時間：2022-04-25 09:39:49
導(dǎo)語：在自動控制系統(tǒng)論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
1系統(tǒng)組成
1.1系統(tǒng)采集的監(jiān)控信號。
（1）開關(guān)量輸入信號
這一信號主要是對水泵的開關(guān)進(jìn)行控制，如果出現(xiàn)任何故障狀態(tài)可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。而且每一個閥門的開關(guān)狀態(tài)都可以通過相關(guān)的指令來完成，相關(guān)的檢修指令是相對比較重要的構(gòu)成部分，還可以實現(xiàn)控制指令，檢修指令，對液位的報警情況進(jìn)行控制。
（2）開關(guān)量出輸出信號
輸出信號主要是對水泵電機(jī)的啟動和停止來進(jìn)行控制，不僅可以對電動閘的開關(guān)進(jìn)行控制，還可以對真空信號進(jìn)行監(jiān)控?？梢?，輸出信號也是不可缺少的信號類型之一。
（3）模擬量輸入信號
從這一類型的信號可以看出，水倉水位、水泵抽水真空度負(fù)壓等。另外，對于電機(jī)的軸承、溫度以及排水的流量等都可以進(jìn)行監(jiān)控。
1.3系統(tǒng)的基本特點。
從這一系統(tǒng)來看，其基本的特點主要表現(xiàn)為以下幾個方面的內(nèi)容：第一，要選擇性能較高的可編程邏輯控制器來進(jìn)行控制，然后借助以太網(wǎng)的通訊模塊來對數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地處理。這種方式的實時性比較突出，而且數(shù)據(jù)處理工作也比較快。第二，可以檢測到水倉中其他工況的設(shè)置情況，還可以促進(jìn)水泵管路的分布更加均勻。減少故障的出現(xiàn)頻率。第三，在整個系統(tǒng)中具有各種不同的可靠性措施，為了應(yīng)急預(yù)案，采取的維護(hù)量比較少，達(dá)到無人值守的目的。第四，可擴(kuò)展性比較強(qiáng)，可以隨著根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需要在增加節(jié)點數(shù)量。
2系統(tǒng)功能
2.1自動控制功能。
（1）通過對水位進(jìn)行自動檢測來實現(xiàn)各項參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而達(dá)到自動控制的標(biāo)準(zhǔn)
實現(xiàn)科學(xué)合理地調(diào)度和輪換工作，最終達(dá)到報警的目的。自動控制功能的實現(xiàn)效果比較明顯。
（2）在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，自動控制功能還表現(xiàn)在對超聲波水位儀以及傳感器結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)設(shè)備的配套工作
同時還可以應(yīng)用PLC來對程序進(jìn)行編制，減少水位傳感器故障現(xiàn)象的出現(xiàn)，通過實時報警來對水文進(jìn)行監(jiān)測，提升自動控制的作用和價值。
（3）可以對水泵的運(yùn)行程度進(jìn)行自動控制
水泵投入使用之前需要檢查相關(guān)的水位，同時還需要對供電參數(shù)進(jìn)行明確。另外，水泵循環(huán)使用的相關(guān)記錄還包括管網(wǎng)的壓力檢測以及負(fù)壓檢測等工作，只有這些參數(shù)全部符合標(biāo)準(zhǔn)才能夠進(jìn)行運(yùn)行。
（4）可以對水倉中水位的變化情況進(jìn)行控制
在高水位開啟的情況下，水位如果達(dá)到了上限，對多臺水泵可以進(jìn)行及時地排水，進(jìn)行低限時性停泵，可以實現(xiàn)水泵設(shè)備的自動開停。
（5）控制程序的運(yùn)行就是對水泵的開啟和停止的次數(shù)以及相關(guān)的運(yùn)行時間來進(jìn)行記錄
并且根據(jù)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)來實現(xiàn)自動啟停。這樣不僅可以提升水泵使用率，還可以直接找到故障泵，實現(xiàn)水泵的輪換，對故障進(jìn)行發(fā)現(xiàn)和處理。提升礦井工作環(huán)境的安全性。
（6）如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問題，可以通過查看監(jiān)控畫面的形式來提升系統(tǒng)的報警功能
以便施工人員能夠及時地采取措施來進(jìn)行解決。
2.2半自動控制功能
根據(jù)礦井工作的需要可以對運(yùn)行方式進(jìn)行切換，達(dá)到半自動控制的方式，在這種情況下，操作人員可以完全地操控水泵和其他設(shè)備的啟停。
2.3就地控制功能
就地控制功能也是不容小覷的，當(dāng)設(shè)備工作方式切換到就地位置時，就可以實現(xiàn)人工方式來對控制設(shè)備的啟停進(jìn)行控制，同時還可以隨時對設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)?？梢姡偷乜刂乒δ苁亲詣涌刂葡到y(tǒng)的重要功能之一。
2.4保護(hù)功能
從保護(hù)功能上看，主要包括超溫保護(hù)、電機(jī)保護(hù)以及電動閥門保護(hù)等等。第一，超溫保護(hù)主要是就是當(dāng)水泵或者是電機(jī)軸承達(dá)到最高溫度時，超過了警戒線就會自動進(jìn)行報警。相關(guān)的工作人員就可以通過這一報警信號來采取解決對策。第二，電機(jī)保護(hù)就是對通過電機(jī)的電流和電壓等進(jìn)行監(jiān)測，還包括對水倉水位的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行控制，對電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行功能進(jìn)行保護(hù)。第三，電動閥門保護(hù)就是對閥門的故障信號以及水泵的連鎖控制系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，同時對電動閥門的相關(guān)信息進(jìn)行檢測。
3經(jīng)濟(jì)效益與社會效益
針對本次所研究的系統(tǒng)來說，在安裝該系統(tǒng)后，每天每班可減少水泵房司機(jī)2人，每工按100元計算，每年可節(jié)約用工資金365×2×3×100=21.9萬元。系統(tǒng)保護(hù)齊全，運(yùn)行安全可靠，減少了事故的發(fā)生，同時降低了水泵工的勞動強(qiáng)度，改善了工作條件，使水泵工的工作由重體力勞動向輕體力、腦力勞動轉(zhuǎn)變。
4結(jié)語
如今，我國在煤礦井下排水的優(yōu)化、排水系統(tǒng)的控制、改造設(shè)備及管道的合理布局方面得到了較好的效果，還有一些研究人員在排水系統(tǒng)的控制方面使用了智能控制，將模糊控制及一些先進(jìn)算法應(yīng)用到排水方案中，優(yōu)化了煤礦排水系統(tǒng)的控制策略，使得礦井排水系統(tǒng)實現(xiàn)了實時監(jiān)控、故障診斷、報警記錄、信息顯示和水泵輪換工作等。
作者：劉冰濤 單位：冀中能源股份有限公司東龐礦
1DCS系統(tǒng)的基本構(gòu)成
DCS系統(tǒng)在很長時間就已經(jīng)得到了相關(guān)方面的普及工作，而且其在實際中的應(yīng)用效果也是非常好的，可以說在各個領(lǐng)域的自動化控制技術(shù)領(lǐng)域都有其不可取代的地位。DCS系統(tǒng)就是集散的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的核心思想是通過分散控制，進(jìn)而進(jìn)行集中操作的指導(dǎo)方針。DCS系統(tǒng)主要是由上位系統(tǒng)還有下位系統(tǒng)構(gòu)成，上位系統(tǒng)應(yīng)用的是工業(yè)控制計算機(jī)，現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，存儲，還有報警處理，打印以及控制參數(shù)的設(shè)定等，都是運(yùn)用組態(tài)軟件來完成實時的顯示工作。在實際的作業(yè)工作中，通過借助于工業(yè)控制計算機(jī)，然后對上位系統(tǒng)進(jìn)行全方式的控制，這方面的內(nèi)容主要包括應(yīng)用WinCC組態(tài)軟件，實現(xiàn)對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行的實時的顯示，處理，還有對各種參數(shù)進(jìn)行的設(shè)定，以及對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲的工作，對一些可能出現(xiàn)問題的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)自動報警，還有最終數(shù)據(jù)的輸出功能等。而下位系統(tǒng)是由PLC構(gòu)成的，同時還要連接現(xiàn)場的一些設(shè)備。在上下位系統(tǒng)之間，通過應(yīng)用Ethernet來實現(xiàn)通訊，其根本目的就是要滿足對數(shù)據(jù)的實時監(jiān)控。就目前而言，基礎(chǔ)的自動化控制系統(tǒng)組件主要有S7－300系列的PLC硬件，而系統(tǒng)平臺的主要界面是Windows2010，其監(jiān)控軟件是WINCCV6.0，相應(yīng)的編程軟件是STEP7V5.3。
2針對于DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)的整體方案
2.1控制任務(wù)的運(yùn)行方法。
（1）自動調(diào)節(jié)
通過對鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動的調(diào)整，這樣來適應(yīng)外界的負(fù)荷，還有工質(zhì)參數(shù)的要求，同時還能讓鍋爐保持在比較經(jīng)濟(jì)的工作狀況下運(yùn)行。
（2）程序控制
在程序控制方面而言，比如引風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，還有爐排的啟動順序等，它們控制開關(guān)的啟、停以及運(yùn)行等動作，通過先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行自動化的控制。
（3）保護(hù)聯(lián)鎖
如果是從保護(hù)聯(lián)鎖方面而言，比如鍋爐在運(yùn)行的過程中，這個系統(tǒng)配置對水位是否正常，以及壓力是否正常等情況能夠進(jìn)行報警的系統(tǒng)功能，同時還包括那么針對保護(hù)作用的，對壓力以及水位異常情況下的連鎖保護(hù)功能。建立電氣聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，可以有效的預(yù)防和杜絕在設(shè)備關(guān)閉過程中的操作性失誤。
2.2控制系統(tǒng)本身的功能
（1）控制燃燒系統(tǒng)
燃燒系統(tǒng)的控制的目的就是確保蒸汽管內(nèi)的壓力穩(wěn)定，與此同時還要保證有足夠的燃燒效率。所以為了平衡這二者的關(guān)系，操作人員在調(diào)節(jié)鍋爐負(fù)荷以及燃料的時候，就需要及時的對送風(fēng)，還有引風(fēng)量進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和改變。如果負(fù)荷增減的度量比較大，還可以選取調(diào)節(jié)措施為停開數(shù)層或某一層。
（2）鍋爐送風(fēng)自動控制系統(tǒng)
鍋爐送風(fēng)的主要目的是讓投入的燃料，在爐膛燃燒的時候，能夠自動的投入合適的風(fēng)量，進(jìn)而保證鍋爐的原料的有效燃燒，從而來提高鍋爐的工作效率。這里需要涉及到控制參數(shù)，而對送風(fēng)的控制參數(shù)而言，主要是送風(fēng)參數(shù)，還有煤氣的壓力參數(shù)，這兩個參數(shù)可以讓鍋爐的熱效率得到保證，通過借助不斷的對送風(fēng)機(jī)擋板開度的大小進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而來實現(xiàn)送風(fēng)壓力的自動調(diào)節(jié)的目的。如果有兩臺送風(fēng)機(jī)同時的在運(yùn)行，就應(yīng)該并列其中的一個，而對另一個的送風(fēng)機(jī)的擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)。
（3）對爐膛內(nèi)負(fù)壓力的調(diào)節(jié)
平衡量和引風(fēng)量的目標(biāo)，是當(dāng)鍋爐的運(yùn)行處于穩(wěn)定的狀態(tài)時，要保持它的為微負(fù)壓，做到這一點，系統(tǒng)就可以有效的并且安全的運(yùn)行。爐膛中的負(fù)壓自動控制機(jī)制，是通過調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)門開度來實現(xiàn)的，這個過程中，一定要保持爐膛內(nèi)的負(fù)壓在－20到10Pa的微負(fù)壓狀態(tài)之間，進(jìn)而就可以保證鍋爐安全的燃燒。
（4）對蒸汽溫度的調(diào)節(jié)
在蒸汽溫度的調(diào)節(jié)方面，現(xiàn)在基本上都是選用自制的冷凝水噴減溫裝置。它的工作原理是按照蒸汽的出口處，對溫度測量的結(jié)果來判斷的，通過自動打開調(diào)節(jié)閥，然后對溫度進(jìn)行有效的調(diào)整，以此來保證溫度處于正常合理的范圍之內(nèi)，也就是在430到450℃之間。這些就是DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)的整體方案，這個方案的有效落實，在實際的生產(chǎn)中，不僅能夠給相關(guān)的操作人員以很大的方便性，而且還能有效的保障各個行業(yè)的生產(chǎn)加工工作，尤其是在對燃燒的鍋爐的保護(hù)方面，只要按部就班的執(zhí)行每一項的工作內(nèi)容，而不是偷工減料的落實工作，鍋爐在工作方面是不會出現(xiàn)比較嚴(yán)重的事故的，所以相關(guān)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員對一線的操作人員，一定要做好相關(guān)的培訓(xùn)工作，進(jìn)而保證DCS控制系統(tǒng)在實際的生產(chǎn)中發(fā)揮其最大的作用，給企業(yè)創(chuàng)造出更大的價值。
3針對于DCS控制系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖保護(hù)技術(shù)
3.1鍋爐的保護(hù)設(shè)計和技術(shù)應(yīng)用
為了安全的監(jiān)控爐膛，更好的保證穩(wěn)定的鍋爐燃燒情況，所以就需要控制好DCS的軟硬件。在運(yùn)行的時候，被輸送到燃燒爐跟前的高爐煤氣，還有焦?fàn)t煤氣分別從鍋爐的燃燒器，送入到爐膛內(nèi)部而進(jìn)行燃燒過程，煤氣燃燒所需要的空氣是由鼓風(fēng)機(jī)提供給，而鼓風(fēng)機(jī)在工作的過程中，先要把冷空氣送到空氣的預(yù)熱器內(nèi)，然后通過加熱后，再讓熱風(fēng)道把熱空氣送進(jìn)爐膛內(nèi)。如果煤氣的壓力過低，或者鼓風(fēng)的引風(fēng)因為其他的故障而停止了工作，鍋爐的內(nèi)部就會發(fā)生回火而造成爆炸的事故，對鍋爐中的所有氣動閥來說，在切斷層面上都必須要進(jìn)行連鎖控制，這樣才能保證在出現(xiàn)異常的時候，所有的安全氣閥都可以被自動的連鎖系統(tǒng)給切斷，也就是說，點火煤氣壓力控制點火小的氣動閥，而噴氣自動閥，還有高爐煤氣壓力控制高爐的大噴氣動閥，在它們之間實現(xiàn)連鎖和切斷，這對于所有的氣動閥來講，如果讓引風(fēng)機(jī)以及鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行全部的控制，那么一旦出現(xiàn)鼓風(fēng)，引風(fēng)機(jī)停止作業(yè)的情況，就會造成所有的氣動閥都會被快速的連鎖切斷。
3.2水位連鎖保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
針對于DCS控制系統(tǒng)方面，其在處理水位變化方面能夠?qū)崿F(xiàn)非常好的自動化控制。這個系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置了因壓力的大小而導(dǎo)致水位偏高或偏低的聲光報警裝置，還有因水位偏低而停爐熱工連鎖保護(hù)保護(hù)功能。尤其是氣泡水位的控制設(shè)計方案，其可以根據(jù)給水的流量，還有氣泡液位和蒸汽的流量對給水閥進(jìn)行合理化的調(diào)節(jié)，進(jìn)而保護(hù)了鍋爐水位的穩(wěn)定性。
4總結(jié)
這種DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)，不僅能夠達(dá)到上面的效果，而且還能很好地實現(xiàn)節(jié)能，環(huán)保以及降耗，并且最終能夠達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益目的，以上通過對自動化控制系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)驗的分析，尤其是在DCS系統(tǒng)反面下的鍋爐系統(tǒng)自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用的闡述，希望能給業(yè)界人士提供一些借鑒。
作者：王瑋琳 單位：西安磐石電力科技有限公司
一、PLC和智能模塊的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
PLC是一種在繼電邏輯控制之后迅速發(fā)展起來的計算機(jī)工業(yè)自動控制裝置，其強(qiáng)大的抗干擾能力和可靠度被廣泛運(yùn)用于多種工業(yè)自動化設(shè)備中。隨著對PLC研究的深入和技術(shù)的發(fā)展成熟，越來越多的復(fù)雜自動控制系統(tǒng)紛紛將PLC作為了首選技術(shù)。與多年前的PLC功能相比，如今的PLC廠商已開發(fā)出各種各樣的配套功能模塊，智能化的處理能力也在不斷增強(qiáng)，完全能夠適應(yīng)各類工藝生產(chǎn)流程，如輸入輸出模塊，便是現(xiàn)今應(yīng)用范圍最廣的PLC自動控制系統(tǒng)智能模塊，其實現(xiàn)了采集外部模擬量和控制內(nèi)部數(shù)字量的兩種功能，甚至有一些品牌的輸入輸出模塊已完全嵌入了A/D和D/A的功能，滿足了市場的需要。然而，隨著舊工藝舊設(shè)備的改造和工業(yè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度提高，原廠配套的智能模塊出現(xiàn)了功能性瓶頸，具有一定的滯后性，且因定制造價過高的原因，國內(nèi)外開始對自動控制系統(tǒng)智能模塊展開了更深層次的研究。
二、基于PLC自動控制系統(tǒng)的設(shè)計
1、PLC自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成PLC自動控制系統(tǒng)是通過PLC對工業(yè)生產(chǎn)中的儲位、壓力、流量和溫度等生產(chǎn)要素進(jìn)行控制的一種智能化系統(tǒng)，在此過程中，需進(jìn)行PID的運(yùn)算，通常在PLC廠家可以采購到配套的PID控制程序和過程控制模塊，對于生產(chǎn)要素的采集和輸出都有較為方便的控制方法，但基于價格和操作性的原因，不少PLC自動控制系統(tǒng)還是采取自己編程的方式，這對于復(fù)雜的PLC自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)更多需求和工藝調(diào)整的控制策略，具有成本更低和操控性更強(qiáng)的特點。PLC自動控制系統(tǒng)的工作流程主要是：通過測量感應(yīng)元件對信號進(jìn)行反饋輸入，進(jìn)入A/D模塊轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)能夠識別的數(shù)字信號，再與控制參數(shù)進(jìn)行比對，接著進(jìn)入PID運(yùn)算單元，得到偏差結(jié)果的計算，最后由D/A模塊轉(zhuǎn)變信號輸出至執(zhí)行元件，開始動作的執(zhí)行。
2、PLC自動控制系統(tǒng)的智能化實現(xiàn)本文以儲料儲存和輸送控制為例子，采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N-48MR-001PLC對PLC自動控制系統(tǒng)的智能化實現(xiàn)過程進(jìn)行具體介紹。
（1）儲位的采集：寄存器M21閉合檢測儲位并選擇輸入通道讀取儲位值信號，A/D模塊開始工作，再經(jīng)緩沖存儲器讀取進(jìn)入輔助繼電器中，最后將數(shù)字信號儲存入寄存器，等待PID的運(yùn)算。
（2）PID的運(yùn)算：首先，我們要初始化設(shè)定PID的固定指令參數(shù)表，即設(shè)定檢測時間、增益濾波、微積分增益等參數(shù)。其次，設(shè)置獨立的PID指令寄存器，當(dāng)PID出現(xiàn)運(yùn)算錯誤時，及時調(diào)整寄存器的ON和OFF狀態(tài)，中斷指令，而實際采集儲位值信號時，也是通過中斷和跳轉(zhuǎn)指令和子程序調(diào)用指令來運(yùn)算的。
（3）電動閥的輸出：電動閥主要作為進(jìn)出料控制的手段，是通過PID的控制和D/A模塊的轉(zhuǎn)換，將PID運(yùn)算的模擬量結(jié)果進(jìn)行輸出工作，其輸出值會儲存在輔助繼電器和緩沖儲存器中，觸發(fā)輸出通道進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的過程。
三、基于PLC自動控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控設(shè)計
1、上位監(jiān)控介紹基于PLC自動控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控是由組態(tài)軟件對上下位的通信進(jìn)行銜接，且實時監(jiān)控并記錄PLC自動控制系統(tǒng)運(yùn)行情況的管理方法。其采用組態(tài)軟件對PLC、智能模塊以及設(shè)備儀表等進(jìn)行采集現(xiàn)場信號的工作，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行到報警參數(shù)設(shè)置范圍內(nèi)的狀態(tài)時，組態(tài)軟件會以監(jiān)控界面和移動終端設(shè)備等途徑提醒工作人員。同時，該上位監(jiān)控軟件對歷史數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行統(tǒng)計和儲存，便于對數(shù)據(jù)變量配置進(jìn)行優(yōu)化和完善。
2、上位監(jiān)控界面設(shè)計上位監(jiān)控界面設(shè)計分為兩個步驟，一是畫面的開發(fā)，通過組態(tài)軟件對工業(yè)流程圖的圖形圖表繪制，根據(jù)各設(shè)備的位置、規(guī)格和連接方式，通過縮小比例的顯示方式表示在計算機(jī)屏幕中；二是工程變量的設(shè)置，監(jiān)控界面中的工程變量往往用于集中進(jìn)行生產(chǎn)監(jiān)控和預(yù)警控制，因畫面的直觀效果，自動控制系統(tǒng)能夠在監(jiān)控界面中隨時發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，簡而言之，設(shè)置工程變量即是在畫面開發(fā)之后對各生產(chǎn)要素和連接方式的屬性定義。
3、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控與PLC自動控制系統(tǒng)結(jié)合起來，成為了PLC自動控制系統(tǒng)的一個很重要的智能模塊。組態(tài)軟件中內(nèi)嵌有B/S結(jié)構(gòu)，可以讓自動控制系統(tǒng)的監(jiān)控手段脫離現(xiàn)場的監(jiān)控，隨時隨地對工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和管理，亦可設(shè)置純?yōu)g覽權(quán)限，只能訪問監(jiān)控界面，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)觀察，該方式已成為了上位監(jiān)控的重要發(fā)展方向。
四、基于PLC自動控制系統(tǒng)的智能模塊設(shè)計
為滿足PLC應(yīng)用于各種自動控制系統(tǒng)的要求，配套輸入口的模塊購買成本十分高昂，而且相對固定的性能和無法擴(kuò)展的弊端對于小型自動控制系統(tǒng)和老工藝改造項目具有較差的靈活性。針對于此，本節(jié)將闡述智能輸入輸出口模塊在PLC應(yīng)用中的二次設(shè)計過程。
1、智能輸入輸出口模塊的設(shè)計方案智能輸入輸出口的設(shè)計主要通過編程來自定義種類各異的邏輯功能，實現(xiàn)與PLC聯(lián)通信息，輸入輸出模擬量，并于上位監(jiān)控界面中顯示的功能。其中，智能輸入輸出口模塊核心控制器采用單片機(jī)作為主機(jī)來完成通信的傳輸和數(shù)據(jù)的控制，PLC作為輔機(jī)來對兩者進(jìn)行聯(lián)通。而單片機(jī)邏輯電路設(shè)計交由CPLD來完成，所有模塊和輸入輸出外設(shè)都經(jīng)過CPLD與單片機(jī)利用總線連接，實現(xiàn)抑制容易、兼容性強(qiáng)等特點。
2、硬件模塊設(shè)計
（1）單片機(jī)模塊單片機(jī)是智能輸入輸出口模塊的核心部分，本文對單片機(jī)的選擇為兼容8051指令代碼的單片機(jī)，該類型單片機(jī)的功耗、速度和抗擾性能都得到了市場的良好反響。其次，該類型的單片機(jī)采取外部晶振模式并內(nèi)置2個30pF電容對波特率的把握較為穩(wěn)定和快速。由于STC12LE5A60S2和CPLD的供電電源為3.3V，所以可以直接進(jìn)行總線連接。同時，本文將單片機(jī)的ALE引腳、中斷、P2和WR/RD接口與CPLD連接，易于控制矩陣式鍵盤的操作。
（2）CPLD模塊CPLD是自定義邏輯編程開發(fā)的專用集成電路，其利用配套的輸入軟件、開發(fā)軟件和仿真軟件對內(nèi)部邏輯燒寫實現(xiàn)電路設(shè)計、仿真和優(yōu)化的制作過程。在CPLD的選擇上，首選電源電壓為3.3V的CMOSEPLD，滿足管腳數(shù)量大于144個、I/O口大于116個的高性能和高密度要求。
（3）D/AC和A/DC模塊D/AC模塊的主要作用是輸出0~5V的模擬量，為滿足不同電路的設(shè)計要求，其輸入方式應(yīng)滿足市面常見的直接數(shù)字和單、雙緩沖并存的輸入方式，至于模擬信號是否在轉(zhuǎn)換后通過電流形式輸出還是電壓輸出，本文對此不作要求；A/DC模塊的主要作用是轉(zhuǎn)換數(shù)字量信號，并經(jīng)單片機(jī)發(fā)送至PLC進(jìn)行PID運(yùn)算。按照常見的自動化控制系統(tǒng)的要求，A/DC模塊必須具備8路采集通道，且采集精度應(yīng)符合8位分辨率的要求。
3、軟件模塊設(shè)計
（1）CPLD程序的編寫CPLD程序的編寫主要是對總線地址譯碼、讀寫時序、數(shù)碼管掃描、鍵盤自動掃描的操作，通常采用AHDL語言來完成工作。其編程流程為：首先，進(jìn)行總線地址譯碼，獲取單片機(jī)對A/DC和D/AC模塊的讀寫時序，通過讀寫時序判斷A/DC和D/AC模塊的轉(zhuǎn)換狀態(tài)；其次，傳輸采集數(shù)據(jù)給單片機(jī)，通過對數(shù)碼管的1KHz信號掃描模式，將數(shù)據(jù)顯示與LED上；最后，根據(jù)鍵盤自動掃描200Hz信號的結(jié)果，判斷單片機(jī)中斷的按鍵動作，輸出至總線。
（2）單片機(jī)程序的編寫單片機(jī)程序的編寫主要是對主程序、功能菜單程序、顯示程序和模塊通信和控制進(jìn)行設(shè)計。此過程是對智能輸入輸出口模塊人機(jī)交互界面的設(shè)計，應(yīng)以簡單便捷的操控設(shè)計為原則，滿足通信和控制模塊的功能性需求。
4、PLC和智能輸入輸出口模塊的串行通信實現(xiàn)PLC和智能輸入輸出口模塊的串行通信實質(zhì)上是模擬量和數(shù)字信號的傳輸通信，其通訊數(shù)據(jù)以每幀10個字符為單位進(jìn)行傳輸工作，并采用STX作為起始標(biāo)志，ETX作為結(jié)束標(biāo)志，中間部分為命令碼和校驗碼，通訊模式通常使用9600bps串口波特率和相同的傳輸數(shù)位，此過程中數(shù)據(jù)的讀寫工作均交由單片機(jī)完成，即將單片機(jī)作為編制通信程序的主機(jī)，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的需求。
作者：馬婷單位：江蘇省連云港財經(jīng)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校
電力存在于人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ鞯拿恳粋€環(huán)節(jié)，無處不在，現(xiàn)代社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)離不開電力，是國家進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)、工業(yè)活動的重要保障，電力不管是對個人的生活質(zhì)量還是對國家的發(fā)展建設(shè)都具有重大的影響作用，所以熱電廠的發(fā)展運(yùn)行情況是人們關(guān)注的熱點，而輸煤系統(tǒng)作為供應(yīng)燃料生產(chǎn)電力的重要保障，是熱電廠運(yùn)行的重要構(gòu)成，對熱電廠的生產(chǎn)效率有著至關(guān)重要的作用。選用熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測輸煤運(yùn)行過程中的各種參數(shù)情況、減少電廠工作人員的工作強(qiáng)度，增強(qiáng)電廠的設(shè)備和相關(guān)工作人員的安全系數(shù)，盡量減少或防止意外事故的發(fā)生及擴(kuò)大，保障熱電廠的正常能夠正常、持續(xù)地運(yùn)行。
1熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)的原理
熱電廠輸煤系統(tǒng)可以分為兩大部分：上煤和卸煤，為了保障熱電廠的正常運(yùn)行，對輸煤過程中的各項設(shè)備功能及協(xié)助操作有著嚴(yán)格的要求標(biāo)準(zhǔn)，熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)能夠控制并及時調(diào)整輸煤過程的現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行，并對所有的現(xiàn)場輸煤設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖控制，保證整個輸煤系統(tǒng)能夠正常持續(xù)地運(yùn)行。而熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)在設(shè)計時都應(yīng)該要包含聯(lián)鎖啟動、故障報警、停止和緊急停止4個基本功能，符合以下原理要求:
（1）在給熱電廠供煤時，各個設(shè)備的啟動和停止應(yīng)該要設(shè)定一種特定的順序，即要能夠?qū)Ω鱾€設(shè)備之間進(jìn)行聯(lián)鎖控制。
（2）設(shè)備啟動和停止過程設(shè)置要結(jié)合熱電廠的實際工作情況計算后，設(shè)置合理地時間間隔（延時功能）。所有設(shè)備啟動的延時統(tǒng)一設(shè)置為一個數(shù)值如15s，而停車延時可以根據(jù)不同的設(shè)備按照日常輸煤工作的實際經(jīng)驗經(jīng)過計算后分別設(shè)置為幾種不同的數(shù)值，如10s、15s、20s、25s，只要保證設(shè)置的延時時間停車時破碎機(jī)要是空載的狀態(tài)，同時在輸煤皮帶上要沒有剩余的煤，延時數(shù)值的要結(jié)合熱電廠輸煤設(shè)備實際情況合理設(shè)置。
（3）輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時，監(jiān)測運(yùn)行情況，一旦有設(shè)備發(fā)生故障的時候，立即發(fā)出報警信號并且能夠自動控制停車，同時，前面的供料設(shè)備也需要跟著停車，后面的設(shè)備也要按照特定的順序和延時進(jìn)行聯(lián)鎖停車。
（4）在每條輸煤的皮帶上都設(shè)置雙向跑偏開關(guān)，跑偏多少角度時發(fā)出告警信號，跑偏多少角度時發(fā)出告警并且自動停車，跑偏角度參數(shù)設(shè)置可以根據(jù)以往經(jīng)驗設(shè)置。
（5）可以直接在線選擇啟用備用的設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行。如果有特殊情況發(fā)生時，可以把之前的供煤方式變成兩條輸煤線路的設(shè)備交叉供煤的方式。（6）可以把各個機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況記錄顯示出來，并且能夠?qū)崟r記錄輸煤過程中發(fā)生的報警、自動停機(jī)等情況。根據(jù)這些基本原理建立熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)能夠保障輸煤系統(tǒng)正常運(yùn)行下去，把各種可能發(fā)生的情況處理方法存入系統(tǒng)，及時快速地操作各種輸煤設(shè)備，并持續(xù)監(jiān)控整個輸煤過程中的運(yùn)行情況，發(fā)生意外狀況時能夠及時報警并按設(shè)置處理，有效防止意外事故的擴(kuò)大，提高熱電廠的生產(chǎn)效率，加強(qiáng)輸煤過程的管理。
2熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)的優(yōu)點
熱電廠輸煤多是依靠皮帶進(jìn)行輸送的，具有有皮帶數(shù)量大、輸煤工作繁雜；設(shè)備分布范圍廣、輸送線路長、應(yīng)用過程中故障事件多；設(shè)備啟動要求高等特點。而傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)是基于繼電接觸器產(chǎn)生的，針對上述特點在熱電廠的運(yùn)行過程中經(jīng)常會發(fā)生皮帶跑偏、撕裂或者是落煤的管道經(jīng)常堵塞等這些生產(chǎn)故障，需要耗費(fèi)極大人力成本及時間成本，而隨著人們對電力的需求增加，熱電廠規(guī)模的日益擴(kuò)大，傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)開始難以滿足熱電廠的需要。以PLC為核心控制管理的輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)能夠更好地滿足熱電廠的市場需求，降低電力的生產(chǎn)成本，熱電廠采用計算機(jī)自動控制系統(tǒng)輸煤具有幾個優(yōu)點：
（1）便于數(shù)據(jù)采集、處理工作。輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)中，采集數(shù)據(jù)這項工作是計算機(jī)系統(tǒng)的主要工作內(nèi)容，它將對輸煤各個環(huán)節(jié)過程中的數(shù)據(jù)、規(guī)格進(jìn)行實時監(jiān)測，并且及時記錄存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時，計算機(jī)自動控制系統(tǒng)里面包含各種數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)排序、查找、為操作等多項功能，便于工作人員及時查閱、計算和處理輸煤過程中的數(shù)據(jù)，提高輸煤系統(tǒng)的工作效率。
（2）操作性強(qiáng)、可靠性高。熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)在對系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)測時，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常變化，可以根據(jù)事先設(shè)置好的報警數(shù)值發(fā)出報警信號，并及時調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，減少設(shè)備發(fā)生故障的概率、提高輸煤系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保障熱電廠工作的正常運(yùn)行。
（3）適用范圍廣。熱電廠的輸煤系統(tǒng)中設(shè)備比較繁多，同時分布的比較分散，而要更好地完成輸煤工作就需要多種設(shè)備之間相互配合密切，輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)能夠遠(yuǎn)距離控制各種設(shè)備的操作進(jìn)行，并進(jìn)行聯(lián)鎖控制，使設(shè)備與設(shè)備之間的操作既能夠獨立完成，又能夠合作互動。
（4）便于數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)和通信。計算機(jī)自動控制系統(tǒng)一般都可以相互之間進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)傳送、通信，這樣可以及時反映處理熱電廠輸煤過程中產(chǎn)生的問題，節(jié)省人力成本及時間成本。因為熱電廠輸煤計算機(jī)自動控制系統(tǒng)的這些優(yōu)點，能夠幫助輸煤系統(tǒng)可靠準(zhǔn)確地持續(xù)運(yùn)行，并能及時響應(yīng)輸煤現(xiàn)場的各種意外事故，提升輸煤系統(tǒng)的自動化，減輕熱電廠操作工人的工作強(qiáng)度，縮短輸煤設(shè)備的空載運(yùn)行時間，提高熱電廠的工作效率和生產(chǎn)能力。
3結(jié)論
熱電廠輸煤系統(tǒng)是一個設(shè)備眾多、布置分散并且運(yùn)行環(huán)境差的工業(yè)系統(tǒng)，而計算機(jī)自動控制系統(tǒng)能夠通過可編程控制器的控制來自動控制上煤和卸煤，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，及時地發(fā)出報警信號，并根據(jù)事先的數(shù)據(jù)設(shè)置自動采取相應(yīng)措施，保證整個熱電廠輸煤系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，減少或防止各項意外事故的發(fā)生擴(kuò)大，提高熱電廠的工作效率，減少熱電廠工人的工作強(qiáng)度，為熱電廠的生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
作者：趙奇遠(yuǎn) 唐銀敏 單位：南陽熱電有限責(zé)任公司 南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院
1工程概況
蘇州吳中區(qū)南溪江路商務(wù)中心位于南溪江路和明溪路交叉口，總建筑面積120585.21m2，其中地上建筑面積82871.71m2，地下建筑面積37713.5m2，建筑高度85.3m。主要功能為商業(yè)、辦公、酒店，地下室為汽車庫和設(shè)備用房。酒店為五星級酒店（金陵飯店）。南溪江路商務(wù)中心采用了樓宇自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對建筑的智能管理。本文僅介紹BAS系統(tǒng)中空調(diào)能耗管理系統(tǒng)的應(yīng)用。
2設(shè)計依據(jù)
1）《20kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》（GB50053－2013）。2）《低壓配電設(shè)計規(guī)范》（GB50054－2011）。3）《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045－1995(2005版)）。4）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057－2010）。5）《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（GB50116－2013）。6）《智能建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314－2006）。7）《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》（GB50311－2007）。
3系統(tǒng)原理
本設(shè)計采用新型集散控制系統(tǒng)——現(xiàn)場總線系統(tǒng)（FCS系統(tǒng)），能把控制功能分配至現(xiàn)場每個控制回路，并完全分散在現(xiàn)場儀表中，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，實現(xiàn)真正的分布式控制。本系統(tǒng)可分為：設(shè)備層、控制層和管理層，主要監(jiān)控對象為AHU、PAU等空調(diào)系統(tǒng)及水泵、電梯等設(shè)備的運(yùn)行及故障信號。建筑設(shè)備監(jiān)控主機(jī)控制室設(shè)在監(jiān)控中心內(nèi)，通過光HUB及BNA把TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換成C-BUS，從而連接多臺DDC直接數(shù)字控制器（可帶遠(yuǎn)程輸入輸出模塊），把各樓宇設(shè)備連通起來；還可通過ODBC、API等接口方式完成與其他系統(tǒng)的通信，實現(xiàn)建筑內(nèi)的資源共享和綜合管理。本建筑BA系統(tǒng)的監(jiān)控及自診斷功能設(shè)于一層監(jiān)控中心內(nèi)。建筑物共設(shè)33臺空調(diào)機(jī)組，其中5臺采用空氣凈化變頻機(jī)組。8臺排風(fēng)機(jī)組由專用PLC可編程控制器控制。一般變風(fēng)量空調(diào)及一般組合式空調(diào)控制原理：由送（回）風(fēng)傳感器控制調(diào)節(jié)冷、熱水電動二通調(diào)節(jié)閥，同時根據(jù)需要對風(fēng)管電加熱器進(jìn)行分級調(diào)節(jié)，在電加熱器后設(shè)置高溫保護(hù)開關(guān)，當(dāng)保護(hù)開關(guān)動作時，關(guān)閉電加熱器；當(dāng)風(fēng)機(jī)停止時，連鎖關(guān)閉電動二通閥。對組裝式空調(diào)器風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，由室內(nèi)溫度控制調(diào)節(jié)冷、熱水電動二通調(diào)節(jié)閥，同時根據(jù)需要對風(fēng)管電加熱器進(jìn)行分級調(diào)節(jié)。在電熱器后設(shè)置高溫保護(hù)開關(guān)，當(dāng)保護(hù)開關(guān)動作時，關(guān)閉電加熱器的電源；當(dāng)風(fēng)機(jī)停止時，連鎖關(guān)閉電動二通閥和電加熱器。要注意風(fēng)機(jī)開，電加熱器才能開。隨著高、中、低過濾器阻力的改變，通過控制變頻器改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以維持風(fēng)量，保證換氣次數(shù)不變，延長過濾器的使用壽命。在送風(fēng)總管上設(shè)風(fēng)管壓差傳感器，同時在夜間值班模式下改變風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速以降低能源消耗。
4供電電源
本系統(tǒng)設(shè)備電源由控制室配電箱引來，容量為三相5kW(配UPS不間斷電源)。DDC直接數(shù)字控制器就近安裝于各個空調(diào)設(shè)備機(jī)房內(nèi)，電源由就近配電箱引出，容量為單相0.5kW。
5電氣接地
在建筑工程設(shè)計中，供配電設(shè)計非常重要，而接地系統(tǒng)是其中的重要組成部分，占據(jù)重要地位，因為它能直接影響供電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。特別是近年來，社會科技越來越發(fā)達(dá)，智能化樓宇的出現(xiàn)在給我們帶來方便的同時也產(chǎn)生了新的問題。本工程采用TN-S系統(tǒng)。在設(shè)置該系統(tǒng)過程中，根據(jù)其工作零線與專用保護(hù)線以及它們連接的位置，設(shè)置智能化樓宇系統(tǒng)的安全保護(hù)、交流工作、電子設(shè)備直流接地系統(tǒng)、防雷保護(hù)系統(tǒng)，以保障智能化樓宇的安全。
6結(jié)束語
樓宇自控系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)的重要組成部分，它是為實現(xiàn)建筑的使用功能服務(wù)。一幢智能化建筑需要自控設(shè)計系統(tǒng)承包商、建筑施工單位、業(yè)主等各方人員共同協(xié)調(diào)、密切配合、精心設(shè)計和組織施工。樓宇自控技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用節(jié)能效果顯著。有理由相信，我國智能樓宇自控系統(tǒng)應(yīng)用將更加合理，技術(shù)發(fā)展也將更加成熟。
作者：張哲張曉萍單位：蘇州設(shè)計研究院股份有限公司 蘇州工業(yè)園區(qū)設(shè)計研究院股份有限公司
【摘要】針對發(fā)電廠計算機(jī)自動控制系統(tǒng)(裝置)2000年問題(Y2K問題)，闡述相應(yīng)的測試方法、步驟及分類，認(rèn)為應(yīng)根據(jù)不同的測試對象，采取不同的測試方法和步驟；無論測試對象如何，一些測試方法是基本的，具有一定的共性。
【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)2000年問題測試
發(fā)電廠Y2K測試所涉及的對象一般有：(1)計算機(jī)自動檢測裝置或檢測系統(tǒng)，包括測量儀器儀表和有關(guān)的檢定系統(tǒng)等；(2)計算機(jī)控制裝置或系統(tǒng)，包括PLC、單回路/多回路調(diào)節(jié)器和監(jiān)控系統(tǒng)；(3)其它計算機(jī)自動控制系統(tǒng)(設(shè)備)，如分散控制系統(tǒng)(DCS)。對于不同的測試對象，應(yīng)根據(jù)其具體運(yùn)行情況及相應(yīng)功能，采取不同的測試方法和步驟，才能最有效地測試不同對象的Y2K問題。但無論對象如何，有些測試方法是基本的和共性的。本文從發(fā)電廠Y2K問題測試方法、步驟、需選時間點段及發(fā)電廠Y2K問題分類等幾方面進(jìn)行討論。
1測試方法
對于發(fā)電廠計算機(jī)自動控制系統(tǒng)(裝置)Y2K問題，一方面要測試系統(tǒng)能否順利跨越2000年，能否識別非法和無效日期，所有日期顯示是否正確；另一方面，更要測試系統(tǒng)在2000年前后能否穩(wěn)定運(yùn)行，功能是否正常，會不會引起誤報警乃至保護(hù)誤動作等。對于不同測試對象，應(yīng)有不同的測試方法。
1.1自動檢測儀表
對自動檢測儀表進(jìn)行Y2K問題測試，一般最好用離線測試法，即用備品備件外接信號源來對其進(jìn)行測試，以免在測試過程中產(chǎn)生干擾信號，影響整個系統(tǒng)運(yùn)行。
1.2PLC和控制器
首先應(yīng)根據(jù)該P(yáng)LC或控制器對系統(tǒng)的影響程度，決定進(jìn)行離線還是在線測試。但有相當(dāng)一部分PLC和控制器可能沒有日期和時間設(shè)置功能，無法進(jìn)行直接測試。在這種情況下，應(yīng)分2步進(jìn)行：第一，若該設(shè)備有源代碼，應(yīng)對源代碼進(jìn)行分析，確定應(yīng)用軟件何處用了時間功能，如定時器等；判斷這些時間功能是由實時時鐘或系統(tǒng)時鐘產(chǎn)生的，還是由計數(shù)器或脈沖產(chǎn)生的。若是由實時時鐘產(chǎn)生的定時，可能有Y2K問題；若是由計數(shù)器產(chǎn)生的定時，軟件本身應(yīng)不會有Y2K問題。第二，應(yīng)對該控制器的硬件電路進(jìn)行分析，確定硬件電路是否有備用電池和實時時鐘RTC芯片等。若沒有這些芯片，硬件本身應(yīng)沒有Y2K問題。如果以上2步都有明確結(jié)論，就可確定該設(shè)備是否有Y2K問題。
對于類似單回路/多回路調(diào)節(jié)器的控制器，可直接測試其控制功能是否正常，也即對控制器硬件和應(yīng)用軟件同時進(jìn)行Y2K問題測試。對于由工業(yè)控制計算機(jī)構(gòu)成的控制器，應(yīng)首先對工控機(jī)本身進(jìn)行測試，再對應(yīng)軟件(如控制軟件等)進(jìn)行測試。對于PLC，先用編程器對PLC本身進(jìn)行測試，再對應(yīng)用軟件進(jìn)行測試。需注意的是，用編程器修改的是PLC本機(jī)的日期及其時鐘，而非編程器日期。
1.3監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)控系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)構(gòu)成，或由人機(jī)接口MMI加PLC構(gòu)成。首先應(yīng)根據(jù)該監(jiān)控系統(tǒng)對整個系統(tǒng)的影響程度決定是進(jìn)行離線測試，還是進(jìn)行在線測試。監(jiān)控系統(tǒng)的Y2K問題測試分2大部分，即下位機(jī)測試和上位機(jī)測試。先對下位機(jī)進(jìn)行測試，方法與1.2節(jié)所述類似；再對上位機(jī)測試，包括上位機(jī)本身和應(yīng)用軟件測試；最后，對上位機(jī)和下位機(jī)同時進(jìn)行測試，測試系統(tǒng)運(yùn)行有無異常、功能是否正常。
1.4DCS系統(tǒng)
DCS是整個發(fā)電機(jī)組監(jiān)控的神經(jīng)中樞。為保證安全，在進(jìn)行DCS測試前，應(yīng)確保機(jī)組已停運(yùn)。對于DCS，應(yīng)首先進(jìn)行單項測試，再進(jìn)行系統(tǒng)測試，確保整個DCS不受Y2K問題影響。(1)DCS單項測試。先進(jìn)行單個控制站、工程師站操作站的硬件和操作系統(tǒng)是否存在Y2K問題及其嚴(yán)重性，再對工程師站、SOE、控制站的各種應(yīng)用軟件及其功能進(jìn)行測試，如工程師站組態(tài)功能是否正常、SOE事件記錄功能是否正常、控制站的數(shù)據(jù)采集和控制功能是否正常。(2)DCS系統(tǒng)測試。單項測試后，為確認(rèn)DCS控制站、操作員站和工程師站等單元間的接口、DCS數(shù)據(jù)庫(包括實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫)、DCS監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)等的Y2K問題，應(yīng)進(jìn)行DCS系統(tǒng)測試。測試前，先找到DCS主時鐘，通過修改主時鐘時間對DCS進(jìn)行系統(tǒng)測試，在各個關(guān)鍵時間段上考察DCS功能是否正常。必須進(jìn)行測試的功能模塊有：保護(hù)、控制、操作、顯示、事件記錄、報警、打印、趨勢、組態(tài)、報表和上載/下載等。
2測試步驟
為盡可能減少對整個系統(tǒng)運(yùn)行的影響，保證設(shè)備安全，測試前應(yīng)認(rèn)真、仔細(xì)地做好安全措施，包括現(xiàn)場安全措施、測試設(shè)備軟件備份和系統(tǒng)設(shè)置備份等。(1)測試前，準(zhǔn)備好系統(tǒng)啟動盤和軟件安裝盤等；(2)測試過程中，記錄所有測試數(shù)據(jù)和過程；(3)測試完成后，恢復(fù)系統(tǒng)及其設(shè)置，包括恢復(fù)系統(tǒng)日期和其它設(shè)置到測試前狀態(tài)，如電氣、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
2.1測試前
在實施測試前應(yīng)做好以下工作：(1)確認(rèn)被測試系統(tǒng)的相關(guān)資料和臺帳的正確和完整性；(2)驗明所有的日期輸入、輸出、顯示和內(nèi)部時鐘；(3)做好被測系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)備份；(4)記錄被測系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)；(5)測試前排除或記錄異?，F(xiàn)象；(6)找出被測系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的接口參數(shù)；(7)編寫測試作業(yè)指導(dǎo)書或測試規(guī)程；(8)開會審核測試作業(yè)指導(dǎo)書或測試規(guī)程；(9)做好被測系統(tǒng)的現(xiàn)場安全措施。
2.2測試中
在實施測試時應(yīng)做好下面工作：(1)嚴(yán)格按測試作業(yè)指導(dǎo)書實施測試；(2)遵守測試程序的順序；(3)準(zhǔn)備應(yīng)急人員以應(yīng)付意外事故；(4)輸入測試數(shù)據(jù)進(jìn)行測試；(5)記錄所有測試情況和數(shù)據(jù)。
2.3測試后
完成測試后應(yīng)繼續(xù)做好如下工作：(1)將系統(tǒng)時鐘回調(diào)到正確的正常時間；(2)在測試前，如被測系統(tǒng)與外部系統(tǒng)斷開，則恢復(fù)系統(tǒng)連接；(3)刪除所有測試文件，并將系統(tǒng)恢復(fù)至測試前狀態(tài)；(4)重新啟動被測系統(tǒng)，觀察系統(tǒng)運(yùn)行是否正常；(5)準(zhǔn)備支持任何測試后的生產(chǎn)啟動；(6)保證可用于審核和復(fù)閱的詳細(xì)測試結(jié)果。
3需要選擇的日期
無論發(fā)電廠Y2K問題的測試對象如何，以下日期是必須測試的：(1)特殊日期測試。以往軟件設(shè)計時，常把99/9/9作為特殊日期標(biāo)志。在這種系統(tǒng)中，若輸入99/9/9，系統(tǒng)功能可能會發(fā)生異常，甚至不能執(zhí)行系統(tǒng)功能。因此，必須測試1999/9/9。(2)世紀(jì)跨越測試。對于世紀(jì)跨越1999-12-312000-1-1，這是必須測試的日期。這時，要判斷系統(tǒng)能否正確跨越世紀(jì)、系統(tǒng)正常運(yùn)行且現(xiàn)有功能是否不變和系統(tǒng)在21世紀(jì)時能否正常處理日期數(shù)據(jù)。(3)閏年測試。在設(shè)計軟件時因未考慮到2000年是閏年，因此若需處理與日期相關(guān)的功能時，系統(tǒng)可能會出現(xiàn)異常，導(dǎo)致不能正常處理日期數(shù)據(jù)。所以2000-2-282000-2-29，2000-2-292000-3-1是必須測試的日期。(4)人為設(shè)置日期測試。系統(tǒng)應(yīng)承認(rèn)有效的日期測試，包括：1999-9-9，1999-12-31，2000-1-1，2000-2-28，2000-2-29，2000-3-1，2000-12-31，2001-1-1，2001-2-28，2001-3-1，2004-2-28，2004-2-29，2004-3-1；系統(tǒng)應(yīng)拒絕(無效)的日期測試，包括：2000-2-30，2001-2-29，2004-2-30，0000-00-00。(5)其它日期測試。如2000-12-312001-1-1，2010-1-1，2038-1-1等。以上日期，對于任何對象都應(yīng)測試，且為更全面地測試對象的Y2K問題，還應(yīng)根據(jù)具體情況考慮其它日期測試。
4問題分類
根據(jù)北侖發(fā)電廠(1999/1/25～2/3)和嘉興發(fā)電廠(1999/2/16～2/26)的計算機(jī)自動控制系統(tǒng)(裝置)Y2K問題測試情況，Y2K問題對發(fā)電廠計算機(jī)自動控制系統(tǒng)(裝置)的影響可歸結(jié)為以下4個方面。
4.1沒有實時時鐘芯片或時鐘功能的控制系統(tǒng)(裝置)
這部分設(shè)備雖然屬于計算機(jī)或單片機(jī)控制器，但因沒有實時時鐘芯片或時鐘功能，設(shè)備中沒有日期和實時時鐘，因此不存在Y2K問題。如小汽輪機(jī)控制器505、ROTORK電動頭、PMC軸封控制器和DFS火檢等。
4.2“Y2KReady”的自動控制系統(tǒng)(裝置)
“Y2KReady”是指在通電或斷電狀態(tài)下，系統(tǒng)(裝置)的時鐘存在Y2K問題，但系統(tǒng)功能不受影響，能照常運(yùn)行。如：(1)不能順利跨越2000年，需要通過人工設(shè)置到2000年，但系統(tǒng)功能不受影響，可正常運(yùn)行。如在世紀(jì)跨越時，年份變?yōu)?900，因有些操作系統(tǒng)最早年份為1980年，因此系統(tǒng)顯示1980年，需人工設(shè)置為2000年，如新華DEH使用的工控機(jī)、西門子DCS編程器PG750、SOE等。(2)無法識別或拒絕非法日期的設(shè)備，但不影響其功能，如某電廠的質(zhì)量流量計，接受了2001年2月29日。(3)閏年問題。某電廠的廢水系統(tǒng)PLC，2000年2月28～29日測試，實測現(xiàn)象為3月1日，但系統(tǒng)運(yùn)行正常。(4)日期顯示問題。某電廠2號灰控PLC，2000年2月28～29日測試，實測現(xiàn)象為2月28日，即時間變化，日期不變，但系統(tǒng)功能正常，運(yùn)行穩(wěn)定且無異常。
4.3“Y2KOK”的自動控制系統(tǒng)(設(shè)備)
“Y2KOK”是指在通電或斷電狀態(tài)下，系統(tǒng)(設(shè)備)時鐘不存在Y2K問題，且系統(tǒng)功能正常，運(yùn)行無異常。這類設(shè)備有：某電廠的網(wǎng)控閉鎖裝置、電除塵中央管理機(jī)及爐內(nèi)加藥系統(tǒng)等。
4.4“Y2KNotOK”的自動控制系統(tǒng)(設(shè)備)
“Y2KNotOK”是指在通電或斷電狀態(tài)下，系統(tǒng)(設(shè)備)時鐘存在Y2K問題，且系統(tǒng)功能不正常，運(yùn)行異常，如某電廠的硅表。
5結(jié)束語
通過Y2K問題的測試，一方面可掌握發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)(裝置)Y2K問題的嚴(yán)重程度；另一方面可借此制定Y2K問題的解決方案及各種應(yīng)急措施，具有重要意義。所提出的測試方法、步驟、選擇的時間段和分類等幾方面問題，可供發(fā)電廠同行參考，希望共同對此問題進(jìn)行深入、細(xì)致地探討，為保障機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，順利跨入21世紀(jì)打下良好基礎(chǔ)。
近年來對城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自動化系統(tǒng)被不斷地改造，以適應(yīng)社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，滿足及時、準(zhǔn)確、安全和保證充足供水。目前水位自動控制系統(tǒng)有很多成熟的產(chǎn)品，控制手段主要有單片機(jī)監(jiān)控、比較電路監(jiān)控、利用PLC和傳感器構(gòu)成水塔水位恒定的控制系統(tǒng)等，運(yùn)行可靠，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無人值守。在許多偏遠(yuǎn)地區(qū)，特別是居住相對分散的農(nóng)村地區(qū)，供水問題也待解決。如果仍然沿用人工方式，勞動強(qiáng)度大，工作效率低，安全性難以保障。本文針對鄉(xiāng)鎮(zhèn)和偏遠(yuǎn)農(nóng)村家庭供水的特點，設(shè)計一款簡單實用、符合要求的水位自動控制系統(tǒng)。
1水箱水位自動控制系統(tǒng)的組成
針對偏遠(yuǎn)農(nóng)村分散居住，取水不方便（包括從水井取水）的特點，考慮到農(nóng)民生活消費(fèi)水平不高，設(shè)計的供水系統(tǒng)必須是既方便農(nóng)民的生活，又經(jīng)濟(jì)實惠等特點的水箱水位自動控制系統(tǒng)。水箱水位自動控制系統(tǒng)的組成。
由圖中可知，水位自動控制系統(tǒng)電路主要由主電路和控制電路兩大部分組成。主電路是一臺抽水水泵，由220V交流電源電壓供電?？刂齐娐酚砂ㄕ?、濾波、穩(wěn)壓電路、感應(yīng)電路及限流限壓電路組成。
2水箱水位自動控制系統(tǒng)的設(shè)備
水位自動控制系統(tǒng)的設(shè)備只需選用價格低廉、安全可靠的設(shè)備。
由設(shè)備表可知，所有的設(shè)備都是簡單而常用的小型設(shè)備，價格低廉，控制和維護(hù)簡單易于掌握，對遠(yuǎn)離城市的偏遠(yuǎn)地區(qū)非常適用。傳統(tǒng)的水位控制系統(tǒng)通常使用傳感器進(jìn)行上、下限控制，以保證水位在上、下限之間。此設(shè)計中只用三根導(dǎo)線來代替?zhèn)鞲衅鞣胖迷谏?、下限水位之間，利用水的導(dǎo)電特性完成上、下限水位的自動控制，節(jié)省了購買傳感器的費(fèi)用，也不必考慮傳感器的故障，進(jìn)一步降低成本，提高系統(tǒng)的可靠性。
常見的生活用水供應(yīng)系統(tǒng)工作形式是由外來補(bǔ)充水源（一次水源）向一個高位水塔和一個低位水池補(bǔ)水，再由高位水塔和低位水池（二次水源）向各用戶供水。此設(shè)計主要考慮針對家庭供水系統(tǒng)（或者某些單獨取用水之處），因此只需用（儲）水箱而非水塔供水。系統(tǒng)供水是由水箱直接供應(yīng)，不用考慮由位置高度所形成的壓力來進(jìn)行供水，不用氣壓供水，不必在屋頂上設(shè)置水箱，也不用單獨建筑水塔，僅在廚房或需用水的地方放置一足夠大的（儲）水箱即可滿足供水要求。
3水箱水位自動控制系統(tǒng)的控制原理
該水箱水位自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，控制原理如下：系統(tǒng)上電后，交流電源經(jīng)整流、濾波、穩(wěn)壓后，由電位器調(diào)節(jié)獲得12V直流工作電壓。當(dāng)水箱水位低于下限時，接觸器線圈失電，其常閉觸頭使水泵接通工作，抽水到水箱中；當(dāng)水位上升到上限時，接觸器線圈得電，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，水泵停止抽水。
V1、V2用來保護(hù)LM317輸出端電壓為安全電壓，使其免受短路電流的影響；V3用來保護(hù)三極管，同時避免觸電事故的發(fā)生。水位的上、下限可通過調(diào)整三根導(dǎo)線的位置設(shè)定。
4測試應(yīng)用
該設(shè)計經(jīng)安裝調(diào)試，結(jié)合實驗室給排水系統(tǒng)進(jìn)行測試，效果良好。正式應(yīng)用于某鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾個家庭的日常用水裝置中已將近兩年，至今未發(fā)生故障。該系統(tǒng)在運(yùn)行期間穩(wěn)定性高，完全符合預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，只需將控制電路穩(wěn)壓輸出調(diào)整在10V-12V之間，可投入使用?？捎媒涣髯儔浩鞴╇?，也可以用直流供電。
5結(jié)束語
設(shè)計的水箱水位控制系統(tǒng)因價格便宜，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，不易發(fā)生故障，可用于要求不高的給排水系統(tǒng)中，特別適用于城鎮(zhèn)及偏遠(yuǎn)山區(qū)取水裝置。
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，人們在工業(yè)生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的各種類型的污水越來越多，如何處理污水一直是人們熱議的話題，近年來，隨著污水處理自動控制系統(tǒng)的不斷完善，污水處理自動控制系統(tǒng)使用率及凈化效果也越來越好。本篇文章主要是介紹污水處理自動控制系統(tǒng)的常見類型、特點、發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)論述了污水處理自動控制系統(tǒng)在國內(nèi)外應(yīng)用研究方面的基本情況，并結(jié)合當(dāng)前污水處理情況分析了其今后的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：污水處理；自動控制系統(tǒng)；發(fā)展情況；發(fā)展趨勢
近年來，隨著生態(tài)環(huán)保型社會的建設(shè)，無論是各級政府、專家學(xué)者還是人民群眾，對如何處理生活中的污水都給予了非常高的關(guān)注度，這些都推動了污水處理廠污水處理自動控制系統(tǒng)的發(fā)展、應(yīng)用。隨著對污水處理自動控制系統(tǒng)研究的深入，人們對其類型、制約因素等將會有更深層次的認(rèn)識，這有有助于進(jìn)一步加快污水處理自動控制系統(tǒng)的研究、應(yīng)用和處理效果。
1污水處理廠自動控制系統(tǒng)論述
設(shè)置污水處理自動控制系統(tǒng)最終目的高效率、低能耗的處理各種類型的污水，溶解氧、流量等是污水處理廠中普遍使用的自控變量，作用非常明顯，即管控供氣、回流污泥、化學(xué)藥劑投加量等，只有準(zhǔn)確處理三者之間的各種比例關(guān)系，污水處理才能達(dá)到理想的效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前，主要有數(shù)據(jù)監(jiān)控采集系統(tǒng)、全廠自動控制系統(tǒng)2種類型。數(shù)據(jù)監(jiān)控采集系統(tǒng)，信息化程度高，采集監(jiān)控對象主要是污水處理過程中的數(shù)據(jù)參數(shù)，作用對象比較簡單，在功能上不能單獨實現(xiàn)全場生產(chǎn)的自動化控制。全場自動控制系統(tǒng)功能比較齊全，作用內(nèi)容比較系統(tǒng)，集監(jiān)控和采集數(shù)據(jù)于一體，組態(tài)非常靈活，界面易為操作者接受，方便擴(kuò)展，且由于使用時間較長使得技術(shù)應(yīng)用非常成熟，在目前污水處理廠中的普及率非常高。隨著污水處理自動控制系統(tǒng)的發(fā)展，當(dāng)前，主要有3種常見類型：PLC可編程序控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)等不同種類，這是目前使用率較高的自動控制系統(tǒng)類型。PCL在可靠性、控制能力方面表現(xiàn)非常好，編程類型簡單，只要操作工人簡單學(xué)習(xí)就可快速使用，外部環(huán)境對該系統(tǒng)產(chǎn)生的影響非常小，系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，同時，該系統(tǒng)有不同類型的接口，與其他的設(shè)備可以非常簡單的接通，在靈活性、可擴(kuò)展性等方面也有令人滿意的效果，正是其簡單易行的特點，使得該系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，技術(shù)人員可以快速完成修復(fù)工作。DCS主要體現(xiàn)的是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化，可以實現(xiàn)集中操作管理，該系統(tǒng)在自主性、協(xié)調(diào)性等方面表現(xiàn)較好，對信息技術(shù)的依賴性比較高，具有比較高的工業(yè)使用受眾面，在使用率、普及率上占有一定的市場比例。FCS的特點比價簡單，即主要依靠通信網(wǎng)絡(luò)，可操作性強(qiáng)及分散功能快等特點。
2污水處理自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
與國外相比，尤其是已經(jīng)高度使用計算機(jī)系統(tǒng)操作污水處理自動控制系統(tǒng)的歐美國家，很多地方的污水處理自動控制系統(tǒng)已經(jīng)高度信息化、自動化、智能化，無論是數(shù)據(jù)采集還是過程監(jiān)控等大部分都可以由計算機(jī)代替人工完成，技術(shù)含金量非常高。同時，在各種技術(shù)應(yīng)用上也比較成熟，一旦某個系統(tǒng)故障，在一定時間內(nèi)如果無法快速排出，可以快速轉(zhuǎn)換到人工操作進(jìn)行手動處理，很少出現(xiàn)污水處理自動控制系統(tǒng)停運(yùn)的現(xiàn)象，從而保障了污水處理廠全天候24小時的正常運(yùn)行。在歐美國家應(yīng)用比較典型的系統(tǒng)是SCADA系統(tǒng)，在污水廠中該系統(tǒng)在傳統(tǒng)在線感應(yīng)器方面配備齊全，例如，常見的溫度計、水位表等可方便用于污水處理過程中的數(shù)據(jù)采集。不同國家的經(jīng)濟(jì)政策、環(huán)保政策等都會對配備傳感器的數(shù)量、水質(zhì)、處理效果等產(chǎn)生不同程度的影響。最初，我國在污水處理方面的各種費(fèi)用明顯不足，國外使用比較普遍的自動控制系統(tǒng)配備不全。近年來，隨著各級政府對污水處理工作認(rèn)識程度的提高，污水處理工作中的信息化處理程度不斷提高，無論是生產(chǎn)還是污水管理等都進(jìn)入了快速發(fā)展時期，信息技術(shù)的快速發(fā)展也為污水處理行業(yè)的生產(chǎn)管理自動化、信息化、智能化等提供了有力的支持。當(dāng)前，從宏觀形勢上看，我國的污水處理控制水平主要包括手動操作、半自動控制和全自動控制3個層面，每個層面都有不同的適應(yīng)類型，發(fā)展方向也不盡相同。
3污水處理自動控制系統(tǒng)的未來發(fā)展趨勢
雖然污水處理自動控制系統(tǒng)越來越受到重視，但是該系統(tǒng)并沒有達(dá)到非常高的普及率，這也是與該系統(tǒng)自身的缺點是分不開的，例如，檢測工具有時候會出現(xiàn)問題，在可靠性、穩(wěn)定性方面做的不夠好；污水廠中的傳感線主要作用還是體現(xiàn)在檢測方面，投入費(fèi)用、維護(hù)成本都比較高；大多數(shù)污水廠建成時間比較久遠(yuǎn)，很難結(jié)合當(dāng)下的新技術(shù)在原有基礎(chǔ)上再造；自動控制系統(tǒng)缺少專業(yè)的操作人員，操作人員缺少自動系統(tǒng)方面的理論知識和實踐經(jīng)驗，在操作過程中很容易發(fā)生安全事故。今后，污水處理自動控制系統(tǒng)將進(jìn)一步突出安全性，更加注重人性化、科學(xué)化，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)污水處理系統(tǒng)的研究進(jìn)一步深入，該系統(tǒng)自身存在的不少問題將會迎刃而解，將會大大推動該系統(tǒng)的普及應(yīng)用。
隨著社會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，對污水處理自動系統(tǒng)的研究、應(yīng)用力度將越來越大，污水處理工作也將邁上新的臺階，更好的服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和人民群眾的健康生活。
作者:周志強(qiáng) 單位:秦皇島市第一污水處理廠
摘要：隨著環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，人們開始越來越重視對環(huán)境的保護(hù)。然而，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，工廠污水的隨意排放，給人們的生產(chǎn)和生活帶來巨大影響的現(xiàn)象隨處可見。因此，做好污水的處理工作顯得尤為重要。本文主要從當(dāng)今國際國內(nèi)社會污水處理的現(xiàn)狀入手，明確這一領(lǐng)域中自動控制系統(tǒng)的組成、特點及其在污水處理過程中所起的作用，進(jìn)而能為我國自動控制系統(tǒng)在污水處理中得到更充分、更合理的運(yùn)用找到有效方法和途徑。
關(guān)鍵詞：自動控制系統(tǒng)；污水處理；運(yùn)用
隨著資源節(jié)約型—環(huán)境友好型社會提出，生態(tài)文明建設(shè)得到了不斷地發(fā)展，人們的環(huán)保意識也在不斷增強(qiáng)。但是，面對經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來的污水肆意排放問題卻始終沒有得到徹底的解決。究其原因，有企業(yè)的環(huán)保意識不強(qiáng)，但同時也不乏有處理污水的技術(shù)設(shè)備不過關(guān)，不能很好的對企業(yè)排出的污水進(jìn)行處理等原因。因此，要真正解決這一問題，需要更好地運(yùn)用一些先進(jìn)的技術(shù)，其中就包括自動控制系統(tǒng)。我們要通過采取各種措施，讓自動控制系統(tǒng)在污水處理中充分發(fā)揮它的作用。
1污水處理中的自動控制系統(tǒng)的組成、特點
污水處理中的自動控制系統(tǒng)即是要求采用一些先進(jìn)的技術(shù)，包括計算機(jī)技術(shù)、虛擬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)的組成分析系統(tǒng)、圖像的呈現(xiàn)的手段等來實現(xiàn)對污水處理的全程的監(jiān)控和管理，在確保把污水中的雜質(zhì)從中分離出來的同時還要求確保處理過的雜質(zhì)和清水能夠進(jìn)行再次的循環(huán)利用。通過自動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)污水處理的這一目標(biāo)，要求其必須具備一定的基礎(chǔ)硬件，比如說，能夠精確監(jiān)測水質(zhì)酸堿度的設(shè)備要具備、能夠及時準(zhǔn)備對這些監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整合梳理的數(shù)據(jù)的組成分析系統(tǒng)要具備，能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)匯集在一起的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)也需要建立，還包括一些顯示器、打印機(jī)等等也都是這一系統(tǒng)的必備要素。當(dāng)然，在這一體統(tǒng)在運(yùn)用實施的過程中，還有一個更加關(guān)鍵的因素，即能夠掌握控制分析這一系統(tǒng)的人。對于污水處理中的自動控制系統(tǒng)，他需要的設(shè)備的技術(shù)含量較高，精確度較強(qiáng)，對人綜合素質(zhì)的要求也極其嚴(yán)格。但從這一系統(tǒng)的使用過程來看，它仍然具有其他系統(tǒng)所無法比擬的優(yōu)越性，例如，他的適應(yīng)性較強(qiáng)，減少人為因素的影響使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度甚至精確度較高，開放性也比較強(qiáng)，同時，在這一污水處理過程中，由于自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用還能省去更多的人了和物力，可以為企業(yè)節(jié)約更多的經(jīng)濟(jì)成本和勞動力成本，從而可以為企業(yè)的擴(kuò)大再生產(chǎn)提供保障。
2自動控制系統(tǒng)在污水處理中的運(yùn)用現(xiàn)狀
自動控制系統(tǒng)在污水處理上的應(yīng)用最早是出現(xiàn)在國外，因而，這方面的技術(shù)和設(shè)備對比我國國內(nèi)也具有明顯的優(yōu)勢。尤其是在一些歐美國家，自動控制系統(tǒng)在他們城市和工業(yè)污水的處理上很早就已經(jīng)開始使用。他們使用電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面記錄，同時采用一些先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行了遠(yuǎn)程的監(jiān)控和控制，甚至在某些地方、某些領(lǐng)域都已經(jīng)完全實現(xiàn)了自動化的污水處理操作。比如在當(dāng)今的美國社會，一些規(guī)模較大的污水處理設(shè)備廠均有一套適合自己的、相對集中而又有所分散的自動控制系統(tǒng)在不斷的工作。他們不需要更多的人力，有的只是或多或少、設(shè)置井然合理的計算機(jī)，他們不斷在對整個污水的處理的環(huán)節(jié)在進(jìn)行控制，包括污水中廢棄物的沉淀是否達(dá)標(biāo)、過濾是否合格、反復(fù)沖洗的次數(shù)是否無誤、化學(xué)物質(zhì)的投放對污水凈化是否安全等等都有自動化的設(shè)備在監(jiān)控和控制。隨著我國對保護(hù)環(huán)境的日益重視，這些自動控制系統(tǒng)也在我國得到了越來越廣泛的使用。比如在我國山東某污水處理公司，也已經(jīng)開始使用這一系統(tǒng)進(jìn)行污水的處理工作。他通過一種核心的電子器件，使用光纜，雙絞線等將這一核心電子器件與電腦服務(wù)器的終端、操作站等進(jìn)行鏈接，形成自己集團(tuán)單位的一個局域網(wǎng)。憑借這一局域網(wǎng)絡(luò)，它可以對污水處理的整個情況進(jìn)行控制和管理，取得了很大的成效。然而，由于我國在資金技術(shù)等方面還存在較大差異，對于自動控制系統(tǒng)也僅僅是在一些大型的污水處理單位進(jìn)行使用，對于那些小型的污水處理廠卻只能望洋興嘆，無法真正的采用這一設(shè)備。再加上這一設(shè)備由于技術(shù)的原因，也不能真正的實現(xiàn)完全的自動化，很多時候?qū)ξ鬯幚砬闆r的檢測還得需要人力去進(jìn)行抽樣檢測，這也給我們的污水處理工作方面實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)的處理帶了很大的障礙。這也需要我們不斷的研究和思考，積極學(xué)習(xí)外國的先進(jìn)經(jīng)驗，引進(jìn)外國的先進(jìn)設(shè)備，再結(jié)合自身條件的基礎(chǔ)之上，努力實現(xiàn)把自動控制系統(tǒng)真正的應(yīng)用在污水處理這一領(lǐng)域中。
3自動控制系統(tǒng)在污水處理中的運(yùn)用
近年來，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們對污水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，自動控制系統(tǒng)在這一領(lǐng)域中的運(yùn)用也顯得至關(guān)重要。通過自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，在污水處理廠的進(jìn)水槽、粗格柵、細(xì)格柵、沉砂池、生化處理池、沉淀池、污泥處理站、出水槽等處理單元分別安裝不同類型的傳感器探頭及控制模塊，用于檢測進(jìn)、出水質(zhì)、流量、COD、NH3、PH值、加藥量等運(yùn)行處理指標(biāo)、通過各傳感器探頭數(shù)據(jù)采集，控制模塊將數(shù)據(jù)傳送到中央計算機(jī)中心，其會根據(jù)實時數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并及時做出分析判斷，根據(jù)運(yùn)行處理水質(zhì)的各項指標(biāo)與設(shè)計要求對比，得知當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，計算機(jī)通過控制模塊發(fā)出指令，及時調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，確保出水水質(zhì)合格。針對這一設(shè)備在我國的運(yùn)用現(xiàn)狀，例如：資金技術(shù)的缺乏導(dǎo)致的這一系統(tǒng)不能在中小企業(yè)被廣泛運(yùn)用；設(shè)備原因?qū)е聶z測的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)與先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家還存在這很大的差距；人才的匱乏是這一設(shè)備在運(yùn)用的過程中也困難重重……，我提出了一些改進(jìn)的意見。
3.1大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，提高該設(shè)備在使用過程中的精細(xì)度
我們把自動控制系統(tǒng)應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域，主要的目的就是保證我們所處理的污水達(dá)到我們的排污標(biāo)準(zhǔn)，不僅不會對周邊的環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響，同時在此基礎(chǔ)之上，還可以對其處理過的污水及雜質(zhì)進(jìn)行再次的循環(huán)使用。因此，這就需要設(shè)備具有較高的精細(xì)度，不僅要精確檢測，還要做到細(xì)致入微。在水質(zhì)的檢測標(biāo)準(zhǔn)上，也應(yīng)該盡量做嚴(yán)格，與國際的標(biāo)準(zhǔn)接軌。在我國，很多污水處理的企業(yè)仍然采取那種原始的、古老的自動控制系統(tǒng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為自己的標(biāo)準(zhǔn)，殊不知，時代在進(jìn)步，社會在發(fā)展，我們的自動控制系統(tǒng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該不斷的被提高。如果不符和當(dāng)今水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水排放到其他水域中，或者對這樣的水質(zhì)進(jìn)行循環(huán)再利用，同樣也會給社會的環(huán)境和人們的生命健康帶來巨大的影響。因此，我們必須做到要讓水質(zhì)的檢測標(biāo)準(zhǔn)更高一點，與國際更接近一點。
3.2繼續(xù)貫徹人才強(qiáng)國戰(zhàn)略，培養(yǎng)能夠研制開發(fā)自動控制系統(tǒng)的高端人才
當(dāng)今世界的競爭是科技的競爭，更是人才的競爭。尤其是對一些尖端的科研領(lǐng)域和高精度的實踐領(lǐng)域，人才的需要則先得更加緊迫。在污水處理這個具體的實踐過程中，自動控制系統(tǒng)可謂是當(dāng)前最尖端的技術(shù)，他能夠在節(jié)約最大成本的同時是污水的處理程度達(dá)到最佳。然而，在我國，能顧真正懂得這些技術(shù)、能夠?qū)@些技術(shù)輕松駕馭的人才恐怕是少之又少。我們國家可以通過優(yōu)厚的報酬、待遇等來積極吸引外國在污水處理領(lǐng)域的尖端人才，讓他們?yōu)槲覀冊谶@一領(lǐng)域更好的讓自動控制系統(tǒng)發(fā)揮作用提供更多的指導(dǎo)。同時，對于我們自身培養(yǎng)的人才也應(yīng)該對其進(jìn)行培訓(xùn)和再培訓(xùn)，以保證他們的技術(shù)水平能夠及時的時代與要求保持一致，與時俱進(jìn)。
3.3設(shè)備維護(hù)的重視程度急需加強(qiáng)
再先進(jìn)的技術(shù)如果你不注重對其進(jìn)行后期維護(hù)的話，也不可能正常運(yùn)行，更不可能達(dá)到我們的理想標(biāo)準(zhǔn)。在我國，也曾一度引進(jìn)過外國的先進(jìn)設(shè)備，但是在使用的過程中出現(xiàn)的各種問題卻沒有得到及時解決，所以最后的設(shè)備系統(tǒng)都只能成為一個空架子，形同虛設(shè)。因此，我們必須重視自動控制系統(tǒng)在使用過程中的維護(hù)，同時保證效果維護(hù)的效果最佳。
4結(jié)語
社會的發(fā)展對環(huán)境保護(hù)的要求也越來越高，因此，要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，在污水處理的過程中使用自動控制系統(tǒng)這將是一種必然趨勢。相信，隨著國家和社會的重視，隨技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，我國自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用一定會越來越廣，由此產(chǎn)生的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益一定會越來越高。
作者:呂威 單位:廣西來賓工業(yè)投資集團(tuán)有限公司
摘要：對于任何一個城市來講，污水的處理都是十分重要的，如果處理不好，直接會造成城市整體運(yùn)作出現(xiàn)問題。因此，本次研究工作以污水處理為出發(fā)點，通過對現(xiàn)階段自動控制的應(yīng)用進(jìn)行分析，總結(jié)出現(xiàn)階段存在的問題與不足，并有針對性的提出相應(yīng)的解決方法與策略，為更好的保證城市的污水處理工作打下堅實的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：自動控制;城市污水處理;應(yīng)用;分
污水的集中處理在過去很長一段時間內(nèi)都占據(jù)著主要的地位。但是就實際的操作情況來看，采用集中處理的方式對污水進(jìn)行相應(yīng)的處理在管理等方面都有著較好的效果，現(xiàn)階段已經(jīng)初具規(guī)模，這一方式能夠更好的促進(jìn)城市中污水的處理工作。不過在實際的操作過程中，仍然存在著一定的問題需要解決。比如，在完成集中設(shè)備的建立過程中，需要耗費(fèi)大量的人力與財力，同時在建設(shè)的時間上也較長。這樣一來，由于城市的發(fā)展速度相對較快，而相配套的污水處理系統(tǒng)卻沒有辦法快速的建立起來，這就給污水的處理帶來較大的壓力。因此，對污水處理的方式進(jìn)行創(chuàng)新是十分必要的，本文以此為契機(jī)，重要介紹了自動控制系統(tǒng)在城市污水處理中的問題，并針對問題提出相應(yīng)的解決策略。
1污水處理中自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析
污水在應(yīng)用自動控制技術(shù)時，主要是使用了自動化檢測系統(tǒng)。現(xiàn)階段我國已經(jīng)有很多污水處理機(jī)構(gòu)使用了該系統(tǒng)對污水進(jìn)行相應(yīng)的處理。在實際的操作過程中，曝氣池也是十分重要的，在對該部分進(jìn)行測量的時候，對于測量的精度等也有著十分重要的要求，而這些數(shù)據(jù)也對污水的處理起著至關(guān)重要的作用。因此，每一個污水處理廠在實際的操作中都會對這幾個重要環(huán)節(jié)進(jìn)行重要的檢測。（1）污水處理中水泵自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在污水處理過程中，由水泵所組成的自動控制系統(tǒng)在工作時需要根據(jù)時間來進(jìn)行自動的調(diào)整，而調(diào)整的兩個模式分別為備用與氣動兩種。如果在具體使用的過程中，僅打開一個水泵沒有辦法滿足控制要求時，就需要將另外的一個水泵也打開，讓兩個水泵一起工作。同時，水泵在運(yùn)行的過程中，可以使其依據(jù)水的流量來進(jìn)行自動的控制，從而實現(xiàn)科學(xué)的控制以保證整個設(shè)備在運(yùn)行過程中能夠始終處于最佳的狀態(tài)，從而有效的減輕相關(guān)工作人員的勞動強(qiáng)度。（2）污水處理中流量的自動控制分析。在污水處理過程中，流量的控制主要是對整體系統(tǒng)運(yùn)行過程中各個參數(shù)進(jìn)行有效的了解，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)以實現(xiàn)對污水處理的控制，一旦出現(xiàn)問題，就可以對其進(jìn)行快速的修正。就實際情況來講，在進(jìn)行污水處理的時候一定要提升對水表面的沖擊力，此時便需要對其進(jìn)行一個較為精確的把握，此時測量所得到的數(shù)據(jù)最為精確。在這一過程中，如果使用人為的方法進(jìn)行測量時，由于人的主觀性所造成的誤差較大，但是在使用自動控制系統(tǒng)后，就可以很好的控制該誤差，從而有效的提升測量的精度，而且測量所得的有效數(shù)據(jù)較多，能夠很好的被工作人員所使用。
2污水處理過程中自動控制系統(tǒng)應(yīng)用的問題分析
（1）限制因素較多。就現(xiàn)階段我國的實際情況來看，已經(jīng)建立完成的污水處理廠無論是設(shè)備還是人員方面都有著較大的限制。特別是有一些污水處理廠存在自動控制技術(shù)落后，相關(guān)設(shè)備陳久，管理不到位的情況。而伴隨著我國對污水處理要求的不斷提升，這些污水處理廠明顯會感受到來自各個方面的壓力，當(dāng)引進(jìn)了較為先進(jìn)的設(shè)備后，相關(guān)的工作人員并不能夠很好的使用這些設(shè)備，這就造成了整體工作效率與效果無法進(jìn)一步的提升。（2）線上控制的穩(wěn)定性不足。隨著我們對污水處理要求的不斷提升，自動控制技術(shù)的相關(guān)學(xué)科在整體控制系統(tǒng)也得到了長足的進(jìn)步，特別是現(xiàn)場總線技術(shù)與PLC的應(yīng)用，但是在使用的過程中，穩(wěn)定性問題仍然無法完全滿足人們的要求。就實際情況而言，污水的處理是十分復(fù)雜的，整體系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的處理問題上十分多，同時在這一過程中也在不斷的變化，這些問題的存在都會給整體控制系統(tǒng)帶來較高的難度。由此可以看出，污水處理廠雖然使用了自動控制系統(tǒng)，但同時還需要相關(guān)的人員在現(xiàn)場進(jìn)行實地的操作，同時有針對性的進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，以確保整體系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。（3）自動控制系統(tǒng)自身缺陷分析。隨著污水處理廠更多的使用自動控制系統(tǒng)，使得該項技術(shù)也有了較快的發(fā)展，不過就實際的應(yīng)用情況來講，該技術(shù)自身仍然存在著一定的問題。比如所使用的自動控制技術(shù)與軟件有明顯的缺陷。在實際中，自動控制技術(shù)許多都是直接從國外引進(jìn)而來，這也就造成了許多操作人員在操作中處理不當(dāng)。比如對污水處理的探頭進(jìn)行控制時，當(dāng)該探頭完全被污水淹沒后，所檢測到的數(shù)據(jù)便會出現(xiàn)問題，另外，由于污水的組成十分隨機(jī)，這也會影響到探頭所檢測到的數(shù)據(jù)，甚至?xí)绊懙秸w設(shè)備。
3自動控制系統(tǒng)的改進(jìn)建議
（1）當(dāng)污水處理過程的穩(wěn)定性還未得到很好的解決時，相關(guān)的工作人員應(yīng)當(dāng)具有較高的能力，從而有效的提升整體系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，一旦出現(xiàn)問題，應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)行及時的解決。（2）在進(jìn)行實際的操作過程中，應(yīng)當(dāng)將自動控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，通過網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)對整體污水處理的過程進(jìn)行有效的控制，從而在真正意義上解決工作人員的繁重勞動。（3）隨著自動控制技術(shù)應(yīng)用程度的不斷提升，每一個污水處理廠都需要配套相關(guān)的專業(yè)人員，并定時的去這些工作人員進(jìn)行相應(yīng)的專業(yè)化培訓(xùn)工作，以確保他們能夠更好的保證污水處理工作的正常運(yùn)作。
4總結(jié)
自動控制技術(shù)在污水處理過程中的應(yīng)用不斷深入，有效的促進(jìn)了整體污水處理工作效率的提升，能夠很好的控制相關(guān)有害物質(zhì)的排放，對環(huán)境的保護(hù)起到的至關(guān)重要的作用。不過就現(xiàn)階段的情況看來，雖然自動控制技術(shù)的使用已經(jīng)有了長足的進(jìn)步，但是仍然存在著一些問題需要解決，這些問題的存在會嚴(yán)重的影響到污水的正常處理。因此，對該技術(shù)進(jìn)行深入的研究是十分必要的。
作者:屈科科 解軍艷 單位:濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院
［摘要］在目前的污水處理中，自動化控制系統(tǒng)正發(fā)揮著越來越重要的作用，提升凈水質(zhì)量、加強(qiáng)節(jié)約能耗、完善資源優(yōu)化等優(yōu)點使污水處理自動控制系統(tǒng)正得到越來越廣泛的應(yīng)用。盡管目前我國的污水處理中的自動控制系統(tǒng)配備使用率已達(dá)到相當(dāng)水平，但其帶來的問題也十分顯著。本文立足于目前的污水處理系統(tǒng)的運(yùn)用現(xiàn)狀，以污水處理的系統(tǒng)構(gòu)成即控制方式為切入點，分析污水處理自動控制系統(tǒng)的組成控制方式和存在的問題，并針對存在的問題提出改進(jìn)建議，以期為相關(guān)研究工作提供有益借鑒。
［關(guān)鍵詞］自動控制系統(tǒng)；污水處理；故障
0引言
隨著近年來我國的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以應(yīng)對資源與環(huán)境問題成為我國現(xiàn)代化建設(shè)的主題。在這樣的背景下，面對我國水資源緊張的不利形勢，如何做好污水處理控制引起了國家和有關(guān)單位的高度重視。另外，計算技術(shù)和自動化的管理控制系統(tǒng)逐步發(fā)展，污水處理自動控制系統(tǒng)正被越來越多的污水處理廠開發(fā)使用，這一自動控制系統(tǒng)具有節(jié)約能耗、降低成本、提高水質(zhì)等優(yōu)點，可以說，這種污水處理自動控制系統(tǒng)對于我國目前的污水處理行業(yè)來說有著十分重要的意義。
1自動控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀
污水處理的自動控制思想最早可以追溯到20世紀(jì)70年代的美國，伴隨第三次科技革命的興起，美國不少污水處理工程將計算機(jī)控制模式引入到加藥環(huán)節(jié)，這種自動化的操作模式流程簡易、釩用量控制精確等優(yōu)點使其獲得了良好的應(yīng)用效果。因而自動控制系統(tǒng)在污水處理中得到了推廣使用，德國、日本等國也先后開展相關(guān)研究并最先實現(xiàn)計算機(jī)控制。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，今天的污水處理自動控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步發(fā)展完善，自動化程度也有了大幅度提升。污水處理中的自動控制系統(tǒng)，其工作原理是利用網(wǎng)絡(luò)通信依靠主計算機(jī)對控制設(shè)備、執(zhí)行器件、檢測元件實行整體管控，實現(xiàn)污水處理的集中調(diào)控、集成分析和數(shù)據(jù)集中處理。目前我國的污水控制系統(tǒng)在經(jīng)過初期的引進(jìn)和中期的消化吸收環(huán)節(jié)后，已經(jīng)取得了長遠(yuǎn)發(fā)展，工業(yè)Ethernet配合FCS、PLC控制構(gòu)成了我國最新一代的污水處理自動控制系統(tǒng)。在我國目前的污水處理自動控制系統(tǒng)中，主要應(yīng)用FCS、PLC、DCS等控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理。其中FCS又稱現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem），其最大特點莫過于以先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸取代傳統(tǒng)硬件傳輸，F(xiàn)CS利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)了處理現(xiàn)場控制器、傳感器和執(zhí)行器的關(guān)聯(lián)。PLC則被稱為可編程控制系統(tǒng)（ProgrammableLogicControlSystem），通過計算機(jī)數(shù)據(jù)處理以加強(qiáng)控制執(zhí)行中的可靠性和抗干擾性，實現(xiàn)開關(guān)量的邏輯控制。DCS，又稱集散控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem），作為最新的4C控制技術(shù)，DCS能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性的物理量監(jiān)控調(diào)節(jié)，并能與PLC技術(shù)實現(xiàn)相互協(xié)調(diào)處理。
2自動控制系統(tǒng)構(gòu)成及控制方式
2．1硬件系統(tǒng)
（1）中央監(jiān)控系統(tǒng)。顧名思義，利用中央計算機(jī)對污水處理的每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行總體把控。中央監(jiān)控系統(tǒng)不但要分析大量數(shù)據(jù)，還要兼?zhèn)錂z測和調(diào)配工作，所以系統(tǒng)運(yùn)行時要配備相應(yīng)的顯示輸出設(shè)備。中央監(jiān)控系統(tǒng)能夠在第一時間將各項參數(shù)、機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息在顯示屏上展現(xiàn)出來，能夠更合理地處理污水，反映故障信息。（2）現(xiàn)場控制系統(tǒng)。對于污水處理的自動控制系統(tǒng)而言，現(xiàn)場控制無疑是十分重要的。因此在污水處理廠，PLC更多地被用作現(xiàn)場控制系統(tǒng)的控制器。正如上文所述，PLC是一種新型的可編程控制系統(tǒng)。它將計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)控制中，因此不少大型處理控制系統(tǒng)需要多臺PLC進(jìn)行連接工作。PLC的廣泛應(yīng)用離不開它的穩(wěn)定的抗干擾性。在復(fù)雜的污水處理現(xiàn)場，以中央控制為核心，作業(yè)現(xiàn)場一般設(shè)置多個控制站以加強(qiáng)各部分間的控制，并以網(wǎng)絡(luò)作為信息連接的橋梁。PLC可以在復(fù)雜的環(huán)境下實現(xiàn)高效率的環(huán)境監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸，模塊化的管理方式也使其更容易優(yōu)化運(yùn)行。（3）模擬顯示系統(tǒng)。在自動化的控制系統(tǒng)中，反映數(shù)據(jù)往往要通過計算機(jī)控制下的顯示設(shè)備進(jìn)行輸出顯示，因此，模擬顯示系統(tǒng)也是硬件系統(tǒng)中的重要部分。其主要作用就是輸出動態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而幫助工作人員依據(jù)污水處理的實際狀況進(jìn)行對應(yīng)的監(jiān)控管理，并對系統(tǒng)異常等問題進(jìn)行及時反應(yīng)，幫助工作人員采取相關(guān)措施。
2．2軟件系統(tǒng)
污水處理的自動控制系統(tǒng)中主要配備三個種類的軟件，主要為系統(tǒng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫軟件和應(yīng)用軟件。下面就對這三種軟件進(jìn)行詳細(xì)分析：（1）系統(tǒng)軟件。以MicrosoftWindowsNT操作系統(tǒng)為主，配有開放性接口，能夠應(yīng)對多用戶、多任務(wù)的處理工作。（2）數(shù)據(jù)庫軟件。其作用是實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的第一時間監(jiān)控，并生成相關(guān)操作記錄以供數(shù)據(jù)分析，此外，數(shù)據(jù)庫管理軟件還能夠進(jìn)行清晰的數(shù)據(jù)梳理工作。（3）應(yīng)用軟件。在污水處理的整體控制中，應(yīng)用軟件可起到十分重要的作用，具體包括生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫、生產(chǎn)查詢圖形、完善日常設(shè)備管理等。相應(yīng)的管理者可以輕松便捷地實現(xiàn)管理。2．3控制方式污水處理的自動化系統(tǒng)控制方式可以分成三方面：（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控。即對中央控制室運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對各個分散終端進(jìn)行實時監(jiān)管，遠(yuǎn)程監(jiān)控的廣泛使用讓技術(shù)人員可以便捷地獲取吸刮泥橋、曝氣機(jī)、水泵等設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)信息進(jìn)而開展控制。（2）現(xiàn)場監(jiān)控。即利用PLC系統(tǒng)完成對現(xiàn)場的設(shè)備管控，將設(shè)備情況通過網(wǎng)絡(luò)傳輸及時有效地提供給PLC總站進(jìn)而實現(xiàn)監(jiān)督管理。（3）手動監(jiān)控。處理現(xiàn)場的各個設(shè)備在進(jìn)行開關(guān)轉(zhuǎn)換時都需要進(jìn)行人為的手動控制和操作，較之遠(yuǎn)程管理，手動控制更具優(yōu)先性，且在應(yīng)對可編程控制系統(tǒng)的突發(fā)故障時，能夠更易于控制操作，降低風(fēng)險。
3自動控制系統(tǒng)存在的問題和改進(jìn)建議
盡管近年來自動控制系統(tǒng)在我國的污水處理實踐中得到了廣泛應(yīng)用并取得了長足進(jìn)步，但不可否認(rèn)，相關(guān)發(fā)展還十分不完善，自動化系統(tǒng)控制在具體操作中依然存在著十分明顯的問題。本文接下來就對這些問題予以列舉總結(jié)。
3．1自動控制系統(tǒng)存在的問題
3．1．1自動控制系統(tǒng)缺乏線上穩(wěn)定性
在污水處理自動控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)、可編程控制系統(tǒng)以及集散控制系統(tǒng)正不斷發(fā)展完善，系統(tǒng)的穩(wěn)定性始終是發(fā)展的重點所在。污水處理實在是一個極為復(fù)雜的過程，系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)種類繁多且往往處在不斷變化中，無疑在一定程度上增加了污水處理系統(tǒng)的控制難度。因此多數(shù)污水處理廠在應(yīng)用自動控制系統(tǒng)的同時，同樣需要工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行操作管理，并針對分析結(jié)果進(jìn)行對應(yīng)的管理工作進(jìn)而保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。
3．1．2自動控制系統(tǒng)受制于多種限制因素
在我國，不少已經(jīng)建成投用的污水處理廠存在著設(shè)備、人員方面的限制性因素。其中，不少污水處理廠自控技術(shù)落后，處理效能與管控權(quán)責(zé)不明，配套設(shè)施匱乏，設(shè)備管理漏洞百出。隨著對應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)提高，污水處理自動控制設(shè)備的知識儲備出現(xiàn)了明顯不足，工作人員無法掌握引進(jìn)設(shè)備的操控技巧，而單一的培訓(xùn)方式也不能從根本上解決內(nèi)部員工的問題。
3．1．3自動控制系統(tǒng)控制力缺失
我國目前的污水處理廠中普遍設(shè)置了監(jiān)視措施，但實際的管理效力卻往往不能達(dá)到預(yù)期要求。一方面，相關(guān)工作人員數(shù)據(jù)分析能力有限，當(dāng)工作人員不能處理好相關(guān)數(shù)據(jù)時，自動控制系統(tǒng)也就失去了其原有的控制執(zhí)行效率。工作人員的疏忽還體現(xiàn)在污水處理中的節(jié)能減耗問題上，有關(guān)人員往往不能認(rèn)識到能源與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系，這種不合理的操作也造成了對于污水處理廠的風(fēng)險投資被限制。另一方面，經(jīng)管自動控制系統(tǒng)在處理污水時能夠保障一定的排放標(biāo)準(zhǔn)，但相關(guān)管理部門卻不能產(chǎn)生足夠的重視，與風(fēng)險投資者也缺乏必要的溝通，因而各種各樣的限制因素造成了不利于污水處理自動控制系統(tǒng)的推廣和使用。
3．1．4自動控制系統(tǒng)本身的缺陷
盡管近年來污水處理的自動化控制系統(tǒng)進(jìn)步迅速，但許多技術(shù)方面的缺陷不可避免。例如自控技術(shù)及相關(guān)軟件存在缺陷、儀器設(shè)備不規(guī)范等。由于許多關(guān)鍵技術(shù)由國外引進(jìn)，因而工作人員在處理過程中很容易出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)膯栴}。以污水處理的探頭控制為例，相關(guān)數(shù)據(jù)的采集很有可能會因為污水的淹沒而出現(xiàn)問題，且污水中的成分構(gòu)成十分不規(guī)則，導(dǎo)致探頭被纏等情況影響最終的數(shù)據(jù)分析，情況嚴(yán)重時還有可能造成設(shè)備損壞。
3．2自動控制系統(tǒng)今后的改進(jìn)建議
針對上文所述的污水處理自動控制問題，本文在進(jìn)行分析總結(jié)后提出了相應(yīng)的改善思路以供相關(guān)行業(yè)研究者參考借鑒。（1）保障自動化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，由于污水處理的自動化控制系統(tǒng)依靠總線控制因而尚存在線上的不穩(wěn)定性。因而污水處理廠應(yīng)當(dāng)對系統(tǒng)的穩(wěn)定性管理足夠重視，加派必要的工作人員參與到污水處理系統(tǒng)的管理中是十分必要的，依此來彌補(bǔ)系統(tǒng)不穩(wěn)定性所造成的數(shù)據(jù)誤差。（2）重視工作人員的技能素養(yǎng)構(gòu)建，加強(qiáng)專業(yè)人員的培訓(xùn)指導(dǎo)，并通過專業(yè)人員對廠區(qū)的工作人員進(jìn)行必要的技術(shù)引導(dǎo)，進(jìn)而完善設(shè)備的使用，規(guī)避因為工作人員操作不當(dāng)而產(chǎn)生的事故。（3）要不斷拓展智能控制在污水領(lǐng)域的管理深度，完善配套的管理措施。避免出現(xiàn)模糊操作、理論控制等。同時，利用仿真建模的手段，針對市場化需求改革污水處理技術(shù)，并與其他控制應(yīng)用相結(jié)合，從而提升系統(tǒng)的管理控制效率。最后是將污水處理與信息技術(shù)相結(jié)合，將數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到自動控制中，應(yīng)用最新的遙感控制技術(shù)，完善機(jī)械化的操作流程，為現(xiàn)場工作人員減輕工作壓力與負(fù)擔(dān)。
4結(jié)語
綜上所述，隨著我國的工業(yè)化發(fā)展，自動控制系統(tǒng)正越來越多地被應(yīng)用到污水處理領(lǐng)域，并取得了十分顯著的成績。與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，自動化的控制系統(tǒng)污水處理效率更高，污染物排放更少，資源利用率也得到了大幅度提高，社會效益和環(huán)境效益得到了保證，因而在污水處理中應(yīng)用自動化的控制系統(tǒng)是有積極意義的。但與此同時，我國的污水處理自動控制系統(tǒng)也存在著許多問題。首先是我國的技術(shù)起步晚，核心科技多由國外引進(jìn)，自主研發(fā)能力弱，因而實際操作效率要明顯落后于西方發(fā)達(dá)國家。其次是相關(guān)技術(shù)配備缺失，污水處理儀器精度低，因而國家和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)投入力度，推動核心技術(shù)的研習(xí)進(jìn)而縮小與世界先進(jìn)水平的差距。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)抓住現(xiàn)代系統(tǒng)的核心技術(shù)，推動科學(xué)與信息的一體化進(jìn)程，使自動管理系統(tǒng)更好地為污水處理系統(tǒng)服務(wù)，這樣我國的污水處理行業(yè)將會取得更大的進(jìn)步。相信經(jīng)過不懈的努力，自動控制系統(tǒng)將會在污水處理中發(fā)揮更加重要的作用。
作者:馮鋒 單位:太平洋水處理工程有限公司
摘要：自來水廠投藥間控制是自來水質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)通過對自來水進(jìn)行化學(xué)處理，以此來保證自來水正常使用，文章對其設(shè)計研究進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：自來水；投藥；設(shè)計控制系統(tǒng)
前言
水是我們生活中不可或缺的必備品，而能夠供人類飲用的潔凈的自來水更是人類賴以生存的保障。如果想要城市建設(shè)正常發(fā)展，首先要保證城市供水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，不同用途的水在各個方面有不同的標(biāo)準(zhǔn)。隨著近幾年污染的加劇，國家對飲用水的評價標(biāo)準(zhǔn)也不斷變化，所以在對這些新標(biāo)準(zhǔn)的研究中逐步深入，從而帶動了飲用水研究的新標(biāo)準(zhǔn)。
1自來水加工工藝闡述
自來水的處理過程大致可以分為以下四個方面：取水泵房、凈水車間、送水泵房和脫水泵房。取水泵房的作用是將未經(jīng)處理的水送進(jìn)反應(yīng)池準(zhǔn)備開始凈化：凈水車間包括反應(yīng)池、沉淀池、濾池、加氯加藥間以及排泥系統(tǒng)，這一環(huán)節(jié)在整個凈水處理系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，負(fù)責(zé)對水進(jìn)行凈化；送水泵房是將處理過后的達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的自來水送出去供用戶使用；最后，脫水機(jī)房就是對廢水的回收處理及再利用。雖然在處理過程中運(yùn)用了大量的常規(guī)處理方法，比如：生物預(yù)處理工藝、深度處理工藝、膜處理工藝、富營養(yǎng)化原水的除藻技術(shù)等等，雖然初見成效，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所需，因此需要進(jìn)一步更深的技術(shù)探索，這是一項任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)，所以國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)人士都投入到進(jìn)一步的研究中并加以實施。在自來水加工工藝中，投藥間是一個化學(xué)處理車間，通過加入礬和氯對自來水進(jìn)行化學(xué)處理。投藥控制直接影響到自來水的物理、化學(xué)性質(zhì)。
2投藥間投礬系統(tǒng)
2.1沉淀階段
這一環(huán)節(jié)的成敗對自來水質(zhì)量的好壞將產(chǎn)生直接影響，首先將藥劑加入到原水中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)會生成礬水花，這時加入物理作用即劇烈攪拌，會使這些絮狀物凝結(jié)成塊。之后，由于重力作用這些絮狀物會在反映池中與水分離開來。
2.2過濾階段
沉淀階段在混凝和沉淀的雙重作用下會產(chǎn)生大量的顆粒雜質(zhì)，緊接著進(jìn)入過濾階段，通過這一步驟，初步清除了一部分雜質(zhì)，也處理掉了在沉淀階段不易清除的更小的懸浮物質(zhì)，從而使水質(zhì)更加潔凈，此過程在濾池中進(jìn)行。另外，一些剩余的雜質(zhì)會排放到排泥池以供脫水機(jī)房的回收再處理。最后，為了去除肉眼所看不到的水中的細(xì)菌、病毒等不易處理的微生物，需要加氯進(jìn)行深加工。
2.3電攪拌階段
首先，將礬劑和清水投入礬池中加以攪拌，由隔膜計量泵根據(jù)源水的流量按比例加到源水管道中，在混合槽中充分混合后進(jìn)入折板反應(yīng)池中充分反映，最后沉淀池中的排泥池機(jī)會除去由水中的雜質(zhì)凝聚成的較大的顆粒物。投礬泵、伺服控制器等組成整個投礬系統(tǒng)。電攪拌機(jī)主要是對溶液進(jìn)行攪拌并使其充分均勻混合，使加入的藥與所需凈化的水達(dá)到最大的接觸面積，能夠使藥效充分發(fā)揮。計量泵可以用來運(yùn)送藥液并且可以計量藥液的質(zhì)量，在運(yùn)輸?shù)倪^程中還可以根據(jù)實際情況的需要改變需要輸送的流量，進(jìn)行調(diào)節(jié)，此技術(shù)在凈水領(lǐng)域被經(jīng)常使用。提升泵可以運(yùn)送廢水、污水，同時又可以提升污水，在使用過程中非常方便。
2.4開度調(diào)節(jié)
以實際用水量為參考，通過控制器自動調(diào)節(jié)計量泵機(jī)組的開度，當(dāng)水量增加時，加大開度，增加計量泵的沖程以減少投礬量，相反，如果水量減少，減少開度，減少計量泵的沖程以減少投礬量。在整個系統(tǒng)中，反應(yīng)池、沉淀池和濾池中都需要加上排泥裝置，污泥從這些池子中被排放到調(diào)節(jié)池，這都要根據(jù)不同工廠的具體情況而定排泥時間。排泥后，可以用污泥濃縮機(jī)和污泥切割機(jī)對污泥進(jìn)行再處理，其中回收的水資源可以再次參加凈化過程，而處理出來的污泥則可以輸送出去作為其他用途。
3投礬系統(tǒng)注意事項
（1）想要控制混凝效果，必須要對原水濁度、待濾水濁度、混凝劑的流量等進(jìn)項檢測，可以通過先進(jìn)的濁度儀和流量計來采集上述數(shù)據(jù)。（2）在投礬過程中，系統(tǒng)為混凝和沉淀雙閉環(huán)系統(tǒng)，內(nèi)環(huán)控制混凝，外環(huán)控制濁度?；炷Ч梢酝ㄟ^濁度儀來檢測，如果濁度儀值越低，表示投礬效果為最佳，相反，同理可得。濁度是一種光學(xué)效應(yīng)，是光線透過水層時受到阻礙的程度表示水層對于光線散射和吸收的能力。它不僅與懸浮物的含量有關(guān)，而且還與水中雜質(zhì)的成分、顆粒大小、形狀及其表面的反射性能有關(guān)。同時，濁度環(huán)在線沉淀池出水濁度，通過串級主控反饋回路，構(gòu)成閉環(huán)反饋系統(tǒng)。通過高精度的雙閉環(huán)控制，系統(tǒng)能夠全自動的控制沉淀池出水濁度。如果是在不好的天氣期間，濁度會增加，這時系統(tǒng)就會自動加大投礬量，保持最優(yōu)的絮凝劑控制效果。隔膜計量泵是投泵系統(tǒng)的執(zhí)行部件，計量泵由馬達(dá)驅(qū)動，控制器控制開度，通過調(diào)節(jié)開度達(dá)到最佳的混凝和沉淀效果。（3）手動、PLC遠(yuǎn)程控制是投礬計量泵開度調(diào)節(jié)控制實現(xiàn)兩種控制方式，手動方式顧名思義即通過人工方式調(diào)節(jié)來控制計量泵開度，PLC遠(yuǎn)程控制即在接收到現(xiàn)場的濁度儀信號后，經(jīng)其處理后輸出控制信號實現(xiàn)對計量泵開度的調(diào)節(jié)，使?jié)岫缺３衷谝欢ǚ秶鷥?nèi)。（4）現(xiàn)場手動、PLC遠(yuǎn)程自動或者手動控制、現(xiàn)場自動是投泵系統(tǒng)計量泵速度調(diào)節(jié)控制實現(xiàn)的三種控制方式。
4投加氯控制系統(tǒng)
源水在經(jīng)過混凝、沉淀、過濾后，水中大量的顆粒物已經(jīng)被清理出去，但還是會有一定數(shù)量的微生物，包括對人身體有害的細(xì)菌、病毒等等，因此必須用比較徹底的消毒方法去除。通常使用的是目前國內(nèi)普遍使用的加氯消毒法，也就是說把液氯氣化成氯氣后通過水射器加到水中，從而起到殺菌的目的。
4.1加氯系統(tǒng)作用
加氯系統(tǒng)主要是由氯瓶、自動切換閥、加氯機(jī)、水射器等組成。氯氣通過管道，經(jīng)過蒸發(fā)器后，再到加氯機(jī)里。同時加氯機(jī)的控制又是非常自由的，既可以手動調(diào)節(jié)，也可以自動控制。系統(tǒng)主要分為前加氯和后加氯兩個部分，進(jìn)行前加氯這一步驟的目的是殺死水中的青苔、氧化部分有機(jī)物等，同時降低亞硝酸鹽的生成；后加氯的目的是殺死細(xì)菌等，保證水質(zhì)的質(zhì)量，抑制水中殘留物的繁殖。
4.2投氯系統(tǒng)運(yùn)行方式
投氯系統(tǒng)主要有兩種方式：PLC遠(yuǎn)程控制、現(xiàn)場手動。現(xiàn)場手動方式允許操作人員在現(xiàn)場控制柜操作旋鈕來控制投加量。氯氣瓶自動切換裝置可以通過設(shè)定的既定程序?qū)崿F(xiàn)自動控制的功能，同時，系統(tǒng)還設(shè)有漏氯自動吸收控制裝置和漏氯檢測儀，如果氯瓶中的漏氯超過一定數(shù)量，裝置會自動啟動，對氯氣進(jìn)行中和處理。
5結(jié)束語
自來水廠投藥間控制是自來水質(zhì)量控制至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，通過加入礬和氯對自來水進(jìn)行化學(xué)處理，實現(xiàn)自來水的原水利用和回收廢水的再利用，投藥控制也會直接影響到自來水的質(zhì)量。通過現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)備，可以努力促進(jìn)以上實驗系統(tǒng)的自動控制并使其成為可以為人民造福的重要自來水凈化措施。
作者:黃震宇 單位:中山市大豐自來水有限公司
一、職校電氣控制中自動控制系統(tǒng)的軟件和硬件的教學(xué)特點分析
計算機(jī)控制的自動控制系統(tǒng)主要由工業(yè)生產(chǎn)對象和計算機(jī)控制系統(tǒng)兩個大部分構(gòu)成，通過計算機(jī)將被控端的相關(guān)數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行采樣分析，通過輸入通道將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，對被控對象進(jìn)行數(shù)字化的控制，并通過計算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，通過計算機(jī)完成控制、運(yùn)算、判斷、比較等各項功能，計算機(jī)通過實時的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行實時決策和控制，適時的向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。通過上述過程的不斷重復(fù)執(zhí)行，使整個系統(tǒng)按照靜態(tài)和動態(tài)指令進(jìn)行控制和執(zhí)行。通過計算機(jī)控制的自動控制系統(tǒng)包括被控對象和計算機(jī)兩大部分構(gòu)成，其中硬件包括控制主計算機(jī)、外圍設(shè)備和接口電路等構(gòu)成，通過各傳感器將信號采集，經(jīng)過計算機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，對被控對象進(jìn)行反饋控制，軟件系統(tǒng)包括通用軟件和開發(fā)軟件，開發(fā)軟件具有各種數(shù)字語言處理程序、編輯程序、仿真程序等。自動控制的計算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)控制對象的不同，所采用的控制系統(tǒng)也不同。應(yīng)用最多的是操作指導(dǎo)控制，它的特點是可以將生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和加工處理，操作者根據(jù)這些參數(shù)進(jìn)行必要的操作和控制，這個系統(tǒng)最大的優(yōu)點是操作簡單、穩(wěn)定可靠，常用于數(shù)據(jù)檢測和數(shù)字模型的處理和新程序的調(diào)試等。另一類分級控制系統(tǒng)的應(yīng)用也是比較多的，它是由幾臺大中小型的計算機(jī)組成，分別執(zhí)行各種功能，分為指揮計算機(jī)控制系統(tǒng)和控制級計算機(jī)系統(tǒng)，可以根據(jù)管理的范圍和企業(yè)規(guī)模的大小分為公司級、工廠級和車間級等。在自動控制系統(tǒng)中，單片機(jī)的應(yīng)用也是非常廣泛的，單片機(jī)具有可靠性高、功能強(qiáng)、體積小的優(yōu)勢，具有擴(kuò)展性強(qiáng)的功能，可以實現(xiàn)多級和分布式控制。
二、職校教學(xué)中單片機(jī)控制的開發(fā)及應(yīng)用分析
在職校教學(xué)中，單片機(jī)應(yīng)用的開發(fā)過程有別于一般的電子產(chǎn)品的開發(fā)，除了硬件設(shè)計的合理和接線準(zhǔn)確外，還要進(jìn)行軟件的編輯，要考慮軟件和硬件的兼容性。對于單片機(jī)控制系統(tǒng)的開發(fā)一般是要根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的功能確定總體的設(shè)計方案、進(jìn)行硬件和軟件開發(fā)、在設(shè)備上開展仿真測試和實驗、進(jìn)行設(shè)備的安裝和調(diào)試、最后是產(chǎn)品化的生產(chǎn)和推廣應(yīng)用。硬件的開發(fā)要在系統(tǒng)總體設(shè)計的框架下完成，軟件的開發(fā)具有實時性、可靠性和靈活性的特點，采用模塊化開發(fā)的方法，進(jìn)行主程序開發(fā)、子程序開發(fā)、中斷服務(wù)程序的開發(fā)等，在各個模塊內(nèi)還可以細(xì)化順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)等。在安裝調(diào)試時要確認(rèn)軟件和硬件的設(shè)計合理和準(zhǔn)確，符合要求后再進(jìn)行正式的安裝和調(diào)試，根據(jù)控制的效果和要求對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測試和驗證，滿足設(shè)計方案的目標(biāo)和要求。
三、結(jié)語
總而言之，電氣自動控制技術(shù)的應(yīng)用大大提高了現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低了人工成本，但在實際應(yīng)用時還是會出現(xiàn)一些自動化設(shè)備無法完全代替人工的情況，相信在自動化技術(shù)不斷完善的今天，這些情況會得到改善和進(jìn)步，人工智能的應(yīng)用會越來越穩(wěn)定和成熟。
作者：縱信單位：江蘇省鹽城機(jī)電高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校
1城市污水處理自動控制系統(tǒng)系統(tǒng)分析
在城市污水處理廠的自動控制系統(tǒng)中通常采用集中監(jiān)測方式，同時輔以分散控制方式，中控室可以實時監(jiān)控整個污水處理廠的工作情況，具體的生產(chǎn)工藝控制采用就地單獨控制的方式。
1.1自動控制系統(tǒng)的特點
污水處理自動控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，涉及到的物理量也比較多，既有模擬量也有數(shù)字量；同時控制方式也多種多樣，包括實時控制和順序控制等，還有閉環(huán)控制和開環(huán)控制。同時，其最終控制對象是CODCr、BOD5、SS和pH值，這不同于一般控制系統(tǒng)。為了使污水處理過程中的上述參數(shù)合格，需要對處理設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、進(jìn)泥量和排泥量、各工藝段的處理時間、加藥量、進(jìn)水量及排水量等進(jìn)行綜合控制，這些都大大增加了自動控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前，污水處理自動控制系統(tǒng)已經(jīng)由簡單的邏輯控制發(fā)展到更為發(fā)展的分散控制階段，這使得自動控制系統(tǒng)有更好的開放性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性及擴(kuò)展性等。
1.2自動控制系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代污水處理自動控制系統(tǒng)通常設(shè)置有總站和子站，總站是指廠級的計算機(jī)系統(tǒng)，子站指的是現(xiàn)場級的計算機(jī)系統(tǒng)，實行的二級監(jiān)控集散模式。廠級的計算機(jī)系統(tǒng)主要是對污水處理廠的運(yùn)行管理情況進(jìn)行集中監(jiān)測，對全廠所有工藝設(shè)備的控制和監(jiān)測主要通過對PLC的管理來實現(xiàn)。自動控制系統(tǒng)的子站主要包括以下幾個：鼓風(fēng)機(jī)子站、污泥回流泵房子站、鼓風(fēng)機(jī)子站、一級處理子站、回用水加壓泵房子站、污泥脫水間子站、配電子站等。自動控制系統(tǒng)采用通訊技術(shù)、自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)構(gòu)建成等綜合技術(shù)以實現(xiàn)自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控。
硬件構(gòu)成包括COD、pH值、溶解氧等傳感器；采集控制單元包括PLC和數(shù)據(jù)采集模塊；中央監(jiān)控單元包括服務(wù)器等，另外還有一些輔助設(shè)備，如顯示器和打印機(jī)等。軟件構(gòu)成包括自行研發(fā)的軟件，還有主流的INTOUCH、FIX、WIZCON,KINGVIEW等。國內(nèi)自動化系統(tǒng)基本上都在Windows或NT上開發(fā)運(yùn)行，用于Windows和NT上的數(shù)據(jù)庫引擎通常有SQLServer,MySQL,Interbase等。
1.3自動控制系統(tǒng)的功能
污水處理控制系統(tǒng)的功能包括:生產(chǎn)過程自動控制、實時在線監(jiān)視、故障顯示報警、聯(lián)鎖保護(hù)、自動生成報表等。這些功能能夠提高污水廠的處理效率，提高企業(yè)的管理水平和勞動生產(chǎn)率，保證設(shè)備正常運(yùn)行，減輕工人的勞動強(qiáng)度。
(1)在線監(jiān)視功能在線監(jiān)視功能是自動控制系統(tǒng)的重要功能之一，借助該功能動態(tài)的工藝流程圖都可以在中控室的計算機(jī)屏幕上顯示，同時現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、一些重要工藝參數(shù)的變化情況及儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)等也可以很清楚地顯示在子站界面上?？梢院芊奖愕乩檬髽?biāo)和鍵盤根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)對系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)。
(2)實時管理顯示管線狀態(tài)參數(shù)，全線工藝流程圖，方便系統(tǒng)的維護(hù)。并且可以實時記錄操作過程，將操作行為按時間順序存入歷史數(shù)據(jù)庫，以便有據(jù)可查，責(zé)任到人。
(3)控制方式的選擇污水處理廠第一級由控制中心集中監(jiān)控，第二級由各子站PLC控制，對各操作設(shè)備進(jìn)行手動或自動選擇在控制系統(tǒng)中就可以完成。同時，應(yīng)將手動操作方式作為自動控制方式的一個補(bǔ)充。
(4)報警處理有設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先預(yù)先設(shè)定的操作命令會對故障進(jìn)行初次處理，并且系統(tǒng)會顯示報警畫面，來提示操作人員對故障進(jìn)行處理。報警窗口分為兩部分：當(dāng)前報警和歷史報警。當(dāng)前報警會顯示目前存在的報警，已處理的報警消失后和它相關(guān)的報警信息都會從當(dāng)前報警中消失；歷史報警不僅顯示目前存在的報警并且報警得到處理后其相關(guān)的報警信息仍可以顯示和查詢。
2結(jié)語
自動控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的人工控制方式相比，大大提高了污水處理自動化水平和管理水平，同時也大大提高了污水處理的質(zhì)量、減少了有害物質(zhì)的排放，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。由于污水處理的自動化技術(shù)在起步比較晚，我國在這方面與西方發(fā)達(dá)國家仍然有很大的差距，集中體現(xiàn)在缺乏自主研發(fā)的控制系統(tǒng)、核心設(shè)備和精密儀表的生產(chǎn)質(zhì)量較低、設(shè)備故障率較高、國產(chǎn)設(shè)備與國外設(shè)備的接口配套方面存在問題等。因此我們要加大這方面的研發(fā)投入，以進(jìn)口縮小與世界先進(jìn)水平的差距。
作者：吳海峰單位：重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
摘要 當(dāng)前,在世界創(chuàng)新技術(shù)革命挑戰(zhàn)面前,在激烈的國際競爭中,世界各國都把創(chuàng)造性思維與方法的應(yīng)用,開發(fā)創(chuàng)造力作為一項戰(zhàn)略任務(wù)。因為,在知識經(jīng)濟(jì)時代,在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)的浪潮中,發(fā)明創(chuàng)造及各種創(chuàng)新,對于科學(xué)的繁榮、經(jīng)濟(jì)的騰飛、民族的昌盛和國家的富強(qiáng)起著至關(guān)重要的作用。因此,在技工教育中自動控制系統(tǒng)的創(chuàng)造性思維與方法的應(yīng)用,自動控制設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新技改,理論與實習(xí)教學(xué)的創(chuàng)新改革也必須步入到創(chuàng)新浪潮中,這樣才能促進(jìn)技工教育的不斷發(fā)展。
關(guān)鍵詞 創(chuàng)造性思維;方法;自動控制系統(tǒng);應(yīng)用
思維是人腦的機(jī)能,是認(rèn)識活動的高級形式,是創(chuàng)造力的核心。思維的定義是指“人腦對客觀事物概括和間接的反映”。而創(chuàng)造性思維是指:重新組織已有的經(jīng)驗,提出新的方案或程序,并創(chuàng)造出新思維成果的思維方式。創(chuàng)造性思維是多種思維形式的綜合體,包括抽象思維、形象思維、邏輯思維、非邏輯思維、發(fā)散思維和收斂思維等。
各種創(chuàng)新活動,實質(zhì)上就是創(chuàng)造性思維與方法的應(yīng)用。在創(chuàng)新過程中,往往根據(jù)不同的創(chuàng)新對象,則運(yùn)用針對性很強(qiáng)的思維方法,去探索研究。同時,還根據(jù)創(chuàng)新對象的特點,運(yùn)用不同的創(chuàng)新技法,這樣創(chuàng)新的成功率、效率就會大大提高。俗話說:“磨刀不誤砍柴工”。說明了工具方法的重要性。無數(shù)的創(chuàng)造、發(fā)明及創(chuàng)新的事實證明“工欲善其事,必先利其器”,即只有思路對頭,方法得當(dāng),才會收到事半功倍的效果,否則,欲速則不達(dá)。在創(chuàng)造性思維與方法中,創(chuàng)新技法很多,其中“缺點列舉法”是較為常用的方法。在自動控制系統(tǒng)專業(yè)理論課程的教學(xué)實踐中,筆者曾經(jīng)運(yùn)用“缺點列舉法”為廣東風(fēng)華高新科技股份集團(tuán)有限公司成功創(chuàng)新設(shè)計制作一套“自動控制異丙醇回收裝置”,并把這套自動控制裝置作為教學(xué)案例,收到良好的教學(xué)效果。
所謂“缺點列舉法”,簡單地說,就是挑毛病,即是抓住事物的缺點,存在的問題,以確定解決問題及創(chuàng)新目標(biāo)所選擇的方法?！叭秉c列舉法”的應(yīng)用程序方法如下:
1)盡量列舉出事物的缺點(運(yùn)用發(fā)散思維);
2)將缺點歸類整理(運(yùn)用收斂思維。
把缺點列成功能性缺陷,原理性缺陷、結(jié)構(gòu)性缺陷、造型性缺陷、材料性缺陷、制造工藝性缺陷、使用維修性缺陷等;
3)針對缺點,加以分析;
4)實施改造創(chuàng)新。
在改造創(chuàng)新的過程中,針對某個缺點,經(jīng)過創(chuàng)新后,則產(chǎn)生出一種新的產(chǎn)物。這種新的產(chǎn)物可以轉(zhuǎn)化為商品或進(jìn)行申請專利?？梢哉f,目前世界上所有物品都是經(jīng)過找缺點創(chuàng)新再找缺點再創(chuàng)新……不斷發(fā)展過來的。人類的歷史,就是一部發(fā)明創(chuàng)造史。
筆者在運(yùn)用“缺點列舉法”進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新制作異丙醇回收裝置的做法如下,供大家參考。
廣東風(fēng)華高新科技集團(tuán)有限公司在有引線獨石電容器的生產(chǎn)過程中,需要用異丙醇溶液對獨石電容器半成品進(jìn)行清洗,清洗完后要對異丙醇溶液進(jìn)行回收復(fù)用,以降低成本。
一直以來,該公司的異丙醇回收裝置很簡單。其回收過程是用電爐盤發(fā)熱絲加熱鐵桶盛裝的機(jī)油,由機(jī)油傳熱給裝有異丙醇的玻璃容器,異丙醇經(jīng)加熱后達(dá)到沸點蒸發(fā)成蒸汽。此蒸汽導(dǎo)出后再經(jīng)玻璃管冷卻成液體異丙醇。這套裝置設(shè)備簡陋,技術(shù)落后,存在許多缺點。自己運(yùn)用“缺點列舉法”,把該套裝置的缺點列出。其主要缺點如下:
1)回收率低;
2)回收純度低,因為沒有溫度控制而造成水蒸汽與二丙醇蒸汽混合;
3)熱散失大,因為加熱電爐盤沒有保溫裝置;
4)耗電大,因為電爐盤僅加熱鐵桶底部造成加熱效率低;
5)操作不方便、不安全;
6)玻璃器皿容易破爛;
7)工人操作勞動強(qiáng)度大等。
根據(jù)以上所列缺點,進(jìn)行歸類整理、分析。確定解決技術(shù)問題及確定創(chuàng)新制作異丙醇回收裝置的整合解決方案,主要的創(chuàng)新構(gòu)思如下:
1)采用夾套結(jié)構(gòu),用不銹鋼制成一臺加熱爐,夾套發(fā)熱管直接加熱由不銹鋼容器盛裝的機(jī)油。同時,夾套外層加保溫材料,提高加熱效率。
2)采用溫度自動控制系統(tǒng),自動控制異丙醇沸點溫度。原回收裝置沒有溫度控制,因此,使混雜在異丙醇溶液中的水也能加熱成水蒸汽,這樣回收純度就很低。當(dāng)加入溫度自動控制系統(tǒng)后,使加熱回收的異丙醇(異丙醇沸點溫度為85℃)溶液溫度控制在90℃~95℃度之間,這樣,異丙醇溶液能夠加熱成氣體回收,而水(水沸點溫度為100℃)就不能,大大提高回收純度。
3)為提高回收效率,在加熱爐頂部加裝一個集氣室,集氣室內(nèi)壁加導(dǎo)流片,防止凝固在內(nèi)壁上的冷凝液回流到蒸發(fā)爐內(nèi)重新加熱蒸發(fā)。
4)冷卻器采用不銹鋼螺旋管式與冷卻水進(jìn)行熱交換,提高冷卻效率。
5)回收液的添加采用氣壓導(dǎo)流法,減輕工人勞動強(qiáng)度。原回收液的添加是用人工用力抱起用玻璃瓶盛裝的回收液倒進(jìn)加熱的玻璃瓶內(nèi)進(jìn)行加熱回收。但回收液的添加采用氣壓導(dǎo)流法后,后果就大不一樣,原回收液是用玻璃瓶盛裝,改為不銹鋼容器,而且加熱回收的不銹鋼容器比原加熱回收的玻璃瓶大幾倍,大大提高回收效率。而且在準(zhǔn)備回收與正在進(jìn)行加熱回收的不銹鋼容器之間用氣壓塑料管連接起來,并在準(zhǔn)備回收的不銹鋼容器上安裝一個壓縮空氣閥門,需要添加回收液時,只要打開閥門,回收液就源源不斷地流進(jìn)到加熱回收的不銹鋼容器內(nèi),這樣,節(jié)省了大量的人力,同時也大大提高回收效率。
6)控制加熱器的電氣開關(guān)采用固態(tài)開關(guān),防止電弧引燃異丙醇(異丙醇屬易燃品)引起爆炸,保證回收安全。
7)加熱爐容器外加裝液位計,監(jiān)視異丙醇回收液位高度,防止干燒出事。
按照以上的設(shè)計構(gòu)思,創(chuàng)新出一個整合技術(shù)解決方案,創(chuàng)新制作出一臺新型的異丙醇回收裝置,經(jīng)成功試驗后又繼續(xù)制作了幾套,使用后均達(dá)到了以上各項技術(shù)指標(biāo)要求,滿足了生產(chǎn)工藝要求,克服改進(jìn)了原回收爐的缺點,增加了一些科學(xué)合理的新技術(shù)。從結(jié)構(gòu)、性能、工藝、技術(shù)、質(zhì)量、安全保證及操作方法等方面,進(jìn)行了整合解決創(chuàng)新,大大提高了回收純度,回收效率、節(jié)能降耗、安全可靠、減輕工人勞動強(qiáng)度及改善操作環(huán)境等。這個技改創(chuàng)新項目,每年為公司創(chuàng)造了數(shù)百萬元的經(jīng)濟(jì)效益。得到企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的高度贊賞,并獲得廣東風(fēng)華高新科技集團(tuán)有限公司頒發(fā)的科技進(jìn)步一等獎。
創(chuàng)造性思維與方法中的“缺點列舉法”的運(yùn)用是比較直觀的,針對性強(qiáng)、思路清晰,主要是針對某個缺點運(yùn)用發(fā)散思維去尋找創(chuàng)新的突破口,最終定能找到較好的創(chuàng)新解決方案。這種方法比較實用,容易獲得成功。
在技工教育中,創(chuàng)造性思維與方法在自動控制系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用,自動控制設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新技改,理論與實習(xí)教學(xué)的創(chuàng)新改革等都可以廣泛應(yīng)用。近年來,自己主要負(fù)責(zé)我校的“電子技術(shù)應(yīng)用”、“電氣自動化設(shè)備安裝與維修”及“維修電工”等專業(yè)的高級班、技師班課程如《電子技術(shù)》、《電工基礎(chǔ)》、《現(xiàn)代電工新技術(shù)教程》及《自動控制系統(tǒng)》等專業(yè)理論課教學(xué)。為了提高教學(xué)質(zhì)量和效率,自己把這套成功創(chuàng)新實用的《自動控制異丙醇回收裝置》做成課件,作為專業(yè)理論課教學(xué)的典型案例,學(xué)生、教師非常歡迎,起到了良好的教學(xué)效果,為技工教育作出了自己的貢獻(xiàn)。
摘要 本文以山東華陽化工污水處理廠為例,設(shè)計了污水處理廠自動監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以西門子公司的S7-300PLC作為數(shù)據(jù)采集及控制單元,配合各種檢測和控制設(shè)備對污水處理中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,通過上位機(jī)實現(xiàn)集中控制。
關(guān)鍵詞 污水處理 組態(tài)軟件 計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 模塊化
0 引言
本文以山東華陽污水處理廠為例,介紹了污水處理自動監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方法。
本系統(tǒng)以工業(yè)控制計算機(jī)、可編程邏輯控制器及現(xiàn)場儀表構(gòu)成三級監(jiān)控系統(tǒng)?？删幊炭刂破鬟x用西門子公司的S7-300系列PLC,根據(jù)工藝流程在電控間設(shè)立4個分布控制站。上位機(jī)采用WINCC作人機(jī)界面,通過CP5611以Profibus協(xié)議與各站進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,完成數(shù)據(jù)采集、處理、監(jiān)督及控制功能。
1 工藝流程
該污水處理廠采用德國生化污水處理工藝,日處理水規(guī)模為2萬m3。工藝流程如圖1所示。
2 方案設(shè)計
2.1 設(shè)計思想
根據(jù)實際現(xiàn)場勘測及工程需要,本著可靠、穩(wěn)定、高效的原則,整個系統(tǒng)設(shè)置為3大部分,企業(yè)管理級采用100Mbit/s 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)。數(shù)據(jù)采集部分采用ET200M分布式智能化I/O單元,用Profibus DP現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)。過程控制器AS314,采用12Mbit/s MPI總線結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及控制。控制室設(shè)置兩臺操作員站(OS),其中一臺操作員站兼作工程師站(ES),采用100Mbit/s 標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)以太網(wǎng)。工程師站負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的編程及組態(tài),操作員站負(fù)責(zé)日常的系統(tǒng)監(jiān)控,兩臺操作員站在監(jiān)控操作上互為補(bǔ)充。
2.2 各單元功能描述
3.2.1 中央控制室
中央控制室設(shè)有工程師站和操作員站,工程師站即能完成系統(tǒng)組態(tài)、調(diào)試及控制參數(shù)的在線修改和設(shè)置等,又能完成對整個污水處理廠的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控,報表及打印等功能。操作員站主要完成對整個污水處理廠的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、報表及打印等功能。
3.2.2 分布式控制站
共設(shè)兩個分布控制站,各站實現(xiàn)功能如下:
1)PLCl站
(1)對粗格柵的監(jiān)控,對細(xì)格柵的監(jiān)控;(2)對提升泵(含變頻器)控制,進(jìn)水井閘閥狀態(tài)的讀取;(3)對污泥泵的監(jiān)控,污泥流量的監(jiān)測,積算;(4)對脫水機(jī)的監(jiān)控,壓榨機(jī)的調(diào)節(jié)控制。
2)PLC2站
(1)曝氣池內(nèi)氧含量的讀取;(2)鼓風(fēng)機(jī)的起?？刂?設(shè)置溶解氧定值用于鼓風(fēng)機(jī)的自動調(diào)節(jié);(3)鼓風(fēng)機(jī)的溫度、壓力信號的讀取及對鼓風(fēng)機(jī)的過熱保護(hù);(4)回風(fēng)閥及冷凝水電磁閥的狀態(tài)讀取;(5)對刮稀泥機(jī)的監(jiān)控。
3.2.3 現(xiàn)場控制柜
各現(xiàn)場電控柜具有兩部分功能:一是進(jìn)行現(xiàn)場的手動操作,二是與各個遠(yuǎn)程RIO站連接,將各設(shè)備狀態(tài)信號傳送到PLC?，F(xiàn)場手動操作具有比分布控制站和中央控制室更高的優(yōu)先權(quán),只有將狀態(tài)開關(guān)打到自動狀態(tài),自動控制程序才起作用。所以在接入自動監(jiān)控系統(tǒng)前,首先要完成對現(xiàn)場各控制柜的調(diào)試。
4 控制系統(tǒng)實現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)硬件實現(xiàn)
4.1.1 中央監(jiān)控室
中央監(jiān)控室設(shè)兩臺中央監(jiān)控計算機(jī)、彩色噴墨打印機(jī)等。兩臺監(jiān)控計算機(jī)均為戴爾工控機(jī)酷睿雙核 1G內(nèi)存,320G硬盤,并帶CP5611卡以實現(xiàn)與Profibus總線的通訊,分為工程師站和操作員站,配windowsxp Sever/Rrofessional操作系統(tǒng),并配有STEP7 V5.3 SP3和WINCC6.0軟件。通過上位機(jī),操作人員可以遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場各設(shè)備的運(yùn)行。
4.1.2 分布式控制站
1)PLC1站負(fù)責(zé)對粗格柵、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵、壓榨機(jī)及等設(shè)備的數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場控制柜的操作。對剩余污泥泵的啟?？刂萍盃顟B(tài)檢測,并設(shè)有一臺液位開關(guān),當(dāng)泥位到達(dá)下限時停泵并報警。對污泥流量的測量及流量值的累計、對排放水投藥量的控制以及對脫水機(jī)房脫水機(jī)及其他電機(jī)的啟?？刂?。主要配備CPU模塊314-1AG13、307-1KA00電源模塊各1塊,4塊32點DI模塊SM321,2塊16點DO模塊SM322,2塊8路AI模塊SM33l和2塊8路AO模塊SM332。
2)PLC2站
PLC2站主要完成曝氣池的含氧量的測量,根據(jù)測量到的含氧量對鼓風(fēng)機(jī)的起?？刂?、曝氣池溫度、液位的測量以及對刮稀泥機(jī)的控制。主要配備CPU模塊314-1AG13、307-1KA00電源模塊各1塊,2塊32點DI模塊SM321,2塊16點DO模塊SM322。
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
整個系統(tǒng)軟件分為上位機(jī)監(jiān)控軟件和PLC現(xiàn)場控制軟件。
上位監(jiān)控軟件采用1024點的西門子WINCC組態(tài)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。主畫面顯示整個污水處理廠的工藝流程。通過主畫面的各按鍵進(jìn)入不同的分畫面,分畫面是按照各個遠(yuǎn)程RIO來設(shè)計的。監(jiān)控系統(tǒng)還具備了實時故障報警和歷史數(shù)據(jù)歸檔的功能。
PLC的編程使用STEP 7 V5.3 SP3編寫,實現(xiàn)PLC對過程數(shù)據(jù)的初步處理。在STEP7中,有3種編程語言可用來編程,分別是梯型圖(LAD)、語句表(STL)、功能塊(FBD)。
首先建立新項目,插入PLC站,插入各模塊的順序完成硬件組態(tài),然后開始編制PLC程序。
5 結(jié)論
本系統(tǒng)已于2009年8月投入實際運(yùn)行,自投入運(yùn)行以來,控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠,設(shè)備工作狀況良好,使用維護(hù)方便,各項指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計要求,解決了污水處理廠設(shè)備分散、復(fù)雜、難以控制的難題,使出水指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn),同時節(jié)約能源、降低能耗,受到了廠方的好評。