通訊，用于設備級控制系統與分散式I/O的通訊，是計算機網絡通訊向現場級的延伸。


　　3.2 軟件設計

　　計算機操作系統采用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。

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

　　3.2.2 Wincc 6.0監(jiān)控軟件實現了對整個系統的開關量、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、頻率設定，有無故障等都實時顯示在系統畫面上，方便操作人員及時掌握系統的運行情況。

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


　　4 系統功能實現

　　根據除鹽水生產工藝，監(jiān)控系統的功能主要是實現對工業(yè)新水的加藥、過濾、超濾、反滲透技術、陰陽離子置換、酸堿作用等控制工序，大致可分為過濾系統、超濾系統、反滲透系統、陰陽離子置換系統、與酸或堿結合系統5個子系統，系統監(jiān)控主畫面及分系統畫面見圖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)編輯實現動態(tài)模擬顯示整個除鹽水制備的過程。利用數據鏈接技術使得畫面上的元件實現實時動態(tài)、閃爍、變色等功能,讓畫面上的工藝參數以數字、棒圖的形式實時顯示,并對故障進行實時診斷。

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

　　4.3 系統操作功能:有自動和手動兩種工作方式，正常運行時采用自動方式，故障和調試時采用手動方式。它由PID控制回路實現對一些重要的模擬量數據的精確控制，以達到期望值。

　　4.4報表功能與歷史趨勢功能:生產中的一些參數，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，我們對其進行歷史數據存儲，形成歷史趨勢，可以隨時進行查看。

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

　　5 主要生產設備的控制

　　生產設備的主要控制方式為自動/遠程手動/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（給定值根據實際工況設定），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，實現頻率的自動調整.

　　遠程手動：操作人員可根據現場設備運轉狀況，通過監(jiān)控站進行單機設備操作，實現除鹽水生產的控制工序，作為聯鎖調試用。

　　機旁手動：作為單機檢修或現場調試用。


　　5.1 水泵的控制與聯鎖

　　因為除鹽水的生產不是連續(xù)生產方式，并且其產水量經常根據鍋爐系統的負荷調整進行調整，所以生產設備（水泵）的控制方式應該能夠適應多種情況下的生產方式，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；遠程控制是操作人員在監(jiān)控室根據畫面上的啟動或停止按鈕進行點擊操作，包括聯動、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)。 在聯鎖狀態(tài)下，當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。當生水泵出水管壓力低于5.6 MPa時，進行第一次報警；當運行軟水泵出口壓力低于5.4 MPa時，進行第二次報警，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閉，當每臺泵及泵出口電動閥均不能正常運行時，進行緊急報警。各控制及聯鎖可解列。


　　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行控制：進水閥、產水閥、反洗進水閥、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，首先進行正沖操作，正沖完成后超濾裝置的進口和出口電磁閥得電，進、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，超濾裝置的進口和出口電磁閥失電，進、出口閥門關閉，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。定時反洗是根據超濾運行的時間進行固定時間間隔的反洗，定壓反洗是根據超濾裝置的進出口壓差進行反洗，當進出口