我國(guó)的城鎮(zhèn)供水在水質(zhì)處理、工藝設(shè)施和管網(wǎng)建設(shè)上，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，因此有必要提高城鎮(zhèn)水廠的自動(dòng)化程度。水廠自動(dòng)化的主要目的不僅是節(jié)省勞動(dòng)力，更主要的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效率的供水保證。生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整、控制和事故報(bào)警可保證設(shè)備在規(guī)定狀態(tài)下運(yùn)行，防范事故于未然，實(shí)現(xiàn)不間斷的供水；投藥、過(guò)濾、消毒等工藝過(guò)程實(shí)施閉環(huán)控制，可以隨著水量、水質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)；出廠水壓自動(dòng)調(diào)整，能保證穩(wěn)定的服務(wù)水壓，減少爆管和漏失水量；生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化運(yùn)行可以大大減少水、氣、電和各種藥劑的浪費(fèi)，達(dá)到低耗。
本文介紹的自來(lái)水廠自動(dòng)化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)各水處理設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控，達(dá)到“現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守、控制中心少人值班”的自動(dòng)化程度。本設(shè)計(jì)的控制過(guò)程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過(guò)可編程邏輯控制器PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體如下：收集傳感器對(duì)壓力、流量、濁度、余氯、PH值數(shù)據(jù)的采集，具體包括壓力值、取水口流量、出水口流量、取水口濁度、沉淀池濁度、出水口濁度、沉淀池余氯、出水口余氯、PH值傳送給PLC，PLC根據(jù)數(shù)字顯示，通過(guò)控制加氯儀和投礬儀的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)自來(lái)水的消毒與凈化。PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上述9路輸入的信號(hào)，并把信號(hào)傳給工控機(jī)，通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警、控制操作和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。用于生產(chǎn)管理的計(jì)算機(jī)根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)分析后，將結(jié)果下傳給PLC，終控制加礬、加氯。
1 系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)包括中控室、取水井、加礬加氯間、反應(yīng)池、過(guò)濾池、清水池、送水泵房、管網(wǎng)等各環(huán)節(jié)組成，各子系統(tǒng)由PLC站控制，中控室有2臺(tái)分別用于生產(chǎn)管理與監(jiān)控的算機(jī)，中控計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)顯示各PLC單元控制的儀表、機(jī)電、加礬、加氯設(shè)備和濾池在內(nèi)的工作情況，可對(duì)系統(tǒng)的所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制。PLC接收流量、濁度、壓力無(wú)線遠(yuǎn)傳信號(hào)，控制加氯、加礬量；管理計(jì)算機(jī)用于顯示、存儲(chǔ)視頻信號(hào)，以便于管理。
本系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示流量值、濁度值、壓力值以及pH值，還能根據(jù)濁度調(diào)節(jié)加礬量，能在很短的時(shí)間內(nèi)將濁度維持在2到5之間，能顯示漏水以及安全報(bào)警。
整個(gè)系統(tǒng)分為三部分：水質(zhì)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)壓力無(wú)線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由信息采集、信息分析、信息管理與反饋三部分組成。其中信息采集部分由流量檢測(cè)儀、濁度檢測(cè)儀、余氯分析儀、pH檢測(cè)儀、壓力變送器組成；信息分析部分由PLC可編程控制器組成；信息管理與反饋部分由組態(tài)軟件MCGS、工控機(jī)組成。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像、信號(hào)傳輸、圖像處理、顯示和記錄四部分組成。前端攝像：負(fù)責(zé)攝取現(xiàn)場(chǎng)的畫(huà)面并將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓚鬏數(shù)碾娦盘?hào)，包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架等；信號(hào)傳輸：用于傳送現(xiàn)場(chǎng)的視頻信號(hào)，包括解碼器、視頻電纜、圖像采集卡等；圖像處理：集中接收和處理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送回來(lái)的各種信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理工作；顯示和記錄：將前端設(shè)備傳回的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)并顯示和記錄，主要包括顯示器和大容量硬盤兩部分。
管網(wǎng)壓力無(wú)線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)接收設(shè)備三大部分組成。數(shù)據(jù)采集設(shè)備是壓力變送器；數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)接收設(shè)備是對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)傳送給電腦軟件系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，本自來(lái)水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括：PLC的選型；PLC控制梯形圖的軟件設(shè)計(jì)；上位機(jī)通信的設(shè)計(jì)。
2.1 PLC的選型
根據(jù)控制系統(tǒng)參數(shù)對(duì)PLC模擬量、數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)、性質(zhì)的要求，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，綜合考慮各I/O點(diǎn)的電壓、電流的性質(zhì)，PLC選擇S7—200系列，其CPU單元為CPU226，本機(jī)數(shù)字量I/O是24/16點(diǎn)，所以要對(duì)其進(jìn)行模擬量模塊的擴(kuò)展，選擇了3個(gè)輸入模擬量擴(kuò)展模塊EM23l，根據(jù)信號(hào)的大小、分布情況，對(duì)各I/O點(diǎn)進(jìn)行分組分配。
2.2 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制過(guò)程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過(guò)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)?；究刂七^(guò)程是PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)水處理過(guò)程中的9路工藝信號(hào)，一方面把信號(hào)傳給工控機(jī)，通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。另一方面主要根據(jù)各點(diǎn)的實(shí)時(shí)輸入信號(hào)，控制調(diào)節(jié)加藥量大小，保持成品水質(zhì)，達(dá)到自動(dòng)控制水質(zhì)的目的。具體控制是保證自來(lái)水廠出水口濁度在2到5之間的前提下，盡量節(jié)省用礬量。對(duì)投礬儀的控制主要是通過(guò)PLC控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)口大小，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制電流為4～20mA。其中4mA對(duì)應(yīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉狀態(tài)，20mA對(duì)應(yīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟。
基本控制思路是濁度控制分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩步，先根據(jù)取水濁度初步?jīng)Q定調(diào)節(jié)輸出范圍，再根據(jù)成品水濁度進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)確定加藥量，保證成品水質(zhì)。若取水口濁度大于50，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟到大，PLC控制輸出20mA電流；若取水口濁度大于30小于等于50，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟75%,PLC控制輸出16mA電流；若取水口濁度大于15小于等于30，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟50%,PLC控制輸出12mA電流；若取水口濁度大于5小于等于15，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟25%,PLC控制輸出8mA電流；若取水口濁度大于2小于等于5，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟為10%,PLC控制輸出5.6mA電流。在以上初步設(shè)定范圍內(nèi)，再判斷沉淀池濁度，當(dāng)沉淀池濁度大于5時(shí)，增大電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度，PLC的控制輸出電流增大；當(dāng)沉淀池的濁度小于2時(shí)，減小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度，PLC的控制輸出電流減小。
工控機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控中心，該控制系統(tǒng)采用“工控機(jī)+PLC”模式，用于生產(chǎn)管理的計(jì)算機(jī)，根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)分析后，將結(jié)果下傳給PLC，后由PLC控制如加礬、加氯，根據(jù)管壓信號(hào)控制水流量。監(jiān)控計(jì)算機(jī)主要是通過(guò)顯示、存儲(chǔ)接收到的視頻信號(hào)來(lái)保證水廠安全，以便于管理，并可自動(dòng)生成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)歷史曲線，方便用戶查看。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供一個(gè)友好的人機(jī)交互平臺(tái)，作為工作人員方便直觀地監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。包括以下功能：實(shí)時(shí)顯示壓力、取水口流量、出水口流量、取水口濁度、沉淀池濁度、出水口濁度、沉淀池余氯、出水口余氯、pH值，并形成歷史曲線；出水口濁度報(bào)警和出水口余氯報(bào)警；廠區(qū)安全監(jiān)控及視頻存儲(chǔ)。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外凈水廠及其計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀的比較，針對(duì)水廠的控制要求設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化控制系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn)室調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)能很好地完成調(diào)節(jié)任務(wù)，不論取水濁度在哪個(gè)范圍系統(tǒng)都能在較短時(shí)間自動(dòng)將加礬量調(diào)節(jié)到合適位置，保證成品水質(zhì)濁度在2～5的技術(shù)要求。其它通訊、顯示、操作、報(bào)警及歷史曲線等各項(xiàng)功能工作正常，均達(dá)到了客戶提出的系統(tǒng)要求。
參考文獻(xiàn)
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我國(guó)總體上是一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，在發(fā)展供水事業(yè)的同時(shí)也要考慮節(jié)約用水，提高水資源利用率，特別是目前我國(guó)的城鎮(zhèn)供水在水質(zhì)處理、工藝設(shè)施和管網(wǎng)建設(shè)上，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，因此有必要提高城鎮(zhèn)水廠的自動(dòng)化程度。水廠自動(dòng)化的主要目的不僅是節(jié)省勞動(dòng)力，更主要的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效率的供水保證。生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整、控制和事故報(bào)警可保證設(shè)備在規(guī)定狀態(tài)下運(yùn)行，防范事故于未然，實(shí)現(xiàn)不間斷的供水；投藥、過(guò)濾、消毒等工藝過(guò)程實(shí)施閉環(huán)控制，可以隨著水量、水質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)；出廠水壓自動(dòng)調(diào)整，能保證穩(wěn)定的服務(wù)水壓，減少爆管和漏失水量；生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化運(yùn)行可以大大減少水、氣、電和各種藥劑的浪費(fèi)，達(dá)到低耗。
本文介紹的自來(lái)水廠自動(dòng)化系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)各水處理設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)控，達(dá)到“現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人值守、控制中心少人值班”的自動(dòng)化程度。本設(shè)計(jì)的控制過(guò)程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過(guò)可編程邏輯控制器PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體如下：收集傳感器對(duì)壓力、流量、濁度、余氯、PH值數(shù)據(jù)的采集，具體包括壓力值、取水口流量、出水口流量、取水口濁度、沉淀池濁度、出水口濁度、沉淀池余氯、出水口余氯、PH值傳送給PLC，PLC根據(jù)數(shù)字顯示，通過(guò)控制加氯儀和投礬儀的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)自來(lái)水的消毒與凈化。PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上述9路輸入的信號(hào)，并把信號(hào)傳給工控機(jī)，通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警、控制操作和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。用于生產(chǎn)管理的計(jì)算機(jī)根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)分析后，將結(jié)果下傳給PLC，終控制加礬、加氯。
1 系統(tǒng)介紹
系統(tǒng)包括中控室、取水井、加礬加氯間、反應(yīng)池、過(guò)濾池、清水池、送水泵房、管網(wǎng)等各環(huán)節(jié)組成，各子系統(tǒng)由PLC站控制，中控室有2臺(tái)分別用于生產(chǎn)管理與監(jiān)控的算機(jī)，中控計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)顯示各PLC單元控制的儀表、機(jī)電、加礬、加氯設(shè)備和濾池在內(nèi)的工作情況，可對(duì)系統(tǒng)的所有設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和控制。PLC接收流量、濁度、壓力無(wú)線遠(yuǎn)傳信號(hào)，控制加氯、加礬量；管理計(jì)算機(jī)用于顯示、存儲(chǔ)視頻信號(hào)，以便于管理。
圖1.1是水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖。本設(shè)計(jì)將以此為藍(lán)本，結(jié)合農(nóng)村中大型自來(lái)水廠的具體情況及客戶要求，設(shè)計(jì)出合適的方案。
本系統(tǒng)能實(shí)時(shí)顯示流量值、濁度值、壓力值以及pH值，還能根據(jù)濁度調(diào)節(jié)加礬量，能在很短的時(shí)間內(nèi)將濁度維持在2到5之間，能顯示漏水以及安全報(bào)警。
下圖是鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠自動(dòng)化控制界面。
整個(gè)系統(tǒng)分為三部分：水質(zhì)監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)壓力無(wú)線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)。
水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由信息采集、信息分析、信息管理與反饋三部分組成。其中信息采集部分由流量檢測(cè)儀、濁度檢測(cè)儀、余氯分析儀、pH檢測(cè)儀、壓力變送器組成；信息分析部分由PLC可編程控制器組成；信息管理與反饋部分由組態(tài)軟件MCGS、工控機(jī)組成。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像、信號(hào)傳輸、圖像處理、顯示和記錄四部分組成。前端攝像：負(fù)責(zé)攝取現(xiàn)場(chǎng)的畫(huà)面并將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓚鬏數(shù)碾娦盘?hào)，包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架等；信號(hào)傳輸：用于傳送現(xiàn)場(chǎng)的視頻信號(hào)，包括解碼器、視頻電纜、圖像采集卡等；圖像處理：集中接收和處理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送回來(lái)的各種信號(hào)，并進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理工作；顯示和記錄：將前端設(shè)備傳回的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)并顯示和記錄，主要包括顯示器和大容量硬盤兩部分。
管網(wǎng)壓力無(wú)線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)接收設(shè)備三大部分組成。數(shù)據(jù)采集設(shè)備是壓力變送器；數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)接收設(shè)備是對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)傳送給電腦軟件系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則，本自來(lái)水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括：PLC的選型；PLC控制梯形圖的軟件設(shè)計(jì)；上位機(jī)通信的設(shè)計(jì)。
2.1 PLC的選型
根據(jù)控制系統(tǒng)參數(shù)對(duì)PLC模擬量、數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)、性質(zhì)的要求，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，綜合考慮各I/O點(diǎn)的電壓、電流的性質(zhì)，PLC選擇S7—200系列，其CPU單元為CPU226，本機(jī)數(shù)字量I/O是24/16點(diǎn)，所以要對(duì)其進(jìn)行模擬量模塊的擴(kuò)展，選擇了3個(gè)輸入模擬量擴(kuò)展模塊EM23l，根據(jù)信號(hào)的大小、分布情況，對(duì)各I/O點(diǎn)進(jìn)行分組分配。
2.2 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
控制過(guò)程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過(guò)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)?；究刂七^(guò)程是PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)水處理過(guò)程中的9路工藝信號(hào)，一方面把信號(hào)傳給工控機(jī)，通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。另一方面主要根據(jù)各點(diǎn)的實(shí)時(shí)輸入信號(hào)，控制調(diào)節(jié)加藥量大小，保持成品水質(zhì)，達(dá)到自動(dòng)控制水質(zhì)的目的。具體控制是保證自來(lái)水廠出水口濁度在2到5之間的前提下，盡量節(jié)省用礬量。對(duì)投礬儀的控制主要是通過(guò)PLC控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)口大小，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制電流為4～20mA。其中4mA對(duì)應(yīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉狀態(tài)，20mA對(duì)應(yīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟。
基本控制思路是濁度控制分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩步，先根據(jù)取水濁度初步?jīng)Q定調(diào)節(jié)輸出范圍，再根據(jù)成品水濁度進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)確定加藥量，保證成品水質(zhì)。若取水口濁度大于50，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟到大，PLC控制輸出20mA電流；若取水口濁度大于30小于等于50，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟75%,PLC控制輸出16mA電流；若取水口濁度大于15小于等于30，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟50%,PLC控制輸出12mA電流；若取水口濁度大于5小于等于15，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟25%,PLC控制輸出8mA電流；若取水口濁度大于2小于等于5，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開(kāi)啟為10%,PLC控制輸出5.6mA電流。在以上初步設(shè)定范圍內(nèi)，再判斷沉淀池濁度，當(dāng)沉淀池濁度大于5時(shí)，增大電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度，PLC的控制輸出電流增大；當(dāng)沉淀池的濁度小于2時(shí)，減小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開(kāi)啟度，PLC的控制輸出電流減小。
下面是加礬細(xì)調(diào)網(wǎng)絡(luò)。取水口濁度大于50小于等于100,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟到大，PLC控制輸出20 mA電流，同時(shí)參考成品水濁度，即沉淀池濁度。 具體控制方法是先根據(jù)進(jìn)水口濁度輸出粗調(diào)量，延時(shí)一定時(shí)間后，判斷沉淀池濁度，如果沉淀池濁度大于5，控制電流就在原值的基礎(chǔ)上增加一個(gè)單位，增大加礬電磁閥開(kāi)度，大增加至全開(kāi)，對(duì)應(yīng)輸出電流20mA；當(dāng)沉淀池濁度的值小于等于2時(shí)，控制電流就在原值的基礎(chǔ)上減小一個(gè)單位同時(shí)減小加礬電磁閥開(kāi)度，小減小至全關(guān)，對(duì)應(yīng)輸出電流4 mA。終使沉淀池濁度保持在2和5之間。調(diào)節(jié)過(guò)程中輸出電流值和閥門返回實(shí)際開(kāi)度值可通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示。如果控制輸出值和閥門返回開(kāi)度值相差超過(guò)一定范圍還可輸出故障報(bào)警。加礬細(xì)調(diào)網(wǎng)絡(luò)如圖2.1所示。
工控機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控中心，該控制系統(tǒng)采用“工控機(jī)+PLC”模式，用于生產(chǎn)管理的計(jì)算機(jī)，根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)分析后，將結(jié)果下傳給PLC，后由PLC控制如加礬、加氯，根據(jù)管壓信號(hào)控制水流量。監(jiān)控計(jì)算機(jī)主要是通過(guò)顯示、存儲(chǔ)接收到的視頻信號(hào)來(lái)保證水廠安全，以便于管理，并可自動(dòng)生成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)歷史曲線，方便用戶查看。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供一個(gè)友好的人機(jī)交互平臺(tái)，作為工作人員方便直觀地監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。包括以下功能：實(shí)時(shí)顯示壓力、取水口流量、出水口流量、取水口濁度、沉淀池濁度、出水口濁度、沉淀池余氯、出水口余氯、pH值，并形成歷史曲線；出水口濁度報(bào)警和出水口余氯報(bào)警；廠區(qū)安全監(jiān)控及視頻存儲(chǔ)。
3 結(jié)束語(yǔ)
本文通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外凈水廠及其計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀的比較，針對(duì)水廠的控制要求設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化控制系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn)室調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)能很好地完成調(diào)節(jié)任務(wù)，不論取水濁度在哪個(gè)范圍系統(tǒng)都能在較短時(shí)間自動(dòng)將加礬量調(diào)節(jié)到合適位置，保證成品水質(zhì)濁度在2～5的技術(shù)要求。其它通訊、顯示、操作、報(bào)警及歷史曲線等各項(xiàng)功能工作正常，均達(dá)到了客戶提出的系統(tǒng)要求。
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