【正文】 用腳本語(yǔ)言編寫(xiě)的程序段可由事件驅(qū)動(dòng)或周期性地執(zhí)行，是與對(duì)象密切相關(guān)的，例如，當(dāng)按下某個(gè)按鈕時(shí)可指定執(zhí)行一段腳本語(yǔ)言程序，完成特定的控制功能，也可以指定當(dāng)某一變量的值變化到關(guān)鍵值以下時(shí)，馬上起動(dòng)一段腳本語(yǔ)言程序完成特定的控制功能。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)查詢網(wǎng)絡(luò)上的離線節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序會(huì)通知請(qǐng)求數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，以便它能正確地標(biāo)識(shí)處理丟失的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。監(jiān)控層通過(guò)工業(yè)組態(tài)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控 PLC 子站，間接實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝單元的生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的控制。每一次掃描所用的時(shí)間成為掃描周期或工作周期。對(duì)于開(kāi)關(guān)量為主、模擬量少的項(xiàng)目，可以選用代 A/D，D/A 轉(zhuǎn)換、加減運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送的低檔機(jī)。 現(xiàn)場(chǎng)控制一般可采用三種模式，一是就地手動(dòng)方式 :現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng) /自動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)切換到手動(dòng)，各單體構(gòu)筑物的設(shè)備都由就地控制箱上的控制按鈕來(lái)直接控制其開(kāi)、停。 第 4 章 污水處理層次化控制設(shè)計(jì) 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組 成 自動(dòng)控制系統(tǒng)以 PLC 構(gòu)成子站，通過(guò) MB+光纖環(huán)形冗余網(wǎng)絡(luò)，將 PLC 與中繼器、網(wǎng)橋、集 線器、服務(wù)器、操作站相連，構(gòu)成一個(gè)以太局域網(wǎng)。給出相應(yīng)的控制信號(hào)，同時(shí)經(jīng)過(guò)串行通信接口將數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)。調(diào)節(jié) PH 值在 69，再加入沉淀劑使重金屬離子在沉淀池中沉淀下來(lái)，通過(guò)超過(guò)濾膜的膜孔選擇性篩分水污染物，大于截留分子量的溶質(zhì)絕大部分被截留，小分子量的溶質(zhì)和溶劑則被透過(guò)，再通過(guò)反滲透膜只讓水份通過(guò)，而不讓溶質(zhì)通過(guò)，最后離子樹(shù)脂將溶液中的有害離子等物質(zhì)的量轉(zhuǎn)換成另一種離子，并去除酸、堿性污水，保證出水的 PH 值保持在可排放的范圍。但是在濃溶液一邊加上適當(dāng)?shù)膲毫?，即可使?jié)B透停止，此時(shí)的壓力稱為該溶液的滲透壓。 ③輸出電流的選擇 輸出模塊的輸出電流必須大于負(fù)載的額定電流。 存儲(chǔ)容量 =開(kāi)關(guān)量 I/O 點(diǎn)數(shù) *10+模擬 量通道數(shù) *100 絕大部分 PLC 均能滿足上式要求。遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。 （ 2） 其他外部設(shè)備 PLC 還配有其他的一些外部設(shè)備。常用的存儲(chǔ)器有 RAM、 EPROM 和 EEPROM。 PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。 日立、東芝、橫河、立石、光洋、夏普等公司。我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速度連續(xù)增長(zhǎng)，但污水處理技術(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這一階段由于計(jì)算機(jī)的功能和可靠性的大為提高，而價(jià)格卻不斷下降，尤其是工業(yè)用控制機(jī) (IPC)，在采用冗余技術(shù)，軟硬件自診斷功能等措施后，其可靠 性已提高到基本滿足工業(yè)控制的需要。 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 30 OPC 的應(yīng)用 11 PLC 的工作原理 9 PLC 的系統(tǒng)組成 隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，完善，污水處理廠的自動(dòng)化控制水平也相應(yīng)的提高。 20 污水處理控制系統(tǒng)的組成 工藝用水常含有油類、硫化物、酚、氰化物和其他有機(jī)化合物。這導(dǎo)致在現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和應(yīng)用水平上，現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域已經(jīng)很難統(tǒng)一。 目前現(xiàn)代化自動(dòng)控制系統(tǒng)，在歐美國(guó)家的一些城市污水處理廠中使用日益普遍，甚至實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化無(wú)人值守控制模式。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 PLC 有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力，可直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。用這些類型存儲(chǔ)器固化系統(tǒng)管理程序和應(yīng)用程序。 PLC 的工作原理 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式，在 PLC 中用戶程序按先后順序存放， CPU從第一條指令開(kāi)始執(zhí)行程序，直到遇到結(jié)束符后又返回第一條，如此周而復(fù)始不斷循環(huán)。近年來(lái)，從德國(guó) 、日本、美國(guó)等引進(jìn)的 PLC 產(chǎn)品和國(guó)內(nèi)廠家組裝自行開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，已有幾十個(gè)、上百種型號(hào)。 （ 1）開(kāi)關(guān)量輸入模塊的選擇 PLC 的輸入模塊是用來(lái)檢測(cè)接收現(xiàn)場(chǎng)輸入設(shè)備的信號(hào)，并將輸入的信號(hào)轉(zhuǎn)換為 PLC 內(nèi)部接受的低電壓信號(hào)。 第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及難點(diǎn) 污水處理工藝控制過(guò)程 污 水處理的主要方法有物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物法。離子交換體分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩類。對(duì)于各 PLC 監(jiān)控站，有現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程兩種控制方式；對(duì)于設(shè)備，有現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)、遠(yuǎn)程手動(dòng)和遠(yuǎn)程自動(dòng)三種分級(jí)控制方式。而對(duì)于離子交換采用的則是陰離子交換器的液體中的離子進(jìn)行反應(yīng)。生產(chǎn)過(guò)程控制中的各種信號(hào)通過(guò)相應(yīng)的變送器送入下位機(jī)，一般下位機(jī)采用可靠的 PLC 作為控制單元，運(yùn)行先進(jìn)的控制算法，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制。每種工況的運(yùn)行時(shí)間及各種測(cè)量參數(shù)也可以在線或離線調(diào)整，每臺(tái)設(shè)備和每種工況的運(yùn)行情況也都可以由 PLC系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。一般系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 =輸入濾波時(shí)間 +輸出濾波時(shí)間 +掃描時(shí)間。 (6) 總裝調(diào)試，總裝調(diào)試是 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，首先對(duì) PLC外部連線作仔細(xì)的檢查，外部連線要準(zhǔn)確無(wú)誤。 目前中國(guó)市場(chǎng)上的組態(tài)軟件產(chǎn)品按廠商劃分大致可以分為三類， 即國(guó)外專業(yè)軟件 廠商提供的產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)外硬件或系統(tǒng)廠商提供的產(chǎn)品，以及國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)的國(guó)產(chǎn)化產(chǎn)品。 工控組態(tài)軟件一般由下列組件組成：圖形界面系統(tǒng)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、第三方程序接口組件、控制功能組件。由于 PC 的處理能力的增強(qiáng)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)更加充分地表現(xiàn)出了組態(tài)軟件的長(zhǎng)處。而動(dòng)態(tài)屬性則與表達(dá)式的值有關(guān)，表達(dá)式可以是來(lái)自 I/O 設(shè)備的變量，也可以是由變量和運(yùn)算符組成的數(shù)學(xué)表達(dá)式。在使用組態(tài)軟件時(shí)要充分使用其分布式的特點(diǎn)，組態(tài)軟件通過(guò)分級(jí)的方式防止網(wǎng)絡(luò)中單一的計(jì)算機(jī)遭受系統(tǒng)癱瘓的問(wèn)題干擾，組態(tài)軟件采用客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，添加新數(shù)據(jù)源進(jìn)的節(jié)點(diǎn)十分簡(jiǎn)單，只需將新的服務(wù)器連接到網(wǎng)絡(luò)上即可。現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的物理參數(shù)，由對(duì)應(yīng)的儀表傳感器或變送器檢測(cè)出來(lái)并變換為 420mA 電流信號(hào)，經(jīng)過(guò)屏蔽電纜送到各個(gè)子系統(tǒng)的 PLC 內(nèi)， PLC 通過(guò)各種模塊接口采樣電信號(hào)。由于 PLC的控制功能都是以程序的形式來(lái) 體現(xiàn)的，所以程序設(shè)計(jì)污水處理自動(dòng)控制中是非常重要的。 PLC 的控制邏輯 具體設(shè)計(jì)步驟為 : (1) 根據(jù)生產(chǎn)工藝過(guò)程分析控制要求，譬如 自動(dòng)控制要完成那些控制動(dòng)作、動(dòng)作的順序、動(dòng)作的條件，需要那些保護(hù)以及連鎖等，還要考慮操作的方式，手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單周期、單步等。 無(wú)論何種情況，由于采用的設(shè)備和技術(shù)參差不齊，使污水處理廠的生產(chǎn)運(yùn)行、管理受到不同程度的影響，影響出水水質(zhì)，同時(shí)國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)建設(shè)政策明確提出，要廣泛推廣科學(xué)技術(shù)在各行各業(yè)的應(yīng)用，用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、通信技術(shù)等高科技技術(shù)，提升改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，朝著生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化、管理信息化、高質(zhì)量、高效率、節(jié)能的方向發(fā)展。 (2) 連鎖控制：污水處理前后工序之間存在互鎖關(guān)系，而且一些參數(shù)的在線檢測(cè)儀存在滯后、較大誤差及價(jià)格昂貴等問(wèn)題，這樣會(huì)影響控制的實(shí)時(shí)性和控制精度。日益嚴(yán)格的污水排放標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致了污水處理工藝流程和裝備的復(fù)雜化，對(duì)用于污水處理過(guò)程監(jiān)視與控制的傳感器的性能也提出了更高的要求， 促進(jìn)了污水處理領(lǐng)域傳感器技術(shù)的發(fā)展，一些適用于污水處理過(guò)程的新型傳感器相繼問(wèn)世。 沉渣 濃水回收 濾液回收 濾泥打包 中和池沉清液 圖 工藝流程圖 控制過(guò)程描述： （ 1） 兩個(gè)中和反應(yīng)調(diào)節(jié)池相當(dāng)于原水池，一用一備交替加藥運(yùn)行，需測(cè)量PH，控制加藥；測(cè)量液位、控制進(jìn)、出水。故采用物理化學(xué)法。 ③同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數(shù)量 對(duì)于選用高密度的輸入模塊，應(yīng)考慮該模塊同時(shí)接通的點(diǎn)數(shù)一般不要超過(guò)輸入點(diǎn)數(shù)的 60%。 PLC 的容量選擇 PLC 的容量包括 I/O 點(diǎn)數(shù)和用戶存儲(chǔ)容量?jī)蓚€(gè)方面。在此階段，順序讀入所有輸入端子的通端狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映象寄存器。 PLC 內(nèi)有一個(gè)穩(wěn)壓電源用于對(duì) PLC 的 CPU 單 元和 I/O 單元供電。 CPU 通過(guò)地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與存儲(chǔ)單元、輸入輸出接口電路連接。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。 高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。隨著污水處理工藝的不斷改進(jìn)，工程的復(fù)雜程度也越來(lái)越大，傳統(tǒng)的依靠運(yùn)行人員人工操作和判斷的方式越來(lái)越不能適應(yīng)污水處理的要求。 另一方面，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的情況是 :大多數(shù)企業(yè)還處于模擬儀表和人工控制的階段，采用 DCS 控制系統(tǒng)的企業(yè)尚是少數(shù)，而且目前現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和系統(tǒng)還十分昂貴，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)大多數(shù)企業(yè)不可能也沒(méi)有能力投入大量資金采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。 從 40 年代到 50 年代是經(jīng)典控制理論階段，采用傳遞函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，以根軌跡法和頻率法作為分析和綜合系統(tǒng)的基本方法，很大程度上依靠人工和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合，設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般將復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程人為分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)單輸入單輸出系統(tǒng)， 屬于局部自動(dòng)控制的范疇。 16 污水處理系統(tǒng)控制的難點(diǎn) 15 污水處理自動(dòng)控制過(guò)程 15 污水處理工藝控制過(guò)程 13 PLC 的容量選擇 關(guān)鍵詞： 污水處理， PLC, 控制系統(tǒng) ABSTRACT In recent years, sewage treatment plant has bee one of the most important infrastructure of the cities. Especially in small and mediumsized cities, the newly built or expanded sewage treatment plant has bee a top priority for local governments to improve the people39。 該 污水處理 系統(tǒng)不 僅減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度與難度，而且提高了污水處理的運(yùn)行效率和效益，實(shí)現(xiàn)了污水管理的科學(xué)性。 5 研究背景 20 軟件配置 自動(dòng)控制理論和應(yīng)用技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。如果采用緊跟策略，則很難開(kāi)發(fā)出具有自己特色的產(chǎn)品，而且產(chǎn)品的發(fā)展速度必然落后于國(guó)外企業(yè)，結(jié)果只能是被國(guó)外企業(yè)所淘汰，或淪為國(guó) 外企業(yè)的技術(shù)代理。 我國(guó)污水處理廠自動(dòng)化、信息化管理水平相對(duì)偏低，大都是依靠手工操作，通過(guò)復(fù)雜的電控柜監(jiān)測(cè)和控制設(shè)備運(yùn)行，工藝的運(yùn)行狀況直觀性很差，對(duì)運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)依賴性較大。 它的應(yīng)用可大致歸納為如下幾類 : (1)邏輯控制 (2)運(yùn)動(dòng)控制 (3)過(guò)程控制 (4)數(shù)據(jù)處理 (5)多級(jí)控制 PLC 的特點(diǎn) （ 1） 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) PLC 用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少到繼電器控制系統(tǒng)的 1/10~1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。這些電路通常都被封裝在一個(gè)集成電路的芯片上。 電源部分 PLC 電源單元包括系統(tǒng)的電源及備用電池，電源單元的作用是把外部電源轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。 （ 1）輸入 處理 輸入處理也叫輸入采樣。 （ 1） 合理的結(jié)構(gòu)型式； （ 2）安裝方式的選擇； （ 3）相當(dāng)?shù)墓δ芤螅? （ 4）響應(yīng)速度的要求； （ 5）系統(tǒng)可靠性的要求； （ 6）機(jī)型統(tǒng)一。 ②輸入接線方式選擇 按輸入