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LonWorks技术在污水处理系统中的应用

   日期:2004-09-11     来源:中国测控网     作者:管理员    

LonWorks现场总线技术应用非常广泛,例如:智能建筑、工业控制、环境保护等方面。Echelon 公司LonWorks系统已经应用于数千家设备和系统生产厂商的产品中,韩国DCI公司应用自己开发的LonWorks控制模块,将LonWorks技术应用于污水处理方面。

系统控制原理

[img]20049118442285860.gif[/img]

图1

污水处理系统采用上述工艺流程图,将污水中的杂质分离出,经过处理、净化后的水被再次利用,达到环保的目的。经过渗透、中和、通风、沉淀、调PH值、凝结、处理、过滤、脱水等一些过程(详见上图),从过滤水箱里出来的水就是经过处理的净化水;杂质经过脱水、压缩后用集装箱运走,达到对污水进行处理的目的;另外,经过杂质浓化和脱水后的水被送回渗透水箱,再次被利用。

在整个工艺流程中,需要对泵、鼓风机、搅拌机等进行控制,对水箱中的水位进行监测,用PH值探测器检测PH值等等。 这样就有一系列的输入、输出信号,采用LonWorks控制模块可以进行上述过程的控制。

系统控制方案
DCI公司采用自己研发的输入/输出通用模块(I/O GENERAL MODULE)、水位控制模块(LEVEL CONTROL MODULE)和阀门控制器(VALVE CONTROL MODULE),将各个监测点、控制点连起,实现控制。

下面是一个模拟的系统(DEMO),共用了7个模块,包括DOF-08A1(2个)、DIF-08A1、AOF-04A1,AIF-08A1和LVF-08A1,可以满足控制点的要求;另外用VVCTLF-A1(阀门控制器),通过网络变量控制阀门的开度。

1)系统中的各监测、控制点
DIF-08A1中DO1、DO2、DO3各连接一个开关,直接控制搅拌机。

DI-MODULE
1.SCRUB1_SW

2. SCRUB2_SW

3. SCRUB3_SW

AIF-08A1用了5个输入点,AI1、AI2、AI3分别监测流量调节水箱、处理水箱、浓化水箱的流量,AI4是阀门开度的输入量,AI5是PH值探测器的输入。

AI-MODULE
1.YU_LEVEL

2.CHER_LEVEL

3.NONG_LEVEL

4.VALVE_LEVEL

5.PH_LEVEL

AOF-04A1用了3个点,用来输出调节水箱、处理水箱、浓化水箱的流量值,用数码管显示。

AO-MODULE
1.YU_INDICATOR

2.CHER_INDICATOR

3.NONG_INDICATOR

DOF-08A1用了两个,共用了15个点。具体点如下。


DO1-MODULE
1.
DO2-MODULE
1.JONAOH

2.JIPH2SO4
2.JOAID

3.JIPNAOH
3.SCRUB2

4.JIPBLOW
4.UNIPP

5.POKBLOW
5.SCRUB3

6.SCRUB1
6.NONGPP

7.YUWFPP
7.GATAID

8.JOAL2SO4
8.PRESSPP


2)系统人机界面图


[img]20049118444197121.gif[/img]
图2


[img]20049118445639636.gif[/img]
图3


[img]2004911845671848.gif[/img]

图4

图2、图3、图4是用CIMON软件设计系统人机界面图,可以清楚的看出工艺流程和各个监视、控制点。

系统特点
1) 此污水处理系统基于LonWorks控制技术,具有开放性、稳定性、互操作性的特点,采用分布式控制系统使系统更实用,简单。

2) 系统采用DCI公司自己开发的通用I/O模块,以及专用控制模块LVF和VVCTLF-A1。模块中已经写好了嵌入式程序以及便于工程人员进行调试的Plug In,而且模块通过LONMARK认证。

3) 系统调试时用LonMaker for Windows,用现有模块的Function Block完全可以搭建出这个系统。开发人员已经在模块中写好了各种应用程序,例如在通用模块中有Digital Encoder & Analog Function Block,用户可以实现各种逻辑运算。


[img]20049118451949700.gif[/img]
图5

除了本系统中应用的I/O模块的Function Block外,DCI公司还开发了Pump Controller、PID Controller、Tic Toc Object等高层用户程序,为用户节省了开发时间。

4) 模块中每个Function Block都开发了Plug In,使工程人员调试更加方便。在Plug In中,可以很方便的设置例如Heatbeat、Throttle、Invert、Delay等等的值,也可以监视网络变量的数值。

[img]20049118453668091.jpg[/img]

图6

5) 有LNS DDE SERVER联系LonMaker和HMI,此系统应用CIMON软件设计了人机界面,很清楚的可以看到设备的工作情况,很容易的对设备进行控制,见图2、图3、图4。

总结
以上污水处理系统是应用最基本的I/O模块、水位控制模块、阀门控制模块实现了对污水处理系统工艺流程的控制。另外DCI公司还开发了灯光控制模块、用电力线收发器的I/O模块、Multi Sensor Detector等等,这些都是基于LonWorks技术的,系统集成更加方便。DCI产品的应用领域非常广泛,智能建筑、运输、工厂、家庭都有应用。目前DCI正以饱满的热情寻找新的应用领域。

 
  
  
  
  
 
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