现场总线在软水处理控制中的应用的论文

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1、现场总线在软水处理控制中的应用的论文　在许多企业，软水处理系统是锅炉运行不可缺少的重要组成部分，水质处理的好坏直接影响的锅炉的寿命和安全。充分利用先进成熟的profibus现场总线技术实现软水处理系统的自动控制，是生产和信息化管理的必然途径。　　多年来，profibus风靡全球，成功地应用于制造业、楼宇、过程控制和电站自动化，profibus产品在世界市场上被普遍接受，市场占有率超过40%，年增长率20%～30%，目前支持profibus标准的产品超过1500多种，分别来自国际上250多个生产厂家。在世界范围内已安装运行的profibus设备已超过200万台。profib

2、us是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准，总线存取协议是通过osi参考模型第二层（数据链路层）来实现的，它包括了保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。由profibus-fms、profibus-dp和profibus-pa组成了profibus系列。　　profibus-fms主要用于工厂、楼宇自动化的单元级，实现对变量的访问、程序调用、运行控制及事件管理等；profibus-dp主要用于现场级的高速数据传输、解决自动控制系统（如plc、pc等）通过高速串行总线与分散的现场设备（i/o、驱动器、阀门等）之间的通信任务。profibus-pa是prof

3、ibus-dp在保持其通讯协议的条件下，增加了对现场仪表而言优选的传输技术，是profibus-dp向现场的延伸。.　　1系统控制功能　　1.1软水处理系统工艺流程　　软水处理系统是基于钠离子交换原理进行工作的，自来水（要求进水压力在0.2～0.3mpa）经软水处理器处理后进入软水箱，经恒压供水系统送往冷却循环水池、冷冻水池和锅炉房等。在设定好产水量后，打开进水开关，软水处理器按4个过程循环工作，如下图所示：　　这4个过程的完成是通过对多路阀工作位置的切换来实现的：软水处理器工作至设定产水量后进入反洗过程，反洗t1时间后进入再生过程；在软水处理器再生过程中，软水处理器通过

4、虹吸方式从盐液箱吸入饱和盐溶液进行罐内树脂的再生，经过t2时间再生完成后，进入快速冲洗（正洗）过程，经过t3时间将罐内的沉淀物清除干净后，进入下一个工作循环。　　1.2控制功能　　为了能够监测设备的工作状态和软水水质的变化情况，保证设备的稳定运行和软水的保质供应，实现该设备的集中监控，提出如下控制功能：　　采用可靠性高的siemenss7-300plc进行控制。　　设置触摸屏作为现场操作面板，实现本地显示和操作。　　设置电动阀和液位计进行盐液箱的液位检测和控制，以保证盐液浓度的稳定。　　实现软水器出水流量和硬度的在线检测。　　实现水质异常的紧急处理。　　设置多路阀的运行反

5、馈和出水电磁阀的动作反馈，实现工作过程可视化。　　增设变频管道泵和压力变送器，实现进水压力的控制。　　实现软水水箱液位与软水处理器的联锁控制功能，在水箱满液位附近时停止或启动软水处理器的工作，以保证软水的稳定供给。　　实现远程监控功能。　　2系统硬件构成　　2.1plc系统　　plc系统的输入信号包括变频器故障信号、多路阀位置反馈信号、出水阀开关反馈信号、补水阀开关反馈信号、空气开关的开关信号、盐液箱液位、出水流量、进水压力等，输出包括控制变频器的启停和工作频率、多路阀的通断、出水阀和补水阀的开关。　　本系统的可编程序控制器（plc）选用siemenss7-315plc，

6、该系列plc自带2个dp接口，功能强，扩展方便，性价比好，完全满足系统控制要求。该plc作为profibus-dp网络主站，处理系统各种数据和工艺动作流程，如接收网络将控制命令控制设备；将dp从站的信息采集回来进行处理。　　2.2彩色触摸屏tp170b　　为满足方便现场操作员实时、灵活、准确、安全地控制，系统在控制柜上设置了1台西门子tp170b触摸屏作为现场操作面板，通过dp接口和s7-315相连。不同级别的操作员被授予不同的操作密码，根据各自的权益进行水处理器的启停、时间和流量参数的设定。该触摸屏使用方便、灵活实现控制命令的输入及状态的监视，且在安装时不占用空间，其坚

7、固的防护结构和专业设计能经受现场恶劣环境的考验。　　2.3变频器　　变频器采用danfoss2800系列，通过dp接口和plc相连，实现进水的恒压供给，同时将运行和故障信号通过dp总线传送给plc处理。　　2.4dp/pacoupler及pa从站　　dp/pacoupler既是s7-315plc的从站，又是下位pa仪表的主站，所有pa从站（进水压力、出水流量、出水硬度、液位）信号均通过pa接口经过dp/pacoupler转发给plc处理。　　2.5操作员站　　系统在能源管理中心室设置一台计算机作为操作员站，用于系统管理和远程监