【正文】 護。 (4)固定床鈉離子過濾系統(tǒng)八臺固定床鈉離子過濾器同時運行，每隔8小時或者蝕度大于設定值時，其中一臺參與再生，當反洗過濾器反洗結束后，投入到過濾狀態(tài)，其它到達反洗時間的過濾器依次投入再生。如果過濾狀態(tài)的過濾器數目低于四臺時，提示重故障報警，由操作人員進行干預操作。濃鹽泵。稀鹽池。 濃鹽泵:兩臺水泵一用一備，一臺故障時，另一臺自動投入運行。主要起到對將濃鹽水注入鹽過濾器的用途。兩臺鹽過濾器同時運行，運行8小時后，其中一臺進行反洗，反洗后投入運行。兩臺稀鹽泵為一用一備，一臺故障時，另一臺自動投入運行。(5)超濾系統(tǒng) 四套超濾膜組件為自動控制，同時運行，當檢鋇到壓差過大時，該套超濾膜組件自動投入反洗狀態(tài)，另三臺正常產水，待反洗結束后，投入產水狀態(tài)。四臺超濾給水泵獨立運行，單獨為對應的超濾膜組件提供供水任務。 反洗水箱為超濾膜組件提供反洗水，由反洗泵將反洗水送至超濾膜組件，當超濾膜組件需要反洗時，反洗泵自動啟動，沒有超濾膜組件反洗時，則自動停泵。反滲透產生的濃水的外排量由外排調節(jié)閥進行控制，根據電導率檢測儀檢測到的數據，對濃水外排調節(jié)閥進行精確控制，沒有外排的反滲透濃水，進入反透濃水箱，進行再次利用。 除CO2風機為手動控制，長期運行，當故障時，自動報警。當夏季氣溫高于25℃時，直接通過換熱器旁路閥為反滲透系統(tǒng)供水。四臺反滲透高壓供水泵為獨立運行，自動為對應的反滲透膜組件供水。 (7) pH值控制系統(tǒng) 液氨水箱內設有液位檢測，當液位過低時，發(fā)生報警，由操作員打開閥門，注入己經配置好的氨水。在水質要求中，有兩個重要指標，一是出水的電導率，二是出水PH值。 除鹽水生產過程中，反滲透系統(tǒng)中產生的反滲透濃水一部分外排，另一部分回流至反滲透濃水箱，與生水混合，作為預脫鹽水再次利用。在正常生產情況下，反滲透濃水的產生總量基本穩(wěn)定，外排調節(jié)閥開度的大小，決定了回流量的大小。而且還有的問題是，時間的滯后造成了控制信號不能迅速的對過程變量的輸出進行干預，這就相當于在滯后的這段時間內，信號的反饋作用根本是無效的，而信號的反饋是除鹽水自動控制所必需得到的信息，如果無法得到合適的反饋信號，就可能會導致系統(tǒng)響應超調，更有甚者可能會使系統(tǒng)控制失效。 除鹽水pH值的控制，就是將一定濃度的氨水通過計量泵輸入除鹽水管道中，與除鹽水中的酸性物質(主要是C02)進行反應，從而改變除鹽水的pH值。酸堿中和，以及pH值檢測都是一個滯后的過程，這也決定了pH值控制具有滯后性。3除鹽水生產過程中系統(tǒng)硬件平臺規(guī)劃3. 1硬件平臺所需要具備的條件早期傳統(tǒng)的除鹽水生產過程控制系統(tǒng)主要是采用繼電器控制電路，利用現(xiàn)場控制箱上的按鈕、轉換開頭等對設備進行啟/停，開/關等操作，通過指示燈、指示儀表等來顯示現(xiàn)場設備狀態(tài)，并利用PID調節(jié)儀表來控制溫度，壓力，流量等。另外，一個繼電器的觸點數量是固定的，要想擴展系統(tǒng)，就得增加繼電器或者增加輔助觸點，這就造成系統(tǒng)的靈活性和可擴展性很差。從控制可靠性來看，繼電器控制系統(tǒng)全部依靠繼電器的機械觸點的動作來實現(xiàn)，而由于繼電器機械觸點的開關動作一般都要幾十毫，并且繼電器的機械觸點由于電流等原因還會出現(xiàn)抖動問題，因此可靠性就大大降低。近十幾年來，隨著除鹽水生產工藝要求不斷提高，早期傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，由于前述缺點，早已遠遠不能滿足生產需求?，F(xiàn)場智能儀表、PLC和監(jiān)控設備之間通過一種全數字化、雙向、多站的通信網絡連接成現(xiàn)場總線控制。這是因為PLC具有以下優(yōu)勢:(1)功能強，性價比高即使一臺小型PLC，其內部也會集成了成百上千的可供工程師使用的編程元件，包括繼電器，計數器，計時器等，這些編程元件代替了繼電器控制電路中的元件，而且可以通過編程，可以實現(xiàn)繼電器控制電路中很難實現(xiàn)的復雜功能。(2)硬件配套方便，用戶使用簡單如今，常規(guī)的可編程序控制器產品已經被廣泛應該，市場上常用的可編程控制器己經標準化，同一品牌被分成不同的系列，配以不同的模塊，而且有品種齊全的各種型號，品牌的硬件裝置供設計人員選擇。對于裝配人員來說，可編程序控制器的在安裝和接線方面十分方便，基本上連接外部接線都采用接線端子。(3) 可靠性高，抗干擾性強 繼電器控制電路中要使用大量的中間繼電器和時間繼電器等。由于各PLC廠家對硬件和軟件都采取了一系列抗干擾措施，使PLC具有很強的抗干擾性，平均無故障時間己經可以達到數萬小時，而且特殊設計的系統(tǒng)，可以直接用于電磁干擾強烈的工業(yè)生產場合。 (4)系統(tǒng)的設計容易、安裝簡單、調試方便 由于PLC將繼電器控制系統(tǒng)中大部分的中間繼電器、時間繼電器、計數器等硬件用軟件功能替代了，就會使控制柜中控制電路的設計，硬件的安裝、接線等工作量有大幅的減少。順序控制編程方法具有條理性，設計編程人員很容易掌握。 對于PLC程序，調試人員可以在出廠前模擬仿真，輸入信號用按鈕等來模擬，通過PLC模塊上的顯示或者軟件監(jiān)控來觀察輸出信號的狀態(tài)，也可以提前做好監(jiān)控畫面，通過監(jiān)控畫面上做好的輸入輸出來監(jiān)控狀態(tài)。 (5)編程簡單 梯形圖是現(xiàn)今被最廣泛應用的可編程序控制器的編程語言，在梯形圖中，電路符號和表達方式與傳統(tǒng)繼電器控制電路原理圖基本致，梯形圖語言在編程過程中形象直觀，易于掌握，對于熟悉傳統(tǒng)繼電器控制電路圖的技術人員來說，只要花費很少的時間就可以熟悉梯形圖語言，并可以利用其用來編制程序。PLC或當外部的輸入裝置或者執(zhí)行原件出現(xiàn)問題后，可以在PLC編程時，通過充分考慮故障信息，編制故障報警程序，以利于維護人員迅速的查明故障的原因，并通過修改程序或更換PLC模塊的方法來快速地排除故障，繼續(xù)生產。PLC系統(tǒng)的接線比傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)的接線要少得多，有些廠家已經提供快速接頭的方式，所以可以省下大量的接線，也就可以省出大量的端線位，使整個系統(tǒng)的體積減小。通過網絡控制后，就可以在遠程顯示出實時的設備工作狀態(tài)，對于企業(yè)生產管理和人員現(xiàn)場維修帶來很大的方便。 (10)對機械設備升級提供方便 對于復雜的機械設備，在生產中，經常會面臨不能滿足使用需求的情況，這就要求對設備進行升級改造，如果采用傳統(tǒng)繼電器控制的話，如果有大機械設備升級改造，基本上要把以前的控制電路報廢，但是如果采用PLC控制電路的話，只需要擴展出相關的I/O點，增加適當的機架數，再由編程人員修改相關的控制程序就可以滿足生產需求了?，F(xiàn)場總線是自動化領域中的一種底層數據通信網絡，是將傳感器采集數據和現(xiàn)場智能設備的狀態(tài)與控制與自動控制系統(tǒng)進行傳輸的總線系統(tǒng)，還可以通過現(xiàn)場總線實現(xiàn)不同的自動控制系統(tǒng)之間的通訊。隨著自動化控制系統(tǒng)的快速發(fā)展，現(xiàn)場總線技術也在近些年得到很多科研人員的重視，在高速發(fā)展的過程中，不同的組織和機構先后提出多種不同的現(xiàn)場總線標準，如由Siemens主導的Prof bus總線、現(xiàn)場總線基金會主導的FF總線、由埃施朗公司主導的LonWorks總線、由BOSCH公司主導的CAN總線、ROSEMOUNT公司主導的HART總線等。在自動控制領域內，Siemens自動化產品線的全面性以及產品的應用的廣泛性，使Siemens公司主導的Profibus成為了目前世界上應用最為廣泛的現(xiàn)場總線技術之一，多種控制方式都可以由Profibus總線同時實現(xiàn)，并且Profibus總線是很多儀器儀表廠家及智能設備廠家所首選的總線通訊模式，其開放性和可集成性使設計人員有很大的選擇余地，在長期的發(fā)展中，Profibus總線的可靠性高、可維護性得到大量設計人員的認可，廣泛的應用也使其成本得到有效的控制，使其價格優(yōu)勢體現(xiàn)明顯。由于工業(yè)以太網具有全開放、成本低、帶寬高、應用廣泛等無可爭議的優(yōu)勢，所以本系統(tǒng)的主站將采用工業(yè)以太網與工業(yè)控制計算機相連的方式，不但可以節(jié)約成本，而且提高可靠性和速度。深圳賽遠推出的SY系列遠程通信技術產品，可以與具有以太網接口或串行端口的可編程控制器，人機界面和其他系統(tǒng)遠程進行在線下載程序，故障診斷和維修等。賽遠的SYRSCM302通訊模塊，只要在有Internet的地方，就可以控制遠程控制PLC，并且，通過匹配遠程訪問的安全通信模塊，可以實現(xiàn)通過控制現(xiàn)場安裝的攝像頭，采集現(xiàn)場視頻，通過視頻，來操作現(xiàn)場設備，達到更直觀的控制現(xiàn)場設備的效果。在安全方面，SYRSCM302可以通過Internet建立專用SLink網絡，使數據在傳輸過程中不會被攔截和破壞，并且SYRSCM302支持Profinet, Ethernet. Ethernet/IP, MODBUS TCP等多種工業(yè)網絡協(xié)議，可以廣泛的與多種可編程控制器與行網絡通訊。所以本系統(tǒng)選用深圳賽遠的SYRSCM302為遠程監(jiān)控的通訊模塊。這樣的系統(tǒng)具有開放性、分散性，在現(xiàn)場總線級實現(xiàn)數字量傳輸，信號傳送精度高，控制靈活性強，易于維護等特點，是今后除鹽水生產過程控制硬件系統(tǒng)發(fā)展的趨勢。系統(tǒng)I/O點數統(tǒng)計表 D1 DO AI RI AO 915 224 162 63 14 根據統(tǒng)計出來的I/O點數，并按照現(xiàn)場需求15%。該系統(tǒng)選用三臺工業(yè)控制計算機，其中一臺作為工程師站，兩臺作為操作員站，這三臺工業(yè)控制計算機通過交換機，用工業(yè)以太網與Siemens 57400主站的以太網模塊相連，進行通訊。四臺生水加壓泵由變頻器控制，直接通過DP總線連接至Siemens 57400主站的DP模塊，這樣可以大大減少I/O模塊中AI} AO模塊的數量，并且可以省略信號線，節(jié)約成本的同時，減少故障點。流量計，壓力變送器，液位計等總線型儀器儀表，也是通過DP總線與Siemens 57400主站的DP模塊連接，將相關的AI點全部省略，降低成本，提高數據傳輸可靠性。遠程通訊方面，分別在主控室和工程師辦公室設置一臺SYRSCM302模塊，兩臺模塊分別連接至Internet，在主控室內的SYRSCM302模塊的LAN端接入到主控室的交換機上，這樣在主控室內的操作員將SYRSCM302給電后，工程師就可以用工程師辦公室內的計算機，并通過賽遠的SYRCS軟件進行設置網絡，可以達到對現(xiàn)場的多臺PLC進行監(jiān)控的目的。3. 2硬件模擬平臺根據系統(tǒng)的網絡圖以及硬件配置和實驗室的實際情況。將六套ET200M I/O機架連接至主站的S7400處理器自帶的DP接口上。將兩套PT 100熱電阻接入ET200M的AI模塊中。將1工業(yè)控制計算機通過交換機用工業(yè)以太網與57400主站的處理器自帶的以太網接口連接，作用程序調試使用。圖3. 2除鹽水生產過程控制系統(tǒng)硬件實驗平臺圖4除鹽水生產過程控制規(guī)劃4. 1出水電導率控制器規(guī)劃 反滲透工藝流程是一個相當復雜的控制過程。為了回避控制建模比較困難的問題，可以根據除鹽水生產的經驗進行分析，并且通過模擬仿真來進行驗證，在此基礎上，設計出一個二維模糊控制器，對除鹽水生產過程進行模糊控制。在除鹽水生產過程中，反滲透濃水的總流量，在正常生產情況下基本為一恒定值，而反滲透濃水一部分回到濃水箱，繼續(xù)使用，一部分直接排放，所以，只要控制排放流量的大小，就可以達到控制回到濃水箱濃鹽水量的目的。所以本控制系統(tǒng)設計對反滲透濃鹽水排放調節(jié)閥進行控制，達到控制反滲透流量的目的。在近些年來，模糊控制技術經過科研人員的不斷探索，取得了很多突破性的研究成果，很多研究成果也在實際應用中被發(fā)展出來。在控制過程中，以計算機語言描述人類知識，并把計算機語言表示成模糊規(guī)則或關系，通過推理、并利用現(xiàn)有知識庫，把某些知識與過程狀態(tài)結合起來，構成一套最優(yōu)的模糊控制策略。例如，在傳統(tǒng)工業(yè)的煉鋼，化工中，有些系統(tǒng)基本難以得到精確的數學模型，而人文系統(tǒng)，經濟系統(tǒng)和醫(yī)學，心理系統(tǒng)等，更是難以建立精確的數學模型。同時，在這類系統(tǒng)中，操作人員在系統(tǒng)中起到重要作用