通訊，用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通訊，是計算機網(wǎng)絡(luò)通訊向現(xiàn)場級的延伸。


　　3.2 軟件設(shè)計

　　計算機操作系統(tǒng)采用Windows 2000 Professional 中文版本，上位機監(jiān)控軟件采用Wincc 6.0組態(tài)軟件來實現(xiàn)。

　　3.2.1 操作系統(tǒng)軟件Windows 2000 Professional中文版提供了一個快速、高效的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境，是目前使用廣泛的工控系統(tǒng)。

　　3.2.2 Wincc 6.0監(jiān)控軟件實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的開關(guān)量、模擬量的采集和處理，并顯示在監(jiān)控畫面上，在對多臺重要水泵的控制中的物理量如電流、主回路運行、頻率設(shè)定，有無故障等都實時顯示在系統(tǒng)畫面上，方便操作人員及時掌握系統(tǒng)的運行情況。

　　3.2.3 采用Step7 對西門子可編程序控制器進(jìn)行配置、編程，它可以利用IEC-1131標(biāo)準(zhǔn)中八種編程語言中的六種（STL、LAD、FBD、CFC、SFC、SCL）進(jìn)行編程。


　　4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

　　根據(jù)除鹽水生產(chǎn)工藝，監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要是實現(xiàn)對工業(yè)新水的加藥、過濾、超濾、反滲透技術(shù)、陰陽離子置換、酸堿作用等控制工序，大致可分為過濾系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、陰陽離子置換系統(tǒng)、與酸或堿結(jié)合系統(tǒng)5個子系統(tǒng)，系統(tǒng)監(jiān)控主畫面及分系統(tǒng)畫面見圖3、圖4、圖5：


 

　　4.1 畫面顯示功能:該畫面通過wincc 6.0軟件組態(tài)編輯實現(xiàn)動態(tài)模擬顯示整個除鹽水制備的過程。利用數(shù)據(jù)鏈接技術(shù)使得畫面上的元件實現(xiàn)實時動態(tài)、閃爍、變色等功能,讓畫面上的工藝參數(shù)以數(shù)字、棒圖的形式實時顯示,并對故障進(jìn)行實時診斷。

　　4.2 數(shù)據(jù)處理功能:對系統(tǒng)采集的各種類型信號,利用各種計算功能、數(shù)據(jù)變換功能等實現(xiàn),模擬量信號有流量、壓力、濃度及PH值,數(shù)字量信號有水泵的運行狀態(tài)、故障和啟/停信號.

　　4.3 系統(tǒng)操作功能:有自動和手動兩種工作方式，正常運行時采用自動方式，故障和調(diào)試時采用手動方式。它由PID控制回路實現(xiàn)對一些重要的模擬量數(shù)據(jù)的精確控制，以達(dá)到期望值。

　　4.4報表功能與歷史趨勢功能:生產(chǎn)中的一些參數(shù)，需要及時打印，可形成報表。報表分為班報、日報、月報，可定時打印，也可手動任意時間打印。一些重要參數(shù)，我們對其進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)存儲，形成歷史趨勢，可以隨時進(jìn)行查看。

　　4.5報警記錄功能：實時地發(fā)出所有發(fā)生故障的參數(shù)的聲光報警，提醒值班人員采取相應(yīng)的措施

　　5 主要生產(chǎn)設(shè)備的控制

　　生產(chǎn)設(shè)備的主要控制方式為自動/遠(yuǎn)程手動/機旁手動三種方式。

　　自動控制： 自動完成水泵變頻啟動的所有相關(guān)過程，壓力傳感器將水泵出口壓力信號送至PLC，作為泵出口壓力單閉環(huán)控制的反饋值（給定值根據(jù)實際工況設(shè)定），通過PLC對水泵出口壓力信號變換和處理。為變頻器提供頻率給定，實現(xiàn)頻率的自動調(diào)整.

　　遠(yuǎn)程手動：操作人員可根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況，通過監(jiān)控站進(jìn)行單機設(shè)備操作，實現(xiàn)除鹽水生產(chǎn)的控制工序，作為聯(lián)鎖調(diào)試用。

　　機旁手動：作為單機檢修或現(xiàn)場調(diào)試用。


　　5.1 水泵的控制與聯(lián)鎖

　　因為除鹽水的生產(chǎn)不是連續(xù)生產(chǎn)方式，并且其產(chǎn)水量經(jīng)常根據(jù)鍋爐系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)整進(jìn)行調(diào)整，所以生產(chǎn)設(shè)備（水泵）的控制方式應(yīng)該能夠適應(yīng)多種情況下的生產(chǎn)方式，如一用一備、兩用一杯等不同工況。水泵控制程序流程圖見圖6：

 

　　以生水泵控制為例，生水泵組由三臺泵及相應(yīng)的出口閥門組成（其中的一個泵及閥作為備用），適合不同工況下的需要。控制方式分為機旁控制和遠(yuǎn)程控制兩種。機旁控制是利用選擇機旁的啟動或停止按鈕，通過PLC發(fā)出啟動或停止信號運行或停止水泵；遠(yuǎn)程控制是操作人員在監(jiān)控室根據(jù)畫面上的啟動或停止按鈕進(jìn)行點擊操作，包括聯(lián)動、單機、備用三種控制狀態(tài)，三種狀態(tài)可以任意的切換，不影響泵的運行狀態(tài)。 在聯(lián)鎖狀態(tài)下，當(dāng)兩臺工作泵中的任意一臺停運時，備用泵自動啟動，停運的泵則作為備用泵。當(dāng)生水泵出水管壓力低于5.6 MPa時，進(jìn)行第一次報警；當(dāng)運行軟水泵出口壓力低于5.4 MPa時，進(jìn)行第二次報警，同時備用泵及出口電動閥自動投入；泵事故跳閘后，泵出口電動閥自動關(guān)閉，當(dāng)每臺泵及泵出口電動閥均不能正常運行時，進(jìn)行緊急報警。各控制及聯(lián)鎖可解列。


　　5.2 超濾裝置的控制

 

圖7超濾裝置運行簡圖

　　超濾裝置的運行主要是對5個電磁閥控制的閥門進(jìn)行控制：進(jìn)水閥、產(chǎn)水閥、反洗進(jìn)水閥、正沖排水閥、反洗排水閥。這5個閥門的狀態(tài)決定了超濾裝置的工作狀態(tài)：運行、備用、反洗。

　　運行：超濾在運行狀態(tài)下，首先進(jìn)行正沖操作，正沖完成后超濾裝置的進(jìn)口和出口電磁閥得電，進(jìn)、出口閥門打開，超濾裝置投入運行；

　　備用：超濾裝置在備用狀態(tài)下，超濾裝置的進(jìn)口和出口電磁閥失電，進(jìn)、出口閥門關(guān)閉，超濾裝置投入備用；

　　反洗：超濾反洗有兩種方式，定時反洗和定壓反洗。定時反洗是根據(jù)超濾運行的時間進(jìn)行固定時間間隔的反洗，定壓反洗是根據(jù)超濾裝置的進(jìn)出口壓差進(jìn)行反洗，當(dāng)進(jìn)出口