现场总线在软水处理控制中的应用论文

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1、现场总线在软水处理控制中的应用论文.freelS、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PROFIBUS-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

2、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

3、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

4、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，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

5、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

6、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控，不同级别的操作员被授予不同的操作密码，根据各自的权益对系统进行有效的监控和管理。操作员站与S7-315PLC主站是通过厂区骨干网（工业以态网）传输数据。3系统软件设计3.1上位监控软件上位机监控软件采用当今世界通行的工控组态软件IntellutionIFIX2.6组态而成，该软件功能强大，基于MicrosoftI具有丰富的图形库和绘图工具，程序员可在此基础上做出丰满、动感、色彩斑斓的图形和操作界面；SCADA具有强大的驱动功能，可同

7、时配置八个驱动程序，每个驱动程序可同时配置任意多同系列的硬件设备。SCADA所具有强大的驱动功能可满足现场任何驱动需要。监控软件设计了管理员登录功能、授权密码管理功能、软水处理系统监控界面、实时报警功能和系统管理功能。3.2现场操作面板现场操作面板监控软件采用SIEMENSHMI组态软件ProToolV5.2中文组态版设计而成。操作员面板是通过自身所带的MPI/DP接口与PLC交换数据。监控软件设