摘 要 本文通過對(duì)模塊化凈水廠控制系統(tǒng)分析，提出了模塊化凈水主、從站控制技術(shù)，并介紹了凈水主、從站控制技術(shù)的特點(diǎn)及凈水處理過程控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。

關(guān)鍵詞 凈水控制主站；凈水控制從站；485總線；DCS分散控制

中圖分類號(hào) U471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）112-0190-01

1 概述

生活飲用水的凈化處理一直以來倍受關(guān)注，它不僅是改善居民生活環(huán)境、提高居民生活水平及健康水平的重要手段，還是衡量民生工程的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此，保證生活飲用水的凈化質(zhì)量至關(guān)重要，而保證水處理質(zhì)量的首要條件是要有可靠的凈水控制系統(tǒng)。

2 模塊化凈水廠凈水主、從站控制技術(shù)

模塊化凈水廠凈水主、從站控制技術(shù)主要是針對(duì)凈水處理工藝——混合、絮凝、沉淀、過濾等過程的控制?？煞譃槟K化凈水控制主站系統(tǒng)和從站系統(tǒng)。能獨(dú)立完成單元凈水模塊設(shè)備凈水處理過程的控制系統(tǒng)稱之為模塊化凈水控制從站系統(tǒng)?？刂啤f(xié)調(diào)兩臺(tái)及多臺(tái)模塊化凈水控制從站系統(tǒng)投入運(yùn)行、退出的控制系統(tǒng)稱之為凈水控制主站系統(tǒng)。

2.1 模塊化凈水主、從站控制技術(shù)分析

模塊化凈水廠的控制系統(tǒng)采用了模塊化技術(shù)，即一個(gè)單元凈水模塊配備一臺(tái)模塊化凈水控制從站系統(tǒng)。由凈水控制主站系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制多臺(tái)凈水控制從站系統(tǒng)（一般在12臺(tái)以內(nèi)）的投入運(yùn)行或退出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)凈水系統(tǒng)中的各單元凈水模塊的控制。

凈水控制主站系統(tǒng)與凈水控制從站系統(tǒng)之間采用基于485總線技術(shù)的DCS分散控制方式，通過485總線連接，經(jīng)DP通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，控制命令傳遞等。如圖2-1。凈水控制主站系統(tǒng)通過485總線由上位微機(jī)控制系統(tǒng)——中央控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)、控制，配合凈水廠其它控制系統(tǒng)運(yùn)行。如圖2-2所示。

圖2-1 模塊化凈水控制主、從站控制示意圖

2.1.1 凈水控制從站

凈水控制從站能獨(dú)立完成對(duì)現(xiàn)場凈水設(shè)備的直接控制，在凈水控制主站失效的情況下，也能夠通過手動(dòng)操作使系統(tǒng)正常工作，從而大大提高了供水保證率。同時(shí)，凈水控制從站采取了標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)及生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)了凈水控制從站之間可以實(shí)現(xiàn)互為備用，徹底克服了凈水廠控制設(shè)備不能互為備用的缺點(diǎn)。凈水控制從站采用了智能控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、通訊模塊等，從而使凈水控制從站具有很高的智能化。

圖2-2 模塊化凈水廠中央控制示意圖

凈水控制從站其主要功能是完成開關(guān)量信號(hào)（如控制閥門的開、關(guān)信號(hào)等數(shù)據(jù)）的采集，將這些信號(hào)通過485總線經(jīng)DP通訊模塊傳給凈水控制主站進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并通過凈水控制主站的指令或自身已編程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行控制。

凈水控制從站由PLC、模擬量輸入輸出模塊、采集模塊、DP通訊模塊等組成。其輸入模塊的信號(hào)類型可由程序進(jìn)行選擇，輸出模塊具有直接功率輸出功能，能完成各種常規(guī)及復(fù)雜的控制回路。如圖2-3所示。

圖2-3 凈水控制從站控制示意圖

2.1.2 凈水控制主站

凈水控制主站完成對(duì)凈水控制從站上傳的各類參數(shù)的監(jiān)視、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)分析、計(jì)算及保存等操作功能，具有清晰的流程，實(shí)時(shí)監(jiān)視生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行情況。針對(duì)凈水控制從站所上報(bào)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析、記錄，協(xié)調(diào)凈水控制從站的設(shè)備運(yùn)行。例如各個(gè)下位從站的投入、退出，反沖洗排序等操作。凈水控制主站主要由PLC主機(jī)、模擬量輸入輸出模塊、DP通訊模塊、總線連接器等擴(kuò)展組成。

凈水控制主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集量主要有：手動(dòng)/自動(dòng)工作模式，遙控/近控工作模式，1-12#單元凈水模塊的投入退出信號(hào)，1-12#單元凈水模塊的反洗請(qǐng)求信號(hào)，1-12#單元凈水模塊的狀態(tài)及故障，反沖洗水泵的工作狀態(tài)，反沖洗水泵的故障信號(hào)，清水池水位信號(hào)；控制量信號(hào)有：反沖洗1泵啟停，反沖洗2泵啟停，1-12#單元凈水模塊的投入退出命令、反沖洗響應(yīng)命令。

對(duì)外提供PLC專用DP通訊口與中央控制系統(tǒng)的組態(tài)微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；能夠接受組態(tài)微機(jī)設(shè)置的清水池水位上限/下限、每臺(tái)凈水設(shè)備的投入/退出等參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)工作。當(dāng)清水池水位達(dá)到水位下限時(shí)，凈水設(shè)備啟動(dòng)，當(dāng)清水池水位達(dá)到水位上限時(shí)，凈水設(shè)備停止工作。還可以根據(jù)凈水控制從站的反沖洗請(qǐng)求對(duì)各臺(tái)設(shè)備的反沖洗進(jìn)行自動(dòng)排序，以完成高效運(yùn)行。

2.2 模塊化凈水控制主、從站技術(shù)的特點(diǎn)

1）模塊化凈水控制主、從站可以進(jìn)行定型設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)制式的生產(chǎn)，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)而使凈水控制的可靠性大大提高。

2）模塊化凈水控制主、從站由于在控制功能上是完全的一致性，使得凈水控制設(shè)備之間可以實(shí)現(xiàn)互為備用，大大提高了供水保證率。

3）模塊化凈水控制主、從站由于采用了模塊化概念的設(shè)計(jì)，真正的實(shí)現(xiàn)了凈水控制系統(tǒng)在凈水廠的擴(kuò)建中自由擴(kuò)展。

4）由于模塊化凈水控制主、從站大量的采用了現(xiàn)代化的各類智能控制元件，如高智能可編程控制器、智能采集模塊、通訊模塊等，使控制實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化、智能化，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水廠數(shù)據(jù)的資源共享，使凈水廠管理實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化，實(shí)現(xiàn)了上級(jí)主管機(jī)關(guān)對(duì)凈水廠透明式管理。

3 結(jié)束語

模塊化凈水主、從站控制技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了凈水廠凈水控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化，更實(shí)現(xiàn)了對(duì)凈水廠控制的智能化、現(xiàn)代化、資源共享網(wǎng)絡(luò)化。大大提高了凈水廠的運(yùn)行可靠性，降低了控制故障率，使凈水廠的管理全自動(dòng)化程度大大提高。真正意義上實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在凈水廠領(lǐng)域的應(yīng)用。具有國際領(lǐng)先性。