基于PLC的化学水处理智能控制系统(2)

监控水处理系统整个生产过程，包括各项水质参数、设备的运行情况，同时检测控制各个阀门的启闭状态，各运行步序中流量控制通过PLC的ao控制水泵变频器来控制，另外自控系统通过上位机的管理功能，实现数据的记录存档、报表打印等。

4 系统选型及组成

基于系统以上检测及控制要求，我们可以看出：系统控制以时间顺序控制为主，开关量输入输出点比较多，如果选用DCS系统来完成势必造成投资浪费，而且随着plc自身技术的发展，其灵活的系统扩展与组成，通讯功能的完善和提高以及优越的性价比，同时与ipc的方便连接，使得plc的应用领域越来越广泛。因此本系统设计选用plc为主完成数据采集和控制功能，由工控机通过组态软件来完成画面组态和监控功能。结合国内外市场自控产品现状并着重考虑系统的实用性和经济性，自控系统采用进口和国产设备相结合，plc选用美国莫迪康的premium产品，流量计、液位计、电导仪、钠度仪、ph计等传感器选用优质国产件，组态软件采用国产组态王，以便与锅炉控制系统互连。系统组成框图如图2所示。

5 系统功能

(1) 数据采集

开关量数据采集：对系统内部各种阀门、水泵、风机等设备的运行、停机等开关量信号进行采集，通过i/o接口送入plc，作为设备状态的参数，以便plc执行控制。

模拟量数据采集：采集水温、水质参数、流量、水位、ph值等模拟量信号。

(2) 自动控制

本系统通过plc和ipc实现对水处理系统各生产工艺的自动控制。同时可在上位机对主要阀门的启闭、设备的启停进行操作。系统仍保持就地操作功能，该功能作为设备调试、故障检修时使用，能通过现场手动/自动开关来进行切换。

(3) 设备智能化控制

通过软件优化设计能及早发现事故或故障的征兆，并及时提出处理预案。

(4) 实时、历史数据处理和报表生成

数据库采集设备运行状态、生产情况、水量、水质等数据，对实时参数进行动态显示。历史数据可按曲线方式显示。并能自动生成报表、直接支持excel软件。

(5) 画面显示

在计算机上能显示整个系统的工艺结构、检测参数及报警画面。

(6) 报警和事故处理

对设备参数超限、水质参数异常以及设备运行状态失控进行报警以及提示故障设备检修方法，便下操作人员和维修人员及时处理。在发生紧急故障或报警预定时间内无应答时，将诊断结果进行分析，并执行处理事故程序。

(7) 报表打印和管理

可管理整个水处理系统，对生产工艺进行24小时监视，可按需记录并打印生产工艺过程报表，可选择班报表、日报表、月报表。

(8) 系统组态和参数设置

根据实际需要，技术人员可通过密码进入系统在线修改、参数设置及系统组态。

6 结束语

该系统经现场使用已近一年，使用情况良好，得到用户的肯定和好评，同时使我们感到在以时间顺序控制为主的系统中plc具有别的控制器无法比拟的优越性。