發(fā)布時(shí)間：2022-04-25 09:39:49
開(kāi)篇：寫(xiě)作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇自動(dòng)控制系統(tǒng)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1系統(tǒng)組成
1.1系統(tǒng)采集的監(jiān)控信號(hào)。
（1）開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)
這一信號(hào)主要是對(duì)水泵的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，如果出現(xiàn)任何故障狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。而且每一個(gè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)都可以通過(guò)相關(guān)的指令來(lái)完成，相關(guān)的檢修指令是相對(duì)比較重要的構(gòu)成部分，還可以實(shí)現(xiàn)控制指令，檢修指令，對(duì)液位的報(bào)警情況進(jìn)行控制。
（2）開(kāi)關(guān)量出輸出信號(hào)
輸出信號(hào)主要是對(duì)水泵電機(jī)的啟動(dòng)和停止來(lái)進(jìn)行控制，不僅可以對(duì)電動(dòng)閘的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，還可以對(duì)真空信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控。可見(jiàn)，輸出信號(hào)也是不可缺少的信號(hào)類型之一。
（3）模擬量輸入信號(hào)
從這一類型的信號(hào)可以看出，水倉(cāng)水位、水泵抽水真空度負(fù)壓等。另外，對(duì)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(diǎn)。
從這一系統(tǒng)來(lái)看，其基本的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)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(lái)進(jìn)行控制，然后借助以太網(wǎng)的通訊模塊來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高效地處理。這種方式的實(shí)時(shí)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(cè)到水倉(cāng)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(gè)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(wú)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(diǎn)數(shù)量。
2系統(tǒng)功能
2.1自動(dòng)控制功能。
（1）通過(guò)對(duì)水位進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)性和準(zhǔn)確性，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)控制的標(biāo)準(zhǔn)
實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理地調(diào)度和輪換工作，最終達(dá)到報(bào)警的目的。自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)效果比較明顯。
（2）在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，自動(dòng)控制功能還表現(xiàn)在對(duì)超聲波水位儀以及傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的配套工作
同時(shí)還可以應(yīng)用PLC來(lái)對(duì)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(guò)實(shí)時(shí)報(bào)警來(lái)對(duì)水文進(jìn)行監(jiān)測(cè)，提升自動(dòng)控制的作用和價(jià)值。
（3）可以對(duì)水泵的運(yùn)行程度進(jìn)行自動(dòng)控制
水泵投入使用之前需要檢查相關(guān)的水位，同時(shí)還需要對(duì)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(cè)以及負(fù)壓檢測(cè)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(duì)水倉(cāng)中水位的變化情況進(jìn)行控制
在高水位開(kāi)啟的情況下，水位如果達(dá)到了上限，對(duì)多臺(tái)水泵可以進(jìn)行及時(shí)地排水，進(jìn)行低限時(shí)性停泵，可以實(shí)現(xiàn)水泵設(shè)備的自動(dòng)開(kāi)停。
（5）控制程序的運(yùn)行就是對(duì)水泵的開(kāi)啟和停止的次數(shù)以及相關(guān)的運(yùn)行時(shí)間來(lái)進(jìn)行記錄
并且根據(jù)運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(shí)現(xiàn)水泵的輪換，對(duì)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(wèn)題，可以通過(guò)查看監(jiān)控畫(huà)面的形式來(lái)提升系統(tǒng)的報(bào)警功能
以便施工人員能夠及時(shí)地采取措施來(lái)進(jìn)行解決。
2.2半自動(dòng)控制功能
根據(jù)礦井工作的需要可以對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行切換，達(dá)到半自動(dòng)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(shí)，就可以實(shí)現(xiàn)人工方式來(lái)對(duì)控制設(shè)備的啟停進(jìn)行控制，同時(shí)還可以隨時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修和維護(hù)。可見(jiàn)，就地控制功能是自動(dòng)控制系統(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(dòng)閥門(mén)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(shí)，超過(guò)了警戒線就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警。相關(guān)的工作人員就可以通過(guò)這一報(bào)警信號(hào)來(lái)采取解決對(duì)策。第二，電機(jī)保護(hù)就是對(duì)通過(guò)電機(jī)的電流和電壓等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還包括對(duì)水倉(cāng)水位的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行控制，對(duì)電機(jī)的系統(tǒng)運(yùn)行功能進(jìn)行保護(hù)。第三，電動(dòng)閥門(mén)保護(hù)就是對(duì)閥門(mén)的故障信號(hào)以及水泵的連鎖控制系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)對(duì)電動(dòng)閥門(mén)的相關(guān)信息進(jìn)行檢測(cè)。
3經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益
針對(duì)本次所研究的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，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(jì)算，每年可節(jié)約用工資金365×2×3×100=21.9萬(wàn)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(shí)降低了水泵工的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善了工作條件，使水泵工的工作由重體力勞動(dòng)向輕體力、腦力勞動(dòng)轉(zhuǎn)變。
4結(jié)語(yǔ)
如今，我國(guó)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(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障診斷、報(bào)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(zhǎng)時(shí)間就已經(jīng)得到了相關(guān)方面的普及工作，而且其在實(shí)際中的應(yīng)用效果也是非常好的，可以說(shuō)在各個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)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)的優(yōu)秀思想是通過(guò)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(jì)算機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)，還有報(bào)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(lái)完成實(shí)時(shí)的顯示工作。在實(shí)際的作業(yè)工作中，通過(guò)借助于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，然后對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)的顯示，處理，還有對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行的設(shè)定，以及對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的工作，對(duì)一些可能出現(xiàn)問(wèn)題的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)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(shí)還要連接現(xiàn)場(chǎng)的一些設(shè)備。在上下位系統(tǒng)之間，通過(guò)應(yīng)用Ethernet來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊，其根本目的就是要滿足對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。就目前而言，基礎(chǔ)的自動(dòng)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(tái)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(duì)于DCS系統(tǒng)的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)
通過(guò)對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整，這樣來(lái)適應(yīng)外界的負(fù)荷，還有工質(zhì)參數(shù)的要求，同時(shí)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(dòng)順序等，它們控制開(kāi)關(guān)的啟、停以及運(yùn)行等動(dòng)作，通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)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(guò)程中，這個(gè)系統(tǒng)配置對(duì)水位是否正常，以及壓力是否正常等情況能夠進(jìn)行報(bào)警的系統(tǒng)功能，同時(shí)還包括那么針對(duì)保護(hù)作用的，對(duì)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(guò)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(shí)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(shí)候，就需要及時(shí)的對(duì)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(kāi)數(shù)層或某一層。
（2）鍋爐送風(fēng)自動(dòng)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(shí)候，能夠自動(dòng)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(lái)提高鍋爐的工作效率。這里需要涉及到控制參數(shù)，而對(duì)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(gè)參數(shù)可以讓鍋爐的熱效率得到保證，通過(guò)借助不斷的對(duì)送風(fēng)機(jī)擋板開(kāi)度的大小進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)送風(fēng)壓力的自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。如果有兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)同時(shí)的在運(yùn)行，就應(yīng)該并列其中的一個(gè)，而對(duì)另一個(gè)的送風(fēng)機(jī)的擋板進(jìn)行調(diào)節(jié)。
（3）對(duì)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(shí)，要保持它的為微負(fù)壓，做到這一點(diǎn)，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(dòng)控制機(jī)制，是通過(guò)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)入口的風(fēng)門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過(guò)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(duì)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(duì)溫度測(cè)量的結(jié)果來(lái)判斷的，通過(guò)自動(dòng)打開(kāi)調(diào)節(jié)閥，然后對(duì)溫度進(jìn)行有效的調(diào)整，以此來(lái)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(dòng)化控制系統(tǒng)的整體方案，這個(gè)方案的有效落實(shí)，在實(shí)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(gè)行業(yè)的生產(chǎn)加工工作，尤其是在對(duì)燃燒的鍋爐的保護(hù)方面，只要按部就班的執(zhí)行每一項(xiàng)的工作內(nèi)容，而不是偷工減料的落實(shí)工作，鍋爐在工作方面是不會(huì)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(duì)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(shí)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(jià)值。
3針對(duì)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(jì)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(shí)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(guò)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(guò)程中，先要把冷空氣送到空氣的預(yù)熱器內(nèi)，然后通過(guò)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(guò)低，或者鼓風(fēng)的引風(fēng)因?yàn)槠渌墓收隙Ｖ沽斯ぷ鳎仩t的內(nèi)部就會(huì)發(fā)生回火而造成爆炸的事故，對(duì)鍋爐中的所有氣動(dòng)閥來(lái)說(shuō)，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(shí)候，所有的安全氣閥都可以被自動(dòng)的連鎖系統(tǒng)給切斷，也就是說(shuō)，點(diǎn)火煤氣壓力控制點(diǎn)火小的氣動(dòng)閥，而噴氣自動(dòng)閥，還有高爐煤氣壓力控制高爐的大噴氣動(dòng)閥，在它們之間實(shí)現(xiàn)連鎖和切斷，這對(duì)于所有的氣動(dòng)閥來(lái)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(huì)造成所有的氣動(dòng)閥都會(huì)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(duì)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(dòng)化控制。這個(gè)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(bào)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(jì)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(duì)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(dòng)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(shí)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(huì)效益目的，以上通過(guò)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的分析，尤其是在DCS系統(tǒng)反面下的鍋爐系統(tǒng)自動(dòng)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(shì)
PLC是一種在繼電邏輯控制之后迅速發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)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(dòng)化設(shè)備中。隨著對(duì)PLC研究的深入和技術(shù)的發(fā)展成熟，越來(lái)越多的復(fù)雜自動(dòng)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(kāi)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(dòng)控制系統(tǒng)智能模塊，其實(shí)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(chǎng)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(jià)過(guò)高的原因，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)智能模塊展開(kāi)了更深層次的研究。
二、基于PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)是通過(guò)PLC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的儲(chǔ)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(guò)程中，需進(jìn)行PID的運(yùn)算，通常在PLC廠家可以采購(gòu)到配套的PID控制程序和過(guò)程控制模塊，對(duì)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(jià)格和操作性的原因，不少PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)還是采取自己編程的方式，這對(duì)于復(fù)雜的PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)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(diǎn)。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作流程主要是：通過(guò)測(cè)量感應(yīng)元件對(duì)信號(hào)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(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再與控制參數(shù)進(jìn)行比對(duì)，接著進(jìn)入PID運(yùn)算單元，得到偏差結(jié)果的計(jì)算，最后由D/A模塊轉(zhuǎn)變信號(hào)輸出至執(zhí)行元件，開(kāi)始動(dòng)作的執(zhí)行。
2、PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能化實(shí)現(xiàn)本文以儲(chǔ)料儲(chǔ)存和輸送控制為例子，采用三菱公司生產(chǎn)的FX2N-48MR-001PLC對(duì)PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的智能化實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行具體介紹。
（1）儲(chǔ)位的采集：寄存器M21閉合檢測(cè)儲(chǔ)位并選擇輸入通道讀取儲(chǔ)位值信號(hào)，A/D模塊開(kāi)始工作，再經(jīng)緩沖存儲(chǔ)器讀取進(jìn)入輔助繼電器中，最后將數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)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(cè)時(shí)間、增益濾波、微積分增益等參數(shù)。其次，設(shè)置獨(dú)立的PID指令寄存器，當(dāng)PID出現(xiàn)運(yùn)算錯(cuò)誤時(shí)，及時(shí)調(diào)整寄存器的ON和OFF狀態(tài)，中斷指令，而實(shí)際采集儲(chǔ)位值信號(hào)時(shí)，也是通過(guò)中斷和跳轉(zhuǎn)指令和子程序調(diào)用指令來(lái)運(yùn)算的。
（3）電動(dòng)閥的輸出：電動(dòng)閥主要作為進(jìn)出料控制的手段，是通過(guò)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(huì)儲(chǔ)存在輔助繼電器和緩沖儲(chǔ)存器中，觸發(fā)輸出通道進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的過(guò)程。
三、基于PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控設(shè)計(jì)
1、上位監(jiān)控介紹基于PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的上位監(jiān)控是由組態(tài)軟件對(duì)上下位的通信進(jìn)行銜接，且實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行情況的管理方法。其采用組態(tài)軟件對(duì)PLC、智能模塊以及設(shè)備儀表等進(jìn)行采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的工作，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行到報(bào)警參數(shù)設(shè)置范圍內(nèi)的狀態(tài)時(shí)，組態(tài)軟件會(huì)以監(jiān)控界面和移動(dòng)終端設(shè)備等途徑提醒工作人員。同時(shí)，該上位監(jiān)控軟件對(duì)歷史數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和儲(chǔ)存，便于對(duì)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(jì)上位監(jiān)控界面設(shè)計(jì)分為兩個(gè)步驟，一是畫(huà)面的開(kāi)發(fā)，通過(guò)組態(tài)軟件對(duì)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(guò)縮小比例的顯示方式表示在計(jì)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(huà)面的直觀效果，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠在監(jiān)控界面中隨時(shí)發(fā)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，簡(jiǎn)而言之，設(shè)置工程變量即是在畫(huà)面開(kāi)發(fā)之后對(duì)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(jì)隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控與PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，成為了PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的一個(gè)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(dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)控手段脫離現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控，隨時(shí)隨地對(duì)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(wèn)監(jiān)控界面，進(jìn)行實(shí)時(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)的智能模塊設(shè)計(jì)
為滿足PLC應(yīng)用于各種自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，配套輸入口的模塊購(gòu)買成本十分高昂，而且相對(duì)固定的性能和無(wú)法擴(kuò)展的弊端對(duì)于小型自動(dòng)控制系統(tǒng)和老工藝改造項(xiàng)目具有較差的靈活性。針對(duì)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(jì)過(guò)程。
1、智能輸入輸出口模塊的設(shè)計(jì)方案智能輸入輸出口的設(shè)計(jì)主要通過(guò)編程來(lái)自定義種類各異的邏輯功能，實(shí)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優(yōu)秀控制器采用單片機(jī)作為主機(jī)來(lái)完成通信的傳輸和數(shù)據(jù)的控制，PLC作為輔機(jī)來(lái)對(duì)兩者進(jìn)行聯(lián)通。而單片機(jī)邏輯電路設(shè)計(jì)交由CPLD來(lái)完成，所有模塊和輸入輸出外設(shè)都經(jīng)過(guò)CPLD與單片機(jī)利用總線連接，實(shí)現(xiàn)抑制容易、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)。
2、硬件模塊設(shè)計(jì)
（1）單片機(jī)模塊單片機(jī)是智能輸入輸出口模塊的優(yōu)秀部分，本文對(duì)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(chǎng)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(gè)30pF電容對(duì)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(shí)，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(pán)的操作。
（2）CPLD模塊CPLD是自定義邏輯編程開(kāi)發(fā)的專用集成電路，其利用配套的輸入軟件、開(kāi)發(fā)軟件和仿真軟件對(duì)內(nèi)部邏輯燒寫(xiě)實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化的制作過(guò)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(gè)、I/O口大于116個(gè)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(jì)要求，其輸入方式應(yīng)滿足市面常見(jiàn)的直接數(shù)字和單、雙緩沖并存的輸入方式，至于模擬信號(hào)是否在轉(zhuǎn)換后通過(guò)電流形式輸出還是電壓輸出，本文對(duì)此不作要求；A/DC模塊的主要作用是轉(zhuǎn)換數(shù)字量信號(hào)，并經(jīng)單片機(jī)發(fā)送至PLC進(jìn)行PID運(yùn)算。按照常見(jiàn)的自動(dòng)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(jì)
（1）CPLD程序的編寫(xiě)CPLD程序的編寫(xiě)主要是對(duì)總線地址譯碼、讀寫(xiě)時(shí)序、數(shù)碼管掃描、鍵盤(pán)自動(dòng)掃描的操作，通常采用AHDL語(yǔ)言來(lái)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(duì)A/DC和D/AC模塊的讀寫(xiě)時(shí)序，通過(guò)讀寫(xiě)時(shí)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(guò)對(duì)數(shù)碼管的1KHz信號(hào)掃描模式，將數(shù)據(jù)顯示與LED上；最后，根據(jù)鍵盤(pán)自動(dòng)掃描200Hz信號(hào)的結(jié)果，判斷單片機(jī)中斷的按鍵動(dòng)作，輸出至總線。
（2）單片機(jī)程序的編寫(xiě)單片機(jī)程序的編寫(xiě)主要是對(duì)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(jì)。此過(guò)程是對(duì)智能輸入輸出口模塊人機(jī)交互界面的設(shè)計(jì)，應(yīng)以簡(jiǎn)單便捷的操控設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)PLC和智能輸入輸出口模塊的串行通信實(shí)質(zhì)上是模擬量和數(shù)字信號(hào)的傳輸通信，其通訊數(shù)據(jù)以每幀10個(gè)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(yàn)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(guò)程中數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)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(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的需求。
作者：馬婷單位：江蘇省連云港財(cái)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€(gè)環(huán)節(jié)，無(wú)處不在，現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)離不開(kāi)電力，是國(guó)家進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)、工業(yè)活動(dòng)的重要保障，電力不管是對(duì)個(gè)人的生活質(zhì)量還是對(duì)國(guó)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(diǎn)，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(duì)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(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠及時(shí)監(jiān)測(cè)輸煤運(yùn)行過(guò)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(jì)算機(jī)自動(dòng)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(duì)輸煤過(guò)程中的各項(xiàng)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(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠控制并及時(shí)調(diào)整輸煤過(guò)程的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行，并對(duì)所有的現(xiàn)場(chǎng)輸煤設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖控制，保證整個(gè)輸煤系統(tǒng)能夠正常持續(xù)地運(yùn)行。而熱電廠輸煤計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)都應(yīng)該要包含聯(lián)鎖啟動(dòng)、故障報(bào)警、停止和緊急停止4個(gè)基本功能，符合以下原理要求:
（1）在給熱電廠供煤時(shí)，各個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)和停止應(yīng)該要設(shè)定一種特定的順序，即要能夠?qū)Ω鱾€(gè)設(shè)備之間進(jìn)行聯(lián)鎖控制。
（2）設(shè)備啟動(dòng)和停止過(guò)程設(shè)置要結(jié)合熱電廠的實(shí)際工作情況計(jì)算后，設(shè)置合理地時(shí)間間隔（延時(shí)功能）。所有設(shè)備啟動(dòng)的延時(shí)統(tǒng)一設(shè)置為一個(gè)數(shù)值如15s，而停車延時(shí)可以根據(jù)不同的設(shè)備按照日常輸煤工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)經(jīng)過(guò)計(jì)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(shí)時(shí)間停車時(shí)破碎機(jī)要是空載的狀態(tài)，同時(shí)在輸煤皮帶上要沒(méi)有剩余的煤，延時(shí)數(shù)值的要結(jié)合熱電廠輸煤設(shè)備實(shí)際情況合理設(shè)置。
（3）輸煤系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)運(yùn)行情況，一旦有設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)并且能夠自動(dòng)控制停車，同時(shí)，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(shí)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(kāi)關(guān)，跑偏多少角度時(shí)發(fā)出告警信號(hào)，跑偏多少角度時(shí)發(fā)出告警并且自動(dòng)停車，跑偏角度參數(shù)設(shè)置可以根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)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(shí)，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(gè)機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行情況記錄顯示出來(lái)，并且能夠?qū)崟r(shí)記錄輸煤過(guò)程中發(fā)生的報(bào)警、自動(dòng)停機(jī)等情況。根據(jù)這些基本原理建立熱電廠輸煤計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(shí)快速地操作各種輸煤設(shè)備，并持續(xù)監(jiān)控整個(gè)輸煤過(guò)程中的運(yùn)行情況，發(fā)生意外狀況時(shí)能夠及時(shí)報(bào)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(guò)程的管理。
2熱電廠輸煤計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
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(zhǎng)、應(yīng)用過(guò)程中故障事件多；設(shè)備啟動(dòng)要求高等特點(diǎn)。而傳統(tǒng)的輸煤系統(tǒng)是基于繼電接觸器產(chǎn)生的，針對(duì)上述特點(diǎn)在熱電廠的運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)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(shí)間成本，而隨著人們對(duì)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(kāi)始難以滿足熱電廠的需要。以PLC為優(yōu)秀控制管理的輸煤計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠更好地滿足熱電廠的市場(chǎng)需求，降低電力的生產(chǎn)成本，熱電廠采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)輸煤具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：
（1）便于數(shù)據(jù)采集、處理工作。輸煤計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，采集數(shù)據(jù)這項(xiàng)工作是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要工作內(nèi)容，它將對(duì)輸煤各個(gè)環(huán)節(jié)過(guò)程中的數(shù)據(jù)、規(guī)格進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且及時(shí)記錄存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，同時(shí)，計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(xiàng)功能，便于工作人員及時(shí)查閱、計(jì)算和處理輸煤過(guò)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(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)在對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，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(bào)警數(shù)值發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并及時(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)自動(dòng)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(dú)立完成，又能夠合作互動(dòng)。
（4）便于數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)和通信。計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(shí)反映處理熱電廠輸煤過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題，節(jié)省人力成本及時(shí)間成本。因?yàn)闊犭姀S輸煤計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的這些優(yōu)點(diǎn)，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(shí)響應(yīng)輸煤現(xiàn)場(chǎng)的各種意外事故，提升輸煤系統(tǒng)的自動(dòng)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(shí)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(gè)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(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠通過(guò)可編程控制器的控制來(lái)自動(dòng)控制上煤和卸煤，能夠在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并根據(jù)事先的數(shù)據(jù)設(shè)置自動(dòng)采取相應(yīng)措施，保證整個(gè)熱電廠輸煤系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定地運(yùn)行，減少或防止各項(xiàng)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(yáng)熱電有限責(zé)任公司 南陽(yáng)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(kù)和設(shè)備用房。酒店為五星級(jí)酒店（金陵飯店）。南溪江路商務(wù)中心采用了樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)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(jì)依據(jù)
1）《20kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50053－2013）。2）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50054－2011）。3）《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045－1995(2005版)）。4）《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057－2010）。5）《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50116－2013）。6）《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50314－2006）。7）《綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50311－2007）。
3系統(tǒng)原理
本設(shè)計(jì)采用新型集散控制系統(tǒng)——現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)（FCS系統(tǒng)），能把控制功能分配至現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)控制回路，并完全分散在現(xiàn)場(chǎng)儀表中，從而提高了系統(tǒng)的可靠性，實(shí)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(duì)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(hào)。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(guò)光HUB及BNA把TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換成C-BUS，從而連接多臺(tái)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(lái)；還可通過(guò)ODBC、API等接口方式完成與其他系統(tǒng)的通信，實(shí)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(tái)空調(diào)機(jī)組，其中5臺(tái)采用空氣凈化變頻機(jī)組。8臺(tái)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(dòng)二通調(diào)節(jié)閥，同時(shí)根據(jù)需要對(duì)風(fēng)管電加熱器進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié)，在電加熱器后設(shè)置高溫保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉電加熱器；當(dāng)風(fēng)機(jī)停止時(shí)，連鎖關(guān)閉電動(dòng)二通閥。對(duì)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(dòng)二通調(diào)節(jié)閥，同時(shí)根據(jù)需要對(duì)風(fēng)管電加熱器進(jìn)行分級(jí)調(diào)節(jié)。在電熱器后設(shè)置高溫保護(hù)開(kāi)關(guān)，當(dāng)保護(hù)開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)，關(guān)閉電加熱器的電源；當(dāng)風(fēng)機(jī)停止時(shí)，連鎖關(guān)閉電動(dòng)二通閥和電加熱器。要注意風(fēng)機(jī)開(kāi)，電加熱器才能開(kāi)。隨著高、中、低過(guò)濾器阻力的改變，通過(guò)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(zhǎng)過(guò)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(shí)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(lái)，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(gè)空調(diào)設(shè)備機(jī)房?jī)?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(jì)中，供配電設(shè)計(jì)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?yàn)樗苤苯佑绊懝╇娤到y(tǒng)的安全與穩(wěn)定。特別是近年來(lái)，社會(huì)科技越來(lái)越發(fā)達(dá)，智能化樓宇的出現(xiàn)在給我們帶來(lái)方便的同時(shí)也產(chǎn)生了新的問(wèn)題。本工程采用TN-S系統(tǒng)。在設(shè)置該系統(tǒng)過(guò)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(yǔ)
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(shí)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(jì)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(jì)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(guó)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(jì)研究院股份有限公司 蘇州工業(yè)園區(qū)設(shè)計(jì)研究院股份有限公司
【摘要】針對(duì)發(fā)電廠計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)(裝置)2000年問(wèn)題(Y2K問(wèn)題)，闡述相應(yīng)的測(cè)試方法、步驟及分類，認(rèn)為應(yīng)根據(jù)不同的測(cè)試對(duì)象，采取不同的測(cè)試方法和步驟；無(wú)論測(cè)試對(duì)象如何，一些測(cè)試方法是基本的，具有一定的共性。
【關(guān)鍵詞】發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)2000年問(wèn)題測(cè)試
發(fā)電廠Y2K測(cè)試所涉及的對(duì)象一般有：(1)計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)裝置或檢測(cè)系統(tǒng)，包括測(cè)量?jī)x器儀表和有關(guān)的檢定系統(tǒng)等；(2)計(jì)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(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)(設(shè)備)，如分散控制系統(tǒng)(DCS)。對(duì)于不同的測(cè)試對(duì)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(cè)試方法和步驟，才能最有效地測(cè)試不同對(duì)象的Y2K問(wèn)題。但無(wú)論對(duì)象如何，有些測(cè)試方法是基本的和共性的。本文從發(fā)電廠Y2K問(wèn)題測(cè)試方法、步驟、需選時(shí)間點(diǎn)段及發(fā)電廠Y2K問(wèn)題分類等幾方面進(jìn)行討論。
1測(cè)試方法
對(duì)于發(fā)電廠計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)(裝置)Y2K問(wèn)題，一方面要測(cè)試系統(tǒng)能否順利跨越2000年，能否識(shí)別非法和無(wú)效日期，所有日期顯示是否正確；另一方面，更要測(cè)試系統(tǒng)在2000年前后能否穩(wěn)定運(yùn)行，功能是否正常，會(huì)不會(huì)引起誤報(bào)警乃至保護(hù)誤動(dòng)作等。對(duì)于不同測(cè)試對(duì)象，應(yīng)有不同的測(cè)試方法。
1.1自動(dòng)檢測(cè)儀表
對(duì)自動(dòng)檢測(cè)儀表進(jìn)行Y2K問(wèn)題測(cè)試，一般最好用離線測(cè)試法，即用備品備件外接信號(hào)源來(lái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，以免在測(cè)試過(guò)程中產(chǎn)生干擾信號(hào)，影響整個(gè)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(duì)系統(tǒng)的影響程度，決定進(jìn)行離線還是在線測(cè)試。但有相當(dāng)一部分PLC和控制器可能沒(méi)有日期和時(shí)間設(shè)置功能，無(wú)法進(jìn)行直接測(cè)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(duì)源代碼進(jìn)行分析，確定應(yīng)用軟件何處用了時(shí)間功能，如定時(shí)器等；判斷這些時(shí)間功能是由實(shí)時(shí)時(shí)鐘或系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生的，還是由計(jì)數(shù)器或脈沖產(chǎn)生的。若是由實(shí)時(shí)時(shí)鐘產(chǎn)生的定時(shí)，可能有Y2K問(wèn)題；若是由計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的定時(shí)，軟件本身應(yīng)不會(huì)有Y2K問(wèn)題。第二，應(yīng)對(duì)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(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC芯片等。若沒(méi)有這些芯片，硬件本身應(yīng)沒(méi)有Y2K問(wèn)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(wèn)題。
對(duì)于類似單回路/多回路調(diào)節(jié)器的控制器，可直接測(cè)試其控制功能是否正常，也即對(duì)控制器硬件和應(yīng)用軟件同時(shí)進(jìn)行Y2K問(wèn)題測(cè)試。對(duì)于由工業(yè)控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成的控制器，應(yīng)首先對(duì)工控機(jī)本身進(jìn)行測(cè)試，再對(duì)應(yīng)軟件(如控制軟件等)進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于PLC，先用編程器對(duì)PLC本身進(jìn)行測(cè)試，再對(duì)應(yīng)用軟件進(jìn)行測(cè)試。需注意的是，用編程器修改的是PLC本機(jī)的日期及其時(shí)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(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響程度決定是進(jìn)行離線測(cè)試，還是進(jìn)行在線測(cè)試。監(jiān)控系統(tǒng)的Y2K問(wèn)題測(cè)試分2大部分，即下位機(jī)測(cè)試和上位機(jī)測(cè)試。先對(duì)下位機(jī)進(jìn)行測(cè)試，方法與1.2節(jié)所述類似；再對(duì)上位機(jī)測(cè)試，包括上位機(jī)本身和應(yīng)用軟件測(cè)試；最后，對(duì)上位機(jī)和下位機(jī)同時(shí)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試系統(tǒng)運(yùn)行有無(wú)異常、功能是否正常。
1.4DCS系統(tǒng)
DCS是整個(gè)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(cè)試前，應(yīng)確保機(jī)組已停運(yùn)。對(duì)于DCS，應(yīng)首先進(jìn)行單項(xiàng)測(cè)試，再進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，確保整個(gè)DCS不受Y2K問(wèn)題影響。(1)DCS單項(xiàng)測(cè)試。先進(jìn)行單個(gè)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(wèn)題及其嚴(yán)重性，再對(duì)工程師站、SOE、控制站的各種應(yīng)用軟件及其功能進(jìn)行測(cè)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(cè)試。單項(xiàng)測(cè)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(kù)(包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和歷史數(shù)據(jù)庫(kù))、DCS監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)等的Y2K問(wèn)題，應(yīng)進(jìn)行DCS系統(tǒng)測(cè)試。測(cè)試前，先找到DCS主時(shí)鐘，通過(guò)修改主時(shí)鐘時(shí)間對(duì)DCS進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試，在各個(gè)關(guān)鍵時(shí)間段上考察DCS功能是否正常。必須進(jìn)行測(cè)試的功能模塊有：保護(hù)、控制、操作、顯示、事件記錄、報(bào)警、打印、趨勢(shì)、組態(tài)、報(bào)表和上載/下載等。
2測(cè)試步驟
為盡可能減少對(duì)整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的影響，保證設(shè)備安全，測(cè)試前應(yīng)認(rèn)真、仔細(xì)地做好安全措施，包括現(xiàn)場(chǎng)安全措施、測(cè)試設(shè)備軟件備份和系統(tǒng)設(shè)置備份等。(1)測(cè)試前，準(zhǔn)備好系統(tǒng)啟動(dòng)盤(pán)和軟件安裝盤(pán)等；(2)測(cè)試過(guò)程中，記錄所有測(cè)試數(shù)據(jù)和過(guò)程；(3)測(cè)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(cè)試前狀態(tài)，如電氣、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。
2.1測(cè)試前
在實(shí)施測(cè)試前應(yīng)做好以下工作：(1)確認(rèn)被測(cè)試系統(tǒng)的相關(guān)資料和臺(tái)帳的正確和完整性；(2)驗(yàn)明所有的日期輸入、輸出、顯示和內(nèi)部時(shí)鐘；(3)做好被測(cè)系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)備份；(4)記錄被測(cè)系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)；(5)測(cè)試前排除或記錄異常現(xiàn)象；(6)找出被測(cè)系統(tǒng)與外部系統(tǒng)的接口參數(shù)；(7)編寫(xiě)測(cè)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū)或測(cè)試規(guī)程；(8)開(kāi)會(huì)審核測(cè)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū)或測(cè)試規(guī)程；(9)做好被測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)安全措施。
2.2測(cè)試中
在實(shí)施測(cè)試時(shí)應(yīng)做好下面工作：(1)嚴(yán)格按測(cè)試作業(yè)指導(dǎo)書(shū)實(shí)施測(cè)試；(2)遵守測(cè)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(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試；(5)記錄所有測(cè)試情況和數(shù)據(jù)。
2.3測(cè)試后
完成測(cè)試后應(yīng)繼續(xù)做好如下工作：(1)將系統(tǒng)時(shí)鐘回調(diào)到正確的正常時(shí)間；(2)在測(cè)試前，如被測(cè)系統(tǒng)與外部系統(tǒng)斷開(kāi)，則恢復(fù)系統(tǒng)連接；(3)刪除所有測(cè)試文件，并將系統(tǒng)恢復(fù)至測(cè)試前狀態(tài)；(4)重新啟動(dòng)被測(cè)系統(tǒng)，觀察系統(tǒng)運(yùn)行是否正常；(5)準(zhǔn)備支持任何測(cè)試后的生產(chǎn)啟動(dòng)；(6)保證可用于審核和復(fù)閱的詳細(xì)測(cè)試結(jié)果。
3需要選擇的日期
無(wú)論發(fā)電廠Y2K問(wèn)題的測(cè)試對(duì)象如何，以下日期是必須測(cè)試的：(1)特殊日期測(cè)試。以往軟件設(shè)計(jì)時(shí)，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(huì)發(fā)生異常，甚至不能執(zhí)行系統(tǒng)功能。因此，必須測(cè)試1999/9/9。(2)世紀(jì)跨越測(cè)試。對(duì)于世紀(jì)跨越1999-12-312000-1-1，這是必須測(cè)試的日期。這時(shí)，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(shí)能否正常處理日期數(shù)據(jù)。(3)閏年測(cè)試。在設(shè)計(jì)軟件時(shí)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(shí)，系統(tǒng)可能會(huì)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(cè)試的日期。(4)人為設(shè)置日期測(cè)試。系統(tǒng)應(yīng)承認(rèn)有效的日期測(cè)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(wú)效)的日期測(cè)試，包括：2000-2-30，2001-2-29，2004-2-30，0000-00-00。(5)其它日期測(cè)試。如2000-12-312001-1-1，2010-1-1，2038-1-1等。以上日期，對(duì)于任何對(duì)象都應(yīng)測(cè)試，且為更全面地測(cè)試對(duì)象的Y2K問(wèn)題，還應(yīng)根據(jù)具體情況考慮其它日期測(cè)試。
4問(wèn)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(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)(裝置)Y2K問(wèn)題測(cè)試情況，Y2K問(wèn)題對(duì)發(fā)電廠計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)(裝置)的影響可歸結(jié)為以下4個(gè)方面。
4.1沒(méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片或時(shí)鐘功能的控制系統(tǒng)(裝置)
這部分設(shè)備雖然屬于計(jì)算機(jī)或單片機(jī)控制器，但因沒(méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片或時(shí)鐘功能，設(shè)備中沒(méi)有日期和實(shí)時(shí)時(shí)鐘，因此不存在Y2K問(wèn)題。如小汽輪機(jī)控制器505、ROTORK電動(dòng)頭、PMC軸封控制器和DFS火檢等。
4.2“Y2KReady”的自動(dòng)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(shí)鐘存在Y2K問(wèn)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(guò)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(shí)，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(mén)子DCS編程器PG750、SOE等。(2)無(wú)法識(shí)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(jì)，接受了2001年2月29日。(3)閏年問(wèn)題。某電廠的廢水系統(tǒng)PLC，2000年2月28～29日測(cè)試，實(shí)測(cè)現(xiàn)象為3月1日，但系統(tǒng)運(yùn)行正常。(4)日期顯示問(wèn)題。某電廠2號(hào)灰控PLC，2000年2月28～29日測(cè)試，實(shí)測(cè)現(xiàn)象為2月28日，即時(shí)間變化，日期不變，但系統(tǒng)功能正常，運(yùn)行穩(wěn)定且無(wú)異常。
4.3“Y2KOK”的自動(dòng)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(shí)鐘不存在Y2K問(wèn)題，且系統(tǒng)功能正常，運(yùn)行無(wú)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(dòng)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(shí)鐘存在Y2K問(wèn)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(yǔ)
通過(guò)Y2K問(wèn)題的測(cè)試，一方面可掌握發(fā)電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)(裝置)Y2K問(wèn)題的嚴(yán)重程度；另一方面可借此制定Y2K問(wèn)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(cè)試方法、步驟、選擇的時(shí)間段和分類等幾方面問(wèn)題，可供發(fā)電廠同行參考，希望共同對(duì)此問(wèn)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(lái)對(duì)城市供水提出了更高的要求，水塔水位控制自動(dòng)化系統(tǒng)被不斷地改造，以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，滿足及時(shí)、準(zhǔn)確、安全和保證充足供水。目前水位自動(dòng)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(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守。在許多偏遠(yuǎn)地區(qū)，特別是居住相對(duì)分散的農(nóng)村地區(qū)，供水問(wèn)題也待解決。如果仍然沿用人工方式，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，安全性難以保障。本文針對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)和偏遠(yuǎn)農(nóng)村家庭供水的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一款簡(jiǎn)單實(shí)用、符合要求的水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。
1水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成
針對(duì)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(diǎn)，考慮到農(nóng)民生活消費(fèi)水平不高，設(shè)計(jì)的供水系統(tǒng)必須是既方便農(nóng)民的生活，又經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等特點(diǎn)的水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)。水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成。
由圖中可知，水位自動(dòng)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(tái)抽水水泵，由220V交流電源電壓供電。控制電路由包括整流、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(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備
水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備只需選用價(jià)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(jiǎn)單而常用的小型設(shè)備，價(jià)格低廉，控制和維護(hù)簡(jiǎn)單易于掌握，對(duì)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(jì)中只用三根導(dǎo)線來(lái)代替?zhèn)鞲衅鞣胖迷谏稀⑾孪匏恢g，利用水的導(dǎo)電特性完成上、下限水位的自動(dòng)控制，節(jié)省了購(gòu)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(jiàn)的生活用水供應(yīng)系統(tǒng)工作形式是由外來(lái)補(bǔ)充水源（一次水源）向一個(gè)高位水塔和一個(gè)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(jì)主要考慮針對(duì)家庭供水系統(tǒng)（或者某些單獨(dú)取用水之處），因此只需用（儲(chǔ)）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(lái)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(dú)建筑水塔，僅在廚房或需用水的地方放置一足夠大的（儲(chǔ)）水箱即可滿足供水要求。
3水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制原理
該水箱水位自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)，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(shí)，接觸器線圈得電，常閉觸頭斷開(kāi)，常開(kāi)觸頭閉合，水泵停止抽水。
V1、V2用來(lái)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(lái)保護(hù)三極管，同時(shí)避免觸電事故的發(fā)生。水位的上、下限可通過(guò)調(diào)整三根導(dǎo)線的位置設(shè)定。
4測(cè)試應(yīng)用
該設(shè)計(jì)經(jīng)安裝調(diào)試，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室給排水系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，效果良好。正式應(yīng)用于某鄉(xiāng)鎮(zhèn)幾個(gè)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。可用交流變壓器供電，也可以用直流供電。
5結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)的水箱水位控制系統(tǒng)因價(jià)格便宜，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(huì)的發(fā)展，人們?cè)诠I(yè)生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的各種類型的污水越來(lái)越多，如何處理污水一直是人們熱議的話題，近年來(lái)，隨著污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的不斷完善，污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)使用率及凈化效果也越來(lái)越好。本篇文章主要是介紹污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的常見(jiàn)類型、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)論述了污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)在國(guó)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(shì)。
關(guān)鍵詞：污水處理；自動(dòng)控制系統(tǒng)；發(fā)展情況；發(fā)展趨勢(shì)
近年來(lái)，隨著生態(tài)環(huán)保型社會(huì)的建設(shè)，無(wú)論是各級(jí)政府、專家學(xué)者還是人民群眾，對(duì)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(dòng)了污水處理廠污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展、應(yīng)用。隨著對(duì)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)研究的深入，人們對(duì)其類型、制約因素等將會(huì)有更深層次的認(rèn)識(shí)，這有有助于進(jìn)一步加快污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究、應(yīng)用和處理效果。
1污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)論述
設(shè)置污水處理自動(dòng)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(dòng)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(duì)象主要是污水處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)參數(shù)，作用對(duì)象比較簡(jiǎn)單，在功能上不能單獨(dú)實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制。全場(chǎng)自動(dòng)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(shí)間較長(zhǎng)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(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展，當(dāng)前，主要有3種常見(jiàn)類型：PLC可編程序控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)等不同種類，這是目前使用率較高的自動(dòng)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(jiǎn)單，只要操作工人簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)就可快速使用，外部環(huán)境對(duì)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(shí)，該系統(tǒng)有不同類型的接口，與其他的設(shè)備可以非常簡(jiǎn)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(jiǎn)單易行的特點(diǎn)，使得該系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問(wèn)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(shí)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(duì)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(chǎng)比例。FCS的特點(diǎn)比價(jià)簡(jiǎn)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(diǎn)。
2污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
與國(guó)外相比，尤其是已經(jīng)高度使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的歐美國(guó)家，很多地方的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)高度信息化、自動(dòng)化、智能化，無(wú)論是數(shù)據(jù)采集還是過(guò)程監(jiān)控等大部分都可以由計(jì)算機(jī)代替人工完成，技術(shù)含金量非常高。同時(shí)，在各種技術(shù)應(yīng)用上也比較成熟，一旦某個(gè)系統(tǒng)故障，在一定時(shí)間內(nèi)如果無(wú)法快速排出，可以快速轉(zhuǎn)換到人工操作進(jìn)行手動(dòng)處理，很少出現(xiàn)污水處理自動(dòng)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(shí)的正常運(yùn)行。在歐美國(guó)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(jiàn)的溫度計(jì)、水位表等可方便用于污水處理過(guò)程中的數(shù)據(jù)采集。不同國(guó)家的經(jīng)濟(jì)政策、環(huán)保政策等都會(huì)對(duì)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(guó)在污水處理方面的各種費(fèi)用明顯不足，國(guó)外使用比較普遍的自動(dòng)控制系統(tǒng)配備不全。近年來(lái)，隨著各級(jí)政府對(duì)污水處理工作認(rèn)識(shí)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(wú)論是生產(chǎn)還是污水管理等都進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)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(dòng)化、信息化、智能化等提供了有力的支持。當(dāng)前，從宏觀形勢(shì)上看，我國(guó)的污水處理控制水平主要包括手動(dòng)操作、半自動(dòng)控制和全自動(dòng)控制3個(gè)層面，每個(gè)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(dòng)控制系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
雖然污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)越來(lái)越受到重視，但是該系統(tǒng)并沒(méi)有達(dá)到非常高的普及率，這也是與該系統(tǒng)自身的缺點(diǎn)是分不開(kāi)的，例如，檢測(cè)工具有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)問(wèn)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(cè)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(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)缺少專業(yè)的操作人員，操作人員缺少自動(dòng)系統(tǒng)方面的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在操作過(guò)程中很容易發(fā)生安全事故。今后，污水處理自動(dòng)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(wèn)題將會(huì)迎刃而解，將會(huì)大大推動(dòng)該系統(tǒng)的普及應(yīng)用。
隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)污水處理自動(dòng)系統(tǒng)的研究、應(yīng)用力度將越來(lái)越大，污水處理工作也將邁上新的臺(tái)階，更好的服務(wù)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(shí)的不斷增強(qiáng)，人們開(kāi)始越來(lái)越重視對(duì)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(lái)巨大影響的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。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(guó)際國(guó)內(nèi)社會(huì)污水處理的現(xiàn)狀入手，明確這一領(lǐng)域中自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及其在污水處理過(guò)程中所起的作用，進(jìn)而能為我國(guó)自動(dòng)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(dòng)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(huì)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(shí)也在不斷增強(qiáng)。但是，面對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的污水肆意排放問(wèn)題卻始終沒(méi)有得到徹底的解決。究其原因，有企業(yè)的環(huán)保意識(shí)不強(qiáng)，但同時(shí)也不乏有處理污水的技術(shù)設(shè)備不過(guò)關(guān)，不能很好的對(duì)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(wèn)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(dòng)控制系統(tǒng)。我們要通過(guò)采取各種措施，讓自動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)
污水處理中的自動(dòng)控制系統(tǒng)即是要求采用一些先進(jìn)的技術(shù)，包括計(jì)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(lái)的同時(shí)還要求確保處理過(guò)的雜質(zhì)和清水能夠進(jìn)行再次的循環(huán)利用。通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)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(shuō)，能夠精確監(jiān)測(cè)水質(zhì)酸堿度的設(shè)備要具備、能夠及時(shí)準(zhǔn)備對(duì)這些監(jiān)測(cè)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(shí)施的過(guò)程中，還有一個(gè)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(duì)于污水處理中的自動(dòng)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(duì)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(guò)程來(lái)看，它仍然具有其他系統(tǒng)所無(wú)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(kāi)放性也比較強(qiáng)，同時(shí)，在這一污水處理過(guò)程中，由于自動(dòng)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(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的運(yùn)用現(xiàn)狀
自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理上的應(yīng)用最早是出現(xiàn)在國(guó)外，因而，這方面的技術(shù)和設(shè)備對(duì)比我國(guó)國(guó)內(nèi)也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。尤其是在一些歐美國(guó)家，自動(dòng)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(kāi)始使用。他們使用電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)的全面記錄，同時(shí)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(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的污水處理操作。比如在當(dāng)今的美國(guó)社會(huì)，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(duì)集中而又有所分散的自動(dòng)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(jì)算機(jī)，他們不斷在對(duì)整個(gè)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(guò)濾是否合格、反復(fù)沖洗的次數(shù)是否無(wú)誤、化學(xué)物質(zhì)的投放對(duì)污水凈化是否安全等等都有自動(dòng)化的設(shè)備在監(jiān)控和控制。隨著我國(guó)對(duì)保護(hù)環(huán)境的日益重視，這些自動(dòng)控制系統(tǒng)也在我國(guó)得到了越來(lái)越廣泛的使用。比如在我國(guó)山東某污水處理公司，也已經(jīng)開(kāi)始使用這一系統(tǒng)進(jìn)行污水的處理工作。他通過(guò)一種優(yōu)秀的電子器件，使用光纜，雙絞線等將這一優(yōu)秀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(gè)局域網(wǎng)。憑借這一局域網(wǎng)絡(luò)，它可以對(duì)污水處理的整個(gè)情況進(jìn)行控制和管理，取得了很大的成效。然而，由于我國(guó)在資金技術(shù)等方面還存在較大差異，對(duì)于自動(dòng)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(duì)于那些小型的污水處理廠卻只能望洋興嘆，無(wú)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(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化，很多時(shí)候?qū)ξ鬯幚砬闆r的檢測(cè)還得需要人力去進(jìn)行抽樣檢測(cè)，這也給我們的污水處理工作方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(guó)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，引進(jìn)外國(guó)的先進(jìn)設(shè)備，再結(jié)合自身?xiàng)l件的基礎(chǔ)之上，努力實(shí)現(xiàn)把自動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的運(yùn)用
近年來(lái)，隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們對(duì)污水處理標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，自動(dòng)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(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)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(cè)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(guò)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(jì)算機(jī)中心，其會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，并及時(shí)做出分析判斷，根據(jù)運(yùn)行處理水質(zhì)的各項(xiàng)指標(biāo)與設(shè)計(jì)要求對(duì)比，得知當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，計(jì)算機(jī)通過(guò)控制模塊發(fā)出指令，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，確保出水水質(zhì)合格。針對(duì)這一設(shè)備在我國(guó)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(cè)的結(jié)果和標(biāo)準(zhǔn)與先進(jìn)的發(fā)達(dá)國(guó)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(guò)程中也困難重重……，我提出了一些改進(jìn)的意見(jiàn)。
3.1大力發(fā)展科學(xué)技術(shù)，提高該設(shè)備在使用過(guò)程中的精細(xì)度
我們把自動(dòng)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(huì)對(duì)周邊的環(huán)境產(chǎn)生惡劣的影響，同時(shí)在此基礎(chǔ)之上，還可以對(duì)其處理過(guò)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(cè)，還要做到細(xì)致入微。在水質(zhì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)上，也應(yīng)該盡量做嚴(yán)格，與國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)接軌。在我國(guó)，很多污水處理的企業(yè)仍然采取那種原始的、古老的自動(dòng)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(shí)代在進(jìn)步，社會(huì)在發(fā)展，我們的自動(dòng)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(duì)這樣的水質(zhì)進(jìn)行循環(huán)再利用，同樣也會(huì)給社會(huì)的環(huán)境和人們的生命健康帶來(lái)巨大的影響。因此，我們必須做到要讓水質(zhì)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)更高一點(diǎn)，與國(guó)際更接近一點(diǎn)。
3.2繼續(xù)貫徹人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，培養(yǎng)能夠研制開(kāi)發(fā)自動(dòng)控制系統(tǒng)的高端人才
當(dāng)今世界的競(jìng)爭(zhēng)是科技的競(jìng)爭(zhēng)，更是人才的競(jìng)爭(zhēng)。尤其是對(duì)一些尖端的科研領(lǐng)域和高精度的實(shí)踐領(lǐng)域，人才的需要?jiǎng)t先得更加緊迫。在污水處理這個(gè)具體的實(shí)踐過(guò)程中，自動(dòng)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(shí)是污水的處理程度達(dá)到最佳。然而，在我國(guó)，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(guó)家可以通過(guò)優(yōu)厚的報(bào)酬、待遇等來(lái)積極吸引外國(guó)在污水處理領(lǐng)域的尖端人才，讓他們?yōu)槲覀冊(cè)谶@一領(lǐng)域更好的讓自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)揮作用提供更多的指導(dǎo)。同時(shí)，對(duì)于我們自身培養(yǎng)的人才也應(yīng)該對(duì)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(shí)的時(shí)代與要求保持一致，與時(shí)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(duì)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(guó)，也曾一度引進(jìn)過(guò)外國(guó)的先進(jìn)設(shè)備，但是在使用的過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題卻沒(méi)有得到及時(shí)解決，所以最后的設(shè)備系統(tǒng)都只能成為一個(gè)空架子，形同虛設(shè)。因此，我們必須重視自動(dòng)控制系統(tǒng)在使用過(guò)程中的維護(hù)，同時(shí)保證效果維護(hù)的效果最佳。
4結(jié)語(yǔ)
社會(huì)的發(fā)展對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求也越來(lái)越高，因此，要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，在污水處理的過(guò)程中使用自動(dòng)控制系統(tǒng)這將是一種必然趨勢(shì)。相信，隨著國(guó)家和社會(huì)的重視，隨技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用一定會(huì)越來(lái)越廣，由此產(chǎn)生的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益一定會(huì)越來(lái)越高。
作者:呂威 單位:廣西來(lái)賓工業(yè)投資集團(tuán)有限公司
摘要：對(duì)于任何一個(gè)城市來(lái)講，污水的處理都是十分重要的，如果處理不好，直接會(huì)造成城市整體運(yùn)作出現(xiàn)問(wèn)題。因此，本次研究工作以污水處理為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段自動(dòng)控制的應(yīng)用進(jìn)行分析，總結(jié)出現(xiàn)階段存在的問(wèn)題與不足，并有針對(duì)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制;城市污水處理;應(yīng)用;分
污水的集中處理在過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都占據(jù)著主要的地位。但是就實(shí)際的操作情況來(lái)看，采用集中處理的方式對(duì)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(guò)在實(shí)際的操作過(guò)程中，仍然存在著一定的問(wèn)題需要解決。比如，在完成集中設(shè)備的建立過(guò)程中，需要耗費(fèi)大量的人力與財(cái)力，同時(shí)在建設(shè)的時(shí)間上也較長(zhǎng)。這樣一來(lái)，由于城市的發(fā)展速度相對(duì)較快，而相配套的污水處理系統(tǒng)卻沒(méi)有辦法快速的建立起來(lái)，這就給污水的處理帶來(lái)較大的壓力。因此，對(duì)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(dòng)控制系統(tǒng)在城市污水處理中的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題提出相應(yīng)的解決策略。
1污水處理中自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析
污水在應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)時(shí)，主要是使用了自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)。現(xiàn)階段我國(guó)已經(jīng)有很多污水處理機(jī)構(gòu)使用了該系統(tǒng)對(duì)污水進(jìn)行相應(yīng)的處理。在實(shí)際的操作過(guò)程中，曝氣池也是十分重要的，在對(duì)該部分進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，對(duì)于測(cè)量的精度等也有著十分重要的要求，而這些數(shù)據(jù)也對(duì)污水的處理起著至關(guān)重要的作用。因此，每一個(gè)污水處理廠在實(shí)際的操作中都會(huì)對(duì)這幾個(gè)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行重要的檢測(cè)。（1）污水處理中水泵自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用。在污水處理過(guò)程中，由水泵所組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)在工作時(shí)需要根據(jù)時(shí)間來(lái)進(jìn)行自動(dòng)的調(diào)整，而調(diào)整的兩個(gè)模式分別為備用與氣動(dòng)兩種。如果在具體使用的過(guò)程中，僅打開(kāi)一個(gè)水泵沒(méi)有辦法滿足控制要求時(shí)，就需要將另外的一個(gè)水泵也打開(kāi)，讓兩個(gè)水泵一起工作。同時(shí)，水泵在運(yùn)行的過(guò)程中，可以使其依據(jù)水的流量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)的控制，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)的控制以保證整個(gè)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)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(dòng)強(qiáng)度。（2）污水處理中流量的自動(dòng)控制分析。在污水處理過(guò)程中，流量的控制主要是對(duì)整體系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)參數(shù)進(jìn)行有效的了解，根據(jù)相關(guān)的參數(shù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理的控制，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就可以對(duì)其進(jìn)行快速的修正。就實(shí)際情況來(lái)講，在進(jìn)行污水處理的時(shí)候一定要提升對(duì)水表面的沖擊力，此時(shí)便需要對(duì)其進(jìn)行一個(gè)較為精確的把握，此時(shí)測(cè)量所得到的數(shù)據(jù)最為精確。在這一過(guò)程中，如果使用人為的方法進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于人的主觀性所造成的誤差較大，但是在使用自動(dòng)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(cè)量的精度，而且測(cè)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(guò)程中自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用的問(wèn)題分析
（1）限制因素較多。就現(xiàn)階段我國(guó)的實(shí)際情況來(lái)看，已經(jīng)建立完成的污水處理廠無(wú)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(dòng)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(guó)對(duì)污水處理要求的不斷提升，這些污水處理廠明顯會(huì)感受到來(lái)自各個(gè)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(wú)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(duì)污水處理要求的不斷提升，自動(dòng)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(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與PLC的應(yīng)用，但是在使用的過(guò)程中，穩(wěn)定性問(wèn)題仍然無(wú)法完全滿足人們的要求。就實(shí)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(wèn)題上十分多，同時(shí)在這一過(guò)程中也在不斷的變化，這些問(wèn)題的存在都會(huì)給整體控制系統(tǒng)帶來(lái)較高的難度。由此可以看出，污水處理廠雖然使用了自動(dòng)控制系統(tǒng)，但同時(shí)還需要相關(guān)的人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地的操作，同時(shí)有針對(duì)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(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)，使得該項(xiàng)技術(shù)也有了較快的發(fā)展，不過(guò)就實(shí)際的應(yīng)用情況來(lái)講，該技術(shù)自身仍然存在著一定的問(wèn)題。比如所使用的自動(dòng)控制技術(shù)與軟件有明顯的缺陷。在實(shí)際中，自動(dòng)控制技術(shù)許多都是直接從國(guó)外引進(jìn)而來(lái)，這也就造成了許多操作人員在操作中處理不當(dāng)。比如對(duì)污水處理的探頭進(jìn)行控制時(shí)，當(dāng)該探頭完全被污水淹沒(méi)后，所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)便會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，另外，由于污水的組成十分隨機(jī)，這也會(huì)影響到探頭所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，甚至?xí)绊懙秸w設(shè)備。
3自動(dòng)控制系統(tǒng)的改進(jìn)建議
（1）當(dāng)污水處理過(guò)程的穩(wěn)定性還未得到很好的解決時(shí)，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(wèn)題，應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)行及時(shí)的解決。（2）在進(jìn)行實(shí)際的操作過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將自動(dòng)控制技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)整體污水處理的過(guò)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(dòng)。（3）隨著自動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用程度的不斷提升，每一個(gè)污水處理廠都需要配套相關(guān)的專業(yè)人員，并定時(shí)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(dòng)控制技術(shù)在污水處理過(guò)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(duì)環(huán)境的保護(hù)起到的至關(guān)重要的作用。不過(guò)就現(xiàn)階段的情況看來(lái)，雖然自動(dòng)控制技術(shù)的使用已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是仍然存在著一些問(wèn)題需要解決，這些問(wèn)題的存在會(huì)嚴(yán)重的影響到污水的正常處理。因此，對(duì)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(dòng)化控制系統(tǒng)正發(fā)揮著越來(lái)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(diǎn)使污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。盡管目前我國(guó)的污水處理中的自動(dòng)控制系統(tǒng)配備使用率已達(dá)到相當(dāng)水平，但其帶來(lái)的問(wèn)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(diǎn)，分析污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成控制方式和存在的問(wèn)題，并針對(duì)存在的問(wèn)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(dòng)控制系統(tǒng)；污水處理；故障
0引言
隨著近年來(lái)我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程不斷推進(jìn)，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略以應(yīng)對(duì)資源與環(huán)境問(wèn)題成為我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的主題。在這樣的背景下，面對(duì)我國(guó)水資源緊張的不利形勢(shì)，如何做好污水處理控制引起了國(guó)家和有關(guān)單位的高度重視。另外，計(jì)算技術(shù)和自動(dòng)化的管理控制系統(tǒng)逐步發(fā)展，污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)正被越來(lái)越多的污水處理廠開(kāi)發(fā)使用，這一自動(dòng)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(diǎn)，可以說(shuō)，這種污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于我國(guó)目前的污水處理行業(yè)來(lái)說(shuō)有著十分重要的意義。
1自動(dòng)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(dòng)控制思想最早可以追溯到20世紀(jì)70年代的美國(guó)，伴隨第三次科技革命的興起，美國(guó)不少污水處理工程將計(jì)算機(jī)控制模式引入到加藥環(huán)節(jié)，這種自動(dòng)化的操作模式流程簡(jiǎn)易、釩用量控制精確等優(yōu)點(diǎn)使其獲得了良好的應(yīng)用效果。因而自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中得到了推廣使用，德國(guó)、日本等國(guó)也先后開(kāi)展相關(guān)研究并最先實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，今天的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)逐步發(fā)展完善，自動(dòng)化程度也有了大幅度提升。污水處理中的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其工作原理是利用網(wǎng)絡(luò)通信依靠主計(jì)算機(jī)對(duì)控制設(shè)備、執(zhí)行器件、檢測(cè)元件實(shí)行整體管控，實(shí)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(guó)的污水控制系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)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(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，工業(yè)Ethernet配合FCS、PLC控制構(gòu)成了我國(guó)最新一代的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)。在我國(guó)目前的污水處理自動(dòng)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(chǎng)總線控制系統(tǒng)（FieldbusControlSystem），其最大特點(diǎn)莫過(guò)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(shí)現(xiàn)了處理現(xiàn)場(chǎng)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(guò)計(jì)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(shí)現(xiàn)開(kāi)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(shí)現(xiàn)相互協(xié)調(diào)處理。
2自動(dòng)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(jì)算機(jī)對(duì)污水處理的每一個(gè)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(cè)和調(diào)配工作，所以系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)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(shí)間將各項(xiàng)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(lái)，能夠更合理地處理污水，反映故障信息。（2）現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)。對(duì)于污水處理的自動(dòng)控制系統(tǒng)而言，現(xiàn)場(chǎng)控制無(wú)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(chǎng)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(jì)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(tái)PLC進(jìn)行連接工作。PLC的廣泛應(yīng)用離不開(kāi)它的穩(wěn)定的抗干擾性。在復(fù)雜的污水處理現(xiàn)場(chǎng)，以中央控制為優(yōu)秀，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)一般設(shè)置多個(gè)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(shí)現(xiàn)高效率的環(huán)境監(jiān)測(cè)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(dòng)化的控制系統(tǒng)中，反映數(shù)據(jù)往往要通過(guò)計(jì)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(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而幫助工作人員依據(jù)污水處理的實(shí)際狀況進(jìn)行對(duì)應(yīng)的監(jiān)控管理，并對(duì)系統(tǒng)異常等問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)中主要配備三個(gè)種類的軟件，主要為系統(tǒng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)軟件和應(yīng)用軟件。下面就對(duì)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(kāi)放性接口，能夠應(yīng)對(duì)多用戶、多任務(wù)的處理工作。（2）數(shù)據(jù)庫(kù)軟件。其作用是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的第一時(shí)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(kù)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(kù)、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(shí)現(xiàn)管理。2．3控制方式污水處理的自動(dòng)化系統(tǒng)控制方式可以分成三方面：（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控。即對(duì)中央控制室運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)各個(gè)分散終端進(jìn)行實(shí)時(shí)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(kāi)展控制。（2）現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。即利用PLC系統(tǒng)完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備管控，將設(shè)備情況通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸及時(shí)有效地提供給PLC總站進(jìn)而實(shí)現(xiàn)監(jiān)督管理。（3）手動(dòng)監(jiān)控。處理現(xiàn)場(chǎng)的各個(gè)設(shè)備在進(jìn)行開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)都需要進(jìn)行人為的手動(dòng)控制和操作，較之遠(yuǎn)程管理，手動(dòng)控制更具優(yōu)先性，且在應(yīng)對(duì)可編程控制系統(tǒng)的突發(fā)故障時(shí)，能夠更易于控制操作，降低風(fēng)險(xiǎn)。
3自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題和改進(jìn)建議
盡管近年來(lái)自動(dòng)控制系統(tǒng)在我國(guó)的污水處理實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用并取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但不可否認(rèn)，相關(guān)發(fā)展還十分不完善，自動(dòng)化系統(tǒng)控制在具體操作中依然存在著十分明顯的問(wèn)題。本文接下來(lái)就對(duì)這些問(wèn)題予以列舉總結(jié)。
3．1自動(dòng)控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題
3．1．1自動(dòng)控制系統(tǒng)缺乏線上穩(wěn)定性
在污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)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(diǎn)所在。污水處理實(shí)在是一個(gè)極為復(fù)雜的過(guò)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(wú)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(dòng)控制系統(tǒng)的同時(shí)，同樣需要工作人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作管理，并針對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)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(dòng)控制系統(tǒng)受制于多種限制因素
在我國(guó)，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(duì)應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)提高，污水處理自動(dòng)控制設(shè)備的知識(shí)儲(chǔ)備出現(xiàn)了明顯不足，工作人員無(wú)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(wèn)題。
3．1．3自動(dòng)控制系統(tǒng)控制力缺失
我國(guó)目前的污水處理廠中普遍設(shè)置了監(jiān)視措施，但實(shí)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(shí)，自動(dòng)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(wèn)題上，有關(guān)人員往往不能認(rèn)識(shí)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(duì)于污水處理廠的風(fēng)險(xiǎn)投資被限制。另一方面，經(jīng)管自動(dòng)控制系統(tǒng)在處理污水時(shí)能夠保障一定的排放標(biāo)準(zhǔn)，但相關(guān)管理部門(mén)卻不能產(chǎn)生足夠的重視，與風(fēng)險(xiǎn)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(dòng)控制系統(tǒng)的推廣和使用。
3．1．4自動(dòng)控制系統(tǒng)本身的缺陷
盡管近年來(lái)污水處理的自動(dòng)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(guó)外引進(jìn)，因而工作人員在處理過(guò)程中很容易出現(xiàn)操作不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。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(huì)因?yàn)槲鬯难蜎](méi)而出現(xiàn)問(wèn)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(shí)還有可能造成設(shè)備損壞。
3．2自動(dòng)控制系統(tǒng)今后的改進(jìn)建議
針對(duì)上文所述的污水處理自動(dòng)控制問(wèn)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(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，由于污水處理的自動(dòng)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(duì)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(lái)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(guò)專業(yè)人員對(duì)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?yàn)楣ぷ魅藛T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(shí)，利用仿真建模的手段，針對(duì)市場(chǎng)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(dòng)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(chǎng)工作人員減輕工作壓力與負(fù)擔(dān)。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，隨著我國(guó)的工業(yè)化發(fā)展，自動(dòng)控制系統(tǒng)正越來(lái)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(jī)。與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，自動(dòng)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(huì)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(dòng)化的控制系統(tǒng)是有積極意義的。但與此同時(shí)，我國(guó)的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)也存在著許多問(wèn)題。首先是我國(guó)的技術(shù)起步晚，優(yōu)秀科技多由國(guó)外引進(jìn)，自主研發(fā)能力弱，因而實(shí)際操作效率要明顯落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)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(dòng)優(yōu)秀技術(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(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)當(dāng)抓住現(xiàn)代系統(tǒng)的優(yōu)秀技術(shù)，推動(dòng)科學(xué)與信息的一體化進(jìn)程，使自動(dòng)管理系統(tǒng)更好地為污水處理系統(tǒng)服務(wù)，這樣我國(guó)的污水處理行業(yè)將會(huì)取得更大的進(jìn)步。相信經(jīng)過(guò)不懈的努力，自動(dòng)控制系統(tǒng)將會(huì)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(lái)水廠投藥間控制是自來(lái)水質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)自來(lái)水進(jìn)行化學(xué)處理，以此來(lái)保證自來(lái)水正常使用，文章對(duì)其設(shè)計(jì)研究進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：自來(lái)水；投藥；設(shè)計(jì)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(lái)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(guó)家的相關(guān)規(guī)定，不同用途的水在各個(gè)方面有不同的標(biāo)準(zhǔn)。隨著近幾年污染的加劇，國(guó)家對(duì)飲用水的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也不斷變化，所以在對(duì)這些新標(biāo)準(zhǔn)的研究中逐步深入，從而帶動(dòng)了飲用水研究的新標(biāo)準(zhǔn)。
1自來(lái)水加工工藝闡述
自來(lái)水的處理過(guò)程大致可以分為以下四個(gè)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(kāi)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(gè)凈水處理系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，負(fù)責(zé)對(duì)水進(jìn)行凈化；送水泵房是將處理過(guò)后的達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的自來(lái)水送出去供用戶使用；最后，脫水機(jī)房就是對(duì)廢水的回收處理及再利用。雖然在處理過(guò)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(yíng)養(yǎng)化原水的除藻技術(shù)等等，雖然初見(jiàn)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(xiàng)任重而道遠(yuǎn)的任務(wù)，所以國(guó)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(shí)施。在自來(lái)水加工工藝中，投藥間是一個(gè)化學(xué)處理車間，通過(guò)加入礬和氯對(duì)自來(lái)水進(jìn)行化學(xué)處理。投藥控制直接影響到自來(lái)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(duì)自來(lái)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(huì)生成礬水花，這時(shí)加入物理作用即劇烈攪拌，會(huì)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(huì)在反映池中與水分離開(kāi)來(lái)。
2.2過(guò)濾階段
沉淀階段在混凝和沉淀的雙重作用下會(huì)產(chǎn)生大量的顆粒雜質(zhì)，緊接著進(jìn)入過(guò)濾階段，通過(guò)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(guò)程在濾池中進(jìn)行。另外，一些剩余的雜質(zhì)會(huì)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(jì)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(huì)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(gè)投礬系統(tǒng)。電攪拌機(jī)主要是對(duì)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(jì)量泵可以用來(lái)運(yùn)送藥液并且可以計(jì)量藥液的質(zhì)量，在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中還可以根據(jù)實(shí)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(shí)又可以提升污水，在使用過(guò)程中非常方便。
2.4開(kāi)度調(diào)節(jié)
以實(shí)際用水量為參考，通過(guò)控制器自動(dòng)調(diào)節(jié)計(jì)量泵機(jī)組的開(kāi)度，當(dāng)水量增加時(shí)，加大開(kāi)度，增加計(jì)量泵的沖程以減少投礬量，相反，如果水量減少，減少開(kāi)度，減少計(jì)量泵的沖程以減少投礬量。在整個(gè)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(shí)間。排泥后，可以用污泥濃縮機(jī)和污泥切割機(jī)對(duì)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(guò)程，而處理出來(lái)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(xiàng)
（1）想要控制混凝效果，必須要對(duì)原水濁度、待濾水濁度、混凝劑的流量等進(jìn)項(xiàng)檢測(cè)，可以通過(guò)先進(jìn)的濁度儀和流量計(jì)來(lái)采集上述數(shù)據(jù)。（2）在投礬過(guò)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。混凝效果可以通過(guò)濁度儀來(lái)檢測(cè)，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(guò)水層時(shí)受到阻礙的程度表示水層對(duì)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(shí)，濁度環(huán)在線沉淀池出水濁度，通過(guò)串級(jí)主控反饋回路，構(gòu)成閉環(huán)反饋系統(tǒng)。通過(guò)高精度的雙閉環(huán)控制，系統(tǒng)能夠全自動(dòng)的控制沉淀池出水濁度。如果是在不好的天氣期間，濁度會(huì)增加，這時(shí)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)加大投礬量，保持最優(yōu)的絮凝劑控制效果。隔膜計(jì)量泵是投泵系統(tǒng)的執(zhí)行部件，計(jì)量泵由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，控制器控制開(kāi)度，通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)度達(dá)到最佳的混凝和沉淀效果。（3）手動(dòng)、PLC遠(yuǎn)程控制是投礬計(jì)量泵開(kāi)度調(diào)節(jié)控制實(shí)現(xiàn)兩種控制方式，手動(dòng)方式顧名思義即通過(guò)人工方式調(diào)節(jié)來(lái)控制計(jì)量泵開(kāi)度，PLC遠(yuǎn)程控制即在接收到現(xiàn)場(chǎng)的濁度儀信號(hào)后，經(jīng)其處理后輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量泵開(kāi)度的調(diào)節(jié)，使?jié)岫缺３衷谝欢ǚ秶鷥?nèi)。（4）現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)、PLC遠(yuǎn)程自動(dòng)或者手動(dòng)控制、現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)是投泵系統(tǒng)計(jì)量泵速度調(diào)節(jié)控制實(shí)現(xiàn)的三種控制方式。
4投加氯控制系統(tǒng)
源水在經(jīng)過(guò)混凝、沉淀、過(guò)濾后，水中大量的顆粒物已經(jīng)被清理出去，但還是會(huì)有一定數(shù)量的微生物，包括對(duì)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(guó)內(nèi)普遍使用的加氯消毒法，也就是說(shuō)把液氯氣化成氯氣后通過(guò)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(dòng)切換閥、加氯機(jī)、水射器等組成。氯氣通過(guò)管道，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器后，再到加氯機(jī)里。同時(shí)加氯機(jī)的控制又是非常自由的，既可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，也可以自動(dòng)控制。系統(tǒng)主要分為前加氯和后加氯兩個(gè)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(shí)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(chǎng)手動(dòng)。現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)方式允許操作人員在現(xiàn)場(chǎng)控制柜操作旋鈕來(lái)控制投加量。氯氣瓶自動(dòng)切換裝置可以通過(guò)設(shè)定的既定程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的功能，同時(shí)，系統(tǒng)還設(shè)有漏氯自動(dòng)吸收控制裝置和漏氯檢測(cè)儀，如果氯瓶中的漏氯超過(guò)一定數(shù)量，裝置會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)氯氣進(jìn)行中和處理。
5結(jié)束語(yǔ)
自來(lái)水廠投藥間控制是自來(lái)水質(zhì)量控制至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)加入礬和氯對(duì)自來(lái)水進(jìn)行化學(xué)處理，實(shí)現(xiàn)自來(lái)水的原水利用和回收廢水的再利用，投藥控制也會(huì)直接影響到自來(lái)水的質(zhì)量。通過(guò)現(xiàn)代先進(jìn)的設(shè)備，可以努力促進(jìn)以上實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制并使其成為可以為人民造福的重要自來(lái)水凈化措施。
作者:黃震宇 單位:中山市大豐自來(lái)水有限公司
一、職校電氣控制中自動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件和硬件的教學(xué)特點(diǎn)分析
計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由工業(yè)生產(chǎn)對(duì)象和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兩個(gè)大部分構(gòu)成，通過(guò)計(jì)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(guò)輸入通道將模擬量轉(zhuǎn)化成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行數(shù)字化的控制，并通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，通過(guò)計(jì)算機(jī)完成控制、運(yùn)算、判斷、比較等各項(xiàng)功能，計(jì)算機(jī)通過(guò)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行實(shí)時(shí)決策和控制，適時(shí)的向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令。通過(guò)上述過(guò)程的不斷重復(fù)執(zhí)行，使整個(gè)系統(tǒng)按照靜態(tài)和動(dòng)態(tài)指令進(jìn)行控制和執(zhí)行。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括被控對(duì)象和計(jì)算機(jī)兩大部分構(gòu)成，其中硬件包括控制主計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備和接口電路等構(gòu)成，通過(guò)各傳感器將信號(hào)采集，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行反饋控制，軟件系統(tǒng)包括通用軟件和開(kāi)發(fā)軟件，開(kāi)發(fā)軟件具有各種數(shù)字語(yǔ)言處理程序、編輯程序、仿真程序等。自動(dòng)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)控制對(duì)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(diǎn)是可以將生產(chǎn)過(guò)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(gè)系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定可靠，常用于數(shù)據(jù)檢測(cè)和數(shù)字模型的處理和新程序的調(diào)試等。另一類分級(jí)控制系統(tǒng)的應(yīng)用也是比較多的，它是由幾臺(tái)大中小型的計(jì)算機(jī)組成，分別執(zhí)行各種功能，分為指揮計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和控制級(jí)計(jì)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(jí)、工廠級(jí)和車間級(jí)等。在自動(dòng)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(shì)，具有擴(kuò)展性強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)多級(jí)和分布式控制。
二、職校教學(xué)中單片機(jī)控制的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用分析
在職校教學(xué)中，單片機(jī)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)過(guò)程有別于一般的電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，除了硬件設(shè)計(jì)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(duì)于單片機(jī)控制系統(tǒng)的開(kāi)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(jì)方案、進(jìn)行硬件和軟件開(kāi)發(fā)、在設(shè)備上開(kāi)展仿真測(cè)試和實(shí)驗(yàn)、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(kāi)發(fā)要在系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的框架下完成，軟件的開(kāi)發(fā)具有實(shí)時(shí)性、可靠性和靈活性的特點(diǎn)，采用模塊化開(kāi)發(fā)的方法，進(jìn)行主程序開(kāi)發(fā)、子程序開(kāi)發(fā)、中斷服務(wù)程序的開(kāi)發(fā)等，在各個(gè)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(shí)要確認(rèn)軟件和硬件的設(shè)計(jì)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(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試和驗(yàn)證，滿足設(shè)計(jì)方案的目標(biāo)和要求。
三、結(jié)語(yǔ)
總而言之，電氣自動(dòng)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(shí)際應(yīng)用時(shí)還是會(huì)出現(xiàn)一些自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法完全代替人工的情況，相信在自動(dòng)化技術(shù)不斷完善的今天，這些情況會(huì)得到改善和進(jìn)步，人工智能的應(yīng)用會(huì)越來(lái)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(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)分析
在城市污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)中通常采用集中監(jiān)測(cè)方式，同時(shí)輔以分散控制方式，中控室可以實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)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(dú)控制的方式。
1.1自動(dòng)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)
污水處理自動(dòng)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(shí)控制方式也多種多樣，包括實(shí)時(shí)控制和順序控制等，還有閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制。同時(shí)，其最終控制對(duì)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(guò)程中的上述參數(shù)合格，需要對(duì)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(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。目前，污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)已經(jīng)由簡(jiǎn)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(dòng)控制系統(tǒng)有更好的開(kāi)放性、適應(yīng)性和經(jīng)濟(jì)性及擴(kuò)展性等。
1.2自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與結(jié)構(gòu)
現(xiàn)代污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)通常設(shè)置有總站和子站，總站是指廠級(jí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，子站指的是現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，實(shí)行的二級(jí)監(jiān)控集散模式。廠級(jí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要是對(duì)污水處理廠的運(yùn)行管理情況進(jìn)行集中監(jiān)測(cè)，對(duì)全廠所有工藝設(shè)備的控制和監(jiān)測(cè)主要通過(guò)對(duì)PLC的管理來(lái)實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)控制系統(tǒng)的子站主要包括以下幾個(gè)：鼓風(fēng)機(jī)子站、污泥回流泵房子站、鼓風(fēng)機(jī)子站、一級(jí)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(dòng)控制系統(tǒng)采用通訊技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)構(gòu)建成等綜合技術(shù)以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(guó)內(nèi)自動(dòng)化系統(tǒng)基本上都在Windows或NT上開(kāi)發(fā)運(yùn)行，用于Windows和NT上的數(shù)據(jù)庫(kù)引擎通常有SQLServer,MySQL,Interbase等。
1.3自動(dòng)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(guò)程自動(dòng)控制、實(shí)時(shí)在線監(jiān)視、故障顯示報(bào)警、聯(lián)鎖保護(hù)、自動(dòng)生成報(bào)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(dòng)生產(chǎn)率，保證設(shè)備正常運(yùn)行，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
(1)在線監(jiān)視功能在線監(jiān)視功能是自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要功能之一，借助該功能動(dòng)態(tài)的工藝流程圖都可以在中控室的計(jì)算機(jī)屏幕上顯示，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)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(cè)數(shù)據(jù)等也可以很清楚地顯示在子站界面上。可以很方便地利用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行干預(yù)。
(2)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)記錄操作過(guò)程，將操作行為按時(shí)間順序存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，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(jí)由控制中心集中監(jiān)控，第二級(jí)由各子站PLC控制，對(duì)各操作設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)選擇在控制系統(tǒng)中就可以完成。同時(shí)，應(yīng)將手動(dòng)操作方式作為自動(dòng)控制方式的一個(gè)補(bǔ)充。
(4)報(bào)警處理有設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，首先預(yù)先設(shè)定的操作命令會(huì)對(duì)故障進(jìn)行初次處理，并且系統(tǒng)會(huì)顯示報(bào)警畫(huà)面，來(lái)提示操作人員對(duì)故障進(jìn)行處理。報(bào)警窗口分為兩部分：當(dāng)前報(bào)警和歷史報(bào)警。當(dāng)前報(bào)警會(huì)顯示目前存在的報(bào)警，已處理的報(bào)警消失后和它相關(guān)的報(bào)警信息都會(huì)從當(dāng)前報(bào)警中消失；歷史報(bào)警不僅顯示目前存在的報(bào)警并且報(bào)警得到處理后其相關(guān)的報(bào)警信息仍可以顯示和查詢。
2結(jié)語(yǔ)
自動(dòng)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(dòng)化水平和管理水平，同時(shí)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(huì)效益。由于污水處理的自動(dòng)化技術(shù)在起步比較晚，我國(guó)在這方面與西方發(fā)達(dá)國(guó)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)、優(yōu)秀設(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(guó)產(chǎn)設(shè)備與國(guó)外設(shè)備的接口配套方面存在問(wèn)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中,世界各國(guó)都把創(chuàng)造性思維與方法的應(yīng)用,開(kāi)發(fā)創(chuàng)造力作為一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。因?yàn)?在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)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(duì)于科學(xué)的繁榮、經(jīng)濟(jì)的騰飛、民族的昌盛和國(guó)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(dòng)控制系統(tǒng)的創(chuàng)造性思維與方法的應(yīng)用,自動(dòng)控制設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新技改,理論與實(shí)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(dòng)控制系統(tǒng);應(yīng)用
思維是人腦的機(jī)能,是認(rèn)識(shí)活動(dòng)的高級(jí)形式,是創(chuàng)造力的優(yōu)秀。思維的定義是指“人腦對(duì)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(yàn),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(dòng),實(shí)質(zhì)上就是創(chuàng)造性思維與方法的應(yīng)用。在創(chuàng)新過(guò)程中,往往根據(jù)不同的創(chuàng)新對(duì)象,則運(yùn)用針對(duì)性很強(qiáng)的思維方法,去探索研究。同時(shí),還根據(jù)創(chuàng)新對(duì)象的特點(diǎn),運(yùn)用不同的創(chuàng)新技法,這樣創(chuàng)新的成功率、效率就會(huì)大大提高。俗話說(shuō):“磨刀不誤砍柴工”。說(shuō)明了工具方法的重要性。無(wú)數(shù)的創(chuàng)造、發(fā)明及創(chuàng)新的事實(shí)證明“工欲善其事,必先利其器”,即只有思路對(duì)頭,方法得當(dāng),才會(huì)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(diǎn)列舉法”是較為常用的方法。在自動(dòng)控制系統(tǒng)專業(yè)理論課程的教學(xué)實(shí)踐中,筆者曾經(jīng)運(yùn)用“缺點(diǎn)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(jì)制作一套“自動(dòng)控制異丙醇回收裝置”,并把這套自動(dòng)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(diǎn)列舉法”,簡(jiǎn)單地說(shuō),就是挑毛病,即是抓住事物的缺點(diǎn),存在的問(wèn)題,以確定解決問(wèn)題及創(chuàng)新目標(biāo)所選擇的方法。“缺點(diǎn)列舉法”的應(yīng)用程序方法如下:
1)盡量列舉出事物的缺點(diǎn)(運(yùn)用發(fā)散思維);
2)將缺點(diǎn)歸類整理(運(yùn)用收斂思維。
把缺點(diǎn)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(duì)缺點(diǎn),加以分析;
4)實(shí)施改造創(chuàng)新。
在改造創(chuàng)新的過(guò)程中,針對(duì)某個(gè)缺點(diǎn),經(jīng)過(guò)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(qǐng)專利。可以說(shuō),目前世界上所有物品都是經(jīng)過(guò)找缺點(diǎn)創(chuàng)新再找缺點(diǎn)再創(chuàng)新……不斷發(fā)展過(guò)來(lái)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(diǎn)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(dú)石電容器的生產(chǎn)過(guò)程中,需要用異丙醇溶液對(duì)獨(dú)石電容器半成品進(jìn)行清洗,清洗完后要對(duì)異丙醇溶液進(jìn)行回收復(fù)用,以降低成本。
一直以來(lái),該公司的異丙醇回收裝置很簡(jiǎn)單。其回收過(guò)程是用電爐盤(pán)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(diǎn)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(jiǎn)陋,技術(shù)落后,存在許多缺點(diǎn)。自己運(yùn)用“缺點(diǎn)列舉法”,把該套裝置的缺點(diǎn)列出。其主要缺點(diǎn)如下:
1)回收率低;
2)回收純度低,因?yàn)闆](méi)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?yàn)榧訜犭姞t盤(pán)沒(méi)有保溫裝置;
4)耗電大,因?yàn)殡姞t盤(pán)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(dòng)強(qiáng)度大等。
根據(jù)以上所列缺點(diǎn),進(jìn)行歸類整理、分析。確定解決技術(shù)問(wèn)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(tái)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(shí),夾套外層加保溫材料,提高加熱效率。
2)采用溫度自動(dòng)控制系統(tǒng),自動(dòng)控制異丙醇沸點(diǎn)溫度。原回收裝置沒(méi)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(dòng)控制系統(tǒng)后,使加熱回收的異丙醇(異丙醇沸點(diǎn)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(diǎn)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(gè)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(dòng)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?jī)?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(lái),并在準(zhǔn)備回收的不銹鋼容器上安裝一個(gè)壓縮空氣閥門(mén),需要添加回收液時(shí),只要打開(kāi)閥門(mén),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(shí)也大大提高回收效率。
6)控制加熱器的電氣開(kāi)關(guān)采用固態(tài)開(kāi)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(jì),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(jì)構(gòu)思,創(chuàng)新出一個(gè)整合技術(shù)解決方案,創(chuàng)新制作出一臺(tái)新型的異丙醇回收裝置,經(jīng)成功試驗(yàn)后又繼續(xù)制作了幾套,使用后均達(dá)到了以上各項(xiàng)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(diǎn),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(dòng)強(qiáng)度及改善操作環(huán)境等。這個(gè)技改創(chuàng)新項(xiàng)目,每年為公司創(chuàng)造了數(shù)百萬(wàn)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(jiǎng)。
創(chuàng)造性思維與方法中的“缺點(diǎn)列舉法”的運(yùn)用是比較直觀的,針對(duì)性強(qiáng)、思路清晰,主要是針對(duì)某個(gè)缺點(diǎn)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(shí)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(dòng)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新應(yīng)用,自動(dòng)控制設(shè)備的技術(shù)創(chuàng)新技改,理論與實(shí)習(xí)教學(xué)的創(chuàng)新改革等都可以廣泛應(yīng)用。近年來(lái),自己主要負(fù)責(zé)我校的“電子技術(shù)應(yīng)用”、“電氣自動(dòng)化設(shè)備安裝與維修”及“維修電工”等專業(yè)的高級(jí)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(dòng)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(shí)用的《自動(dòng)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(yáng)化工污水處理廠為例,設(shè)計(jì)了污水處理廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以西門(mén)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(cè)和控制設(shè)備對(duì)污水處理中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)集中控制。
關(guān)鍵詞 污水處理 組態(tài)軟件 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 模塊化
0 引言
本文以山東華陽(yáng)污水處理廠為例,介紹了污水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。
本系統(tǒng)以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器及現(xiàn)場(chǎng)儀表構(gòu)成三級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)。可編程控制器選用西門(mén)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(gè)分布控制站。上位機(jī)采用WINCC作人機(jī)界面,通過(guò)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(guó)生化污水處理工藝,日處理水規(guī)模為2萬(wàn)m3。工藝流程如圖1所示。
2 方案設(shè)計(jì)
2.1 設(shè)計(jì)思想
根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)及工程需要,本著可靠、穩(wěn)定、高效的原則,整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置為3大部分,企業(yè)管理級(jí)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(chǎng)總線結(jié)構(gòu)。過(guò)程控制器AS314,采用12Mbit/s MPI總線結(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)及控制。控制室設(shè)置兩臺(tái)操作員站(OS),其中一臺(tái)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(gè)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(tái)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(duì)整個(gè)污水處理廠的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控,報(bào)表及打印等功能。操作員站主要完成對(duì)整個(gè)污水處理廠的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、報(bào)表及打印等功能。
3.2.2 分布式控制站
共設(shè)兩個(gè)分布控制站,各站實(shí)現(xiàn)功能如下:
1)PLCl站
(1)對(duì)粗格柵的監(jiān)控,對(duì)細(xì)格柵的監(jiān)控;(2)對(duì)提升泵(含變頻器)控制,進(jìn)水井閘閥狀態(tài)的讀取;(3)對(duì)污泥泵的監(jiān)控,污泥流量的監(jiān)測(cè),積算;(4)對(duì)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)的起停控制,設(shè)置溶解氧定值用于鼓風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié);(3)鼓風(fēng)機(jī)的溫度、壓力信號(hào)的讀取及對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的過(guò)熱保護(hù);(4)回風(fēng)閥及冷凝水電磁閥的狀態(tài)讀取;(5)對(duì)刮稀泥機(jī)的監(jiān)控。
3.2.3 現(xiàn)場(chǎng)控制柜
各現(xiàn)場(chǎng)電控柜具有兩部分功能:一是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的手動(dòng)操作,二是與各個(gè)遠(yuǎn)程RIO站連接,將各設(shè)備狀態(tài)信號(hào)傳送到PLC。現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)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(kāi)關(guān)打到自動(dòng)狀態(tài),自動(dòng)控制程序才起作用。所以在接入自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)前,首先要完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)各控制柜的調(diào)試。
4 控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
4.1 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
4.1.1 中央監(jiān)控室
中央監(jiān)控室設(shè)兩臺(tái)中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)、彩色噴墨打印機(jī)等。兩臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)均為戴爾工控機(jī)酷睿雙核 1G內(nèi)存,320G硬盤(pán),并帶CP5611卡以實(shí)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(guò)上位機(jī),操作人員可以遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(chǎng)控制柜的操作。對(duì)剩余污泥泵的啟停控制及狀態(tài)檢測(cè),并設(shè)有一臺(tái)液位開(kāi)關(guān),當(dāng)泥位到達(dá)下限時(shí)停泵并報(bào)警。對(duì)污泥流量的測(cè)量及流量值的累計(jì)、對(duì)排放水投藥量的控制以及對(duì)脫水機(jī)房脫水機(jī)及其他電機(jī)的啟停控制。主要配備CPU模塊314-1AG13、307-1KA00電源模塊各1塊,4塊32點(diǎn)DI模塊SM321,2塊16點(diǎn)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(cè)量,根據(jù)測(cè)量到的含氧量對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的起停控制、曝氣池溫度、液位的測(cè)量以及對(duì)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(diǎn)DI模塊SM321,2塊16點(diǎn)DO模塊SM322。
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)軟件分為上位機(jī)監(jiān)控軟件和PLC現(xiàn)場(chǎng)控制軟件。
上位監(jiān)控軟件采用1024點(diǎn)的西門(mén)子WINCC組態(tài)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。主畫(huà)面顯示整個(gè)污水處理廠的工藝流程。通過(guò)主畫(huà)面的各按鍵進(jìn)入不同的分畫(huà)面,分畫(huà)面是按照各個(gè)遠(yuǎn)程RIO來(lái)設(shè)計(jì)的。監(jiān)控系統(tǒng)還具備了實(shí)時(shí)故障報(bào)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(xiě),實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)過(guò)程數(shù)據(jù)的初步處理。在STEP7中,有3種編程語(yǔ)言可用來(lái)編程,分別是梯型圖(LAD)、語(yǔ)句表(STL)、功能塊(FBD)。
首先建立新項(xiàng)目,插入PLC站,插入各模塊的順序完成硬件組態(tài),然后開(kāi)始編制PLC程序。
5 結(jié)論
本系統(tǒng)已于2009年8月投入實(shí)際運(yùn)行,自投入運(yùn)行以來(lái),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(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)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(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)節(jié)約能源、降低能耗,受到了廠方的好評(píng)。
