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    洪濱(1962～)，男，安徽省巢縣人，高級(jí)工程師（淮化設(shè)計(jì)院）、副教授（淮南聯(lián)合大學(xué)），1985年畢業(yè)于安徽省理工大學(xué)電氣自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)?，F(xiàn)主要從事工業(yè)電氣與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，智能建筑電氣設(shè)計(jì)及應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)與教學(xué)工作，并對(duì)節(jié)能技術(shù)、諧波治理、電纜故障測(cè)試及電氣安全技術(shù)有專(zhuān)門(mén)研究。

1、引言

    自來(lái)水廠沉淀池排泥裝置是水廠生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)排泥裝置的合理而精確地控制，既可以大大減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，又可提高自來(lái)水廠的水質(zhì)，大幅度地降低水廠運(yùn)行水耗、能耗,是建設(shè)節(jié)約型社會(huì)有益嘗試。

    自來(lái)水廠沉淀池排泥裝置傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制方式，體積大，故障率高，控制裝置使用壽命較短；且在工藝上耗源、費(fèi)水，需要現(xiàn)場(chǎng)人工控制操作；若采用單片機(jī)嵌入式控制系統(tǒng)，也可針對(duì)性的對(duì)沉淀池排泥裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，實(shí)踐證明：該方式雖然成本低，但耐用性與可靠性均達(dá)不到現(xiàn)場(chǎng)要求，而且，不利于系統(tǒng)集成與自來(lái)水廠自動(dòng)化水平的整體提高；

    本控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代成熟的PLC技術(shù)與強(qiáng)大的組態(tài)軟件技術(shù)，對(duì)沉淀池排泥裝置控制系統(tǒng)進(jìn)行了柔性化設(shè)計(jì)，它既克服了傳統(tǒng)的繼電器——接觸器控制模式的不足，又克服了單片機(jī)控制系統(tǒng)或純PLC系統(tǒng)功能單一、工藝或環(huán)境變化難以適應(yīng)等缺陷。該系統(tǒng)可以選擇“PLC自控方式”使整個(gè)系統(tǒng)完全工作在獨(dú)立的自動(dòng)化狀態(tài)；它還可以選擇“組態(tài)軟件集控方式”，使沉淀池排泥裝置控制系統(tǒng)，溶入自來(lái)水廠整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)（DCS）。它既可以按自動(dòng)化方式開(kāi)車(chē)，又可以單機(jī)調(diào)試運(yùn)行（特別適合試車(chē)和檢修）。顯然，柔性控制模式具有極佳的現(xiàn)場(chǎng)可塑性和不同環(huán)境下的高適應(yīng)性。

2、關(guān)于柔性控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

    2.1、原接觸器系統(tǒng)控制規(guī)律的分析

    自來(lái)水廠沉淀池排泥裝置控制，主要的變化量有行程、時(shí)間、速度等。但原繼電器——接觸器控制系統(tǒng)僅對(duì)行程進(jìn)行控制；速度采樣帶齒輪減速的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行減速控制；時(shí)間由人工進(jìn)行周期控制。下面僅對(duì)行程控制分析之。

    如圖1所示，原沉淀池排泥裝置控制利用行程開(kāi)關(guān)（極限開(kāi)關(guān)）實(shí)現(xiàn)限位控制，主電路參見(jiàn)圖1-甲。接通電源后，按下右移按鈕SB1，接觸器KM1通電吸合并自鎖，KM1主動(dòng)合觸頭閉合，控制電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)，使運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行至右端位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上的撞塊撞到行程開(kāi)關(guān)SQ2，SQ2動(dòng)斷觸頭斷開(kāi)，使接觸器KM1斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M斷電，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)停止。即：

    SB1↑→KM↑→KM=1→M↑，右移，

    至右終端位置，SQ2↑→KM↓→M↓，停止。

    反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程類(lèi)似，電路中，F(xiàn)R為熱繼電器。該控制方式最大特點(diǎn)是：每次排泥過(guò)程必須走完沉淀池全長(zhǎng)，而不管泥漿分布的厚薄。其結(jié)果是泥漿厚處排不盡，泥漿薄處排清水，這樣一來(lái)，既耗電能又浪費(fèi)寶貴的水資源。
    

                圖1-甲、主電路                             圖1-乙、控制電路
            
                              【圖1】 原排泥裝置行程控制        

    2.2、柔性控制系統(tǒng)主回路設(shè)計(jì)（強(qiáng)電部分）

    對(duì)沉淀池排泥裝置行走系統(tǒng)自控設(shè)計(jì)時(shí)，因考慮排泥機(jī)前進(jìn)后退運(yùn)行控制調(diào)速平滑性要求并不很高，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、適用性的原則，排泥機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)仍然采樣帶齒輪減速的三相異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行速度控制。 

    系統(tǒng)主電路如圖2所示。

【圖2】柔性控制系統(tǒng)主回路原理圖

    2.3、柔性控制系統(tǒng)PLC控制電路設(shè)計(jì)（弱電部分）

    經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)控制量的研究及系統(tǒng)的控制要求，統(tǒng)計(jì)出其需6個(gè)信號(hào)輸入點(diǎn)，6個(gè)信號(hào)輸出控制點(diǎn)。同時(shí)又對(duì)各種PLC性能指標(biāo)、適用性、認(rèn)知程度等進(jìn)行比較，最后選擇了西門(mén)子公司的S7—200PLC，它是一種疊裝結(jié)構(gòu)的小型PLC，指令豐富，含有系統(tǒng)時(shí)鐘，功能強(qiáng)大，并帶有485通訊輸出口以便于遠(yuǎn)程通訊且可靠性高，適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)緊湊，便于擴(kuò)展，性?xún)r(jià)比較高。系統(tǒng)配置為：主機(jī)CPU224(14點(diǎn)輸入，10點(diǎn)輸出)將輸入信號(hào)和輸出控制量置于其上。同時(shí)為了增加系統(tǒng)的可靠性以及PLC本身的安全，PLC的輸出采用不接觸強(qiáng)電，而是通過(guò)直流24V的中間繼電器進(jìn)行隔離。PLC的外圍接線(xiàn)如圖3所示。
 

【圖3】柔性控制系統(tǒng)PLC接線(xiàn)圖

3、柔性控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

    對(duì)控制系統(tǒng)的要求是：根據(jù)自來(lái)水廠沉淀池排泥裝置的生產(chǎn)工藝要求，并考慮到自來(lái)水廠沉淀池的污泥沉淀，呈斜坡分布規(guī)律；為了控制方便，把沉積區(qū)泥漿近似看成階梯狀分布。

    為了減少浪費(fèi)、節(jié)約成本，對(duì)裝置的動(dòng)作進(jìn)行了重新規(guī)劃，加強(qiáng)對(duì)沉淀池厚沉積區(qū)的排泥能力。筆者采取了特定的算法，解決了PLC按階梯狀分布對(duì)池排泥裝置進(jìn)行控制的問(wèn)題。

    為了使控制系統(tǒng)具有現(xiàn)場(chǎng)可塑性和不同環(huán)境下的高適應(yīng)性，控制系統(tǒng)采用了柔性控制模式。它的設(shè)計(jì)思路是：通過(guò)高可靠性的PLC裝置完全實(shí)現(xiàn)工藝要求的固定控制方式的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境要求下的空間與時(shí)間的調(diào)度；與此同時(shí)，還考慮到系統(tǒng)的集成性、可擴(kuò)展性，以及人機(jī)界面友好，采用了具有電氣保護(hù)及DCS接點(diǎn)的電動(dòng)機(jī)控制冗余電路方式，引入了組態(tài)軟件技術(shù)（圖型化開(kāi)發(fā)平臺(tái)），建立現(xiàn)場(chǎng)與監(jiān)控層聯(lián)系的人機(jī)界面，使現(xiàn)場(chǎng)工程師可根據(jù)工作需要，隨時(shí)干預(yù)沉淀池排泥裝置的控制過(guò)程，從而，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)控制的柔性化。。

    3.1、控制規(guī)模與方案

    當(dāng)前，自來(lái)水廠自控系統(tǒng)分為獨(dú)立模式和網(wǎng)絡(luò)模式兩種：獨(dú)立模式是一人一臺(tái)操作站、一個(gè)控制站和一個(gè)模型站，構(gòu)成單一功能系統(tǒng)。這個(gè)模式是水廠自動(dòng)化簡(jiǎn)約控制模式。網(wǎng)絡(luò)模式是根據(jù)自來(lái)水廠完整工藝流程而提出的一種方式，它首先針對(duì)流程進(jìn)行合理的分割，按照工藝工序，對(duì)每個(gè)工藝階段進(jìn)行建模，再通過(guò)模型之間的連接構(gòu)成一個(gè)完整的生產(chǎn)流程。此時(shí)系統(tǒng)變得相對(duì)復(fù)雜，控制系統(tǒng)規(guī)模變大，因此可能需要多個(gè)控制站進(jìn)行控制，設(shè)計(jì)師要根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模進(jìn)行合理的硬件資源安排，并要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)多控制站的控制。這種模式是當(dāng)前新建自來(lái)水廠對(duì)自動(dòng)化水平要求相對(duì)較高的一種模式。模型站的簡(jiǎn)單與復(fù)雜取決于控制對(duì)象與全廠自動(dòng)化水平。

    沉淀池排泥裝置柔性控制系統(tǒng)，同時(shí)具有獨(dú)立和網(wǎng)絡(luò)兩種模式，可通過(guò)組態(tài)軟件技術(shù)與擴(kuò)展通訊接口進(jìn)行切換。

    3.2、控制系統(tǒng)的構(gòu)成

    沉淀池排泥裝置電氣系統(tǒng)主要由吸泥泵電機(jī)、大跑行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)、空開(kāi)、接觸器及熱保護(hù)等部分構(gòu)成。PLC控制系統(tǒng)由主機(jī)(上位機(jī)，用于控制室的運(yùn)行操作和監(jiān)控)，PLC、吸泥泵控制，排泥機(jī)前進(jìn)后退控制，故障報(bào)警等部分組成?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，如圖4所示。
 

【圖4】 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖

    3.3、對(duì)象動(dòng)作的規(guī)劃

    桁車(chē)式吸泥機(jī)廣泛用于平流式沉淀池的污泥刮、吸。水廠沉淀池的功能是對(duì)從水源抽吸進(jìn)來(lái)的高濁度的原水，經(jīng)反應(yīng)池加料形成礬花后，進(jìn)一步絮凝和沉淀使用的裝置。當(dāng)?shù)\花裹帶著水中細(xì)粒度的雜質(zhì)污物逐漸加大并沉積在沉淀池的底部，其沉積量將沿著沉淀池從反映池出口到沉淀池尾部呈梯形分布。傳統(tǒng)的排泥機(jī)運(yùn)行方式會(huì)造成在厚沉積區(qū)與薄沉積區(qū)均勻用力，使用水量、用電量極大。

    為了加強(qiáng)在厚沉積區(qū)的排泥能力、減少浪費(fèi)、節(jié)約成本，并在不改變排泥機(jī)的運(yùn)行速度的前提下考慮到裝置的自動(dòng)化，本設(shè)計(jì)對(duì)桁車(chē)式吸泥機(jī)的運(yùn)行動(dòng)作進(jìn)行了重新規(guī)劃（見(jiàn)圖5）。動(dòng)作規(guī)劃思路是：增加厚沉積區(qū)的運(yùn)行次數(shù)，即：增加一個(gè)二分之一趟，一個(gè)三分之一趟。一個(gè)工作循環(huán)包括：一個(gè)整趟（長(zhǎng)趟）、一個(gè)二分之一趟（中趟）、一個(gè)三分之一趟（短趟）。由于江河水質(zhì)的不確定性，如果發(fā)現(xiàn)水質(zhì)差、濁度高、沉泥厚，可按現(xiàn)場(chǎng)工藝要求隨時(shí)增加多個(gè)循環(huán)，或隨機(jī)增加長(zhǎng)趟、中趟、短趟個(gè)數(shù)。

    （說(shuō)明：所謂“長(zhǎng)趟”、“中趟”、“短趟”是相對(duì)與沉淀池的長(zhǎng)度而言的。具體編程可通過(guò)對(duì)“空間調(diào)度”向“時(shí)間調(diào)度”的轉(zhuǎn)換來(lái)完成。比如說(shuō)排泥裝置一整趟（單向）用120分鐘，則“中趟”定時(shí)為60分鐘，“短趟” 定時(shí)為40分鐘。之所以采用“空間調(diào)度”向“時(shí)間調(diào)度”的轉(zhuǎn)換，是由于沉淀池桁車(chē)的軌道中間不能加裝限位開(kāi)關(guān)。）
 

                              【圖5】對(duì)象動(dòng)作規(guī)劃示意圖

    3.4、 時(shí)間與空間調(diào)度及PLC程序設(shè)計(jì)

    一般PLC編程就是依照簡(jiǎn)單順序(ON／0FF控制)的邏輯關(guān)系，用戶(hù)根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，借鑒傳統(tǒng)的繼電器控制的電路圖來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖。它不需要復(fù)雜的指令，在小型PLC中應(yīng)用最多。它也一般分三個(gè)步驟：首先給出算法流程圖，然后，控制系統(tǒng)要求進(jìn)行地址空間分配；最后，借鑒傳統(tǒng)的繼電器控制的電路圖來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖。較復(fù)雜的PLC編程常常使用“時(shí)間調(diào)度”技術(shù)，它也分三個(gè)步驟，詳見(jiàn)下節(jié)所述。

    3.4.1、滿(mǎn)足工藝要求的基本控制算法

    排泥機(jī)啟動(dòng)后自動(dòng)向濁水區(qū)運(yùn)行一個(gè)整單趟，遇濁水限位開(kāi)關(guān)后再向清水區(qū)運(yùn)行一個(gè)整單趟再到清水限位開(kāi)關(guān)，這是一次長(zhǎng)趟來(lái)回，當(dāng)設(shè)定長(zhǎng)趟運(yùn)行次數(shù)大于或等于1時(shí)，以上步驟完成運(yùn)行，否則將被跳過(guò)而不運(yùn)行。
    
    排泥機(jī)接著向清水區(qū)運(yùn)行一個(gè)半趟行程，到達(dá)預(yù)定半趟時(shí)間后返濁水區(qū)，從沉淀池中間位置返回到濁水限位處。本步驟為一次半趟來(lái)回，當(dāng)設(shè)定半趟次數(shù)≥1則運(yùn)行。否則該步驟也被跳過(guò)不運(yùn)行。

    從濁水限位開(kāi)關(guān)向清水區(qū)運(yùn)行到達(dá)池長(zhǎng)三分之一處，從池長(zhǎng)三分之一處再返回濁水限位開(kāi)關(guān)處。該步驟為一次三分之一來(lái)回，返回第2步循環(huán)往下執(zhí)行，長(zhǎng)趟來(lái)回、半趟來(lái)回，三分之一趟來(lái)回，每運(yùn)行完成一次相應(yīng)形式的來(lái)回趟，其設(shè)定的趟數(shù)就減1，當(dāng)某種形式的趟數(shù)為減到0時(shí)，就跳過(guò)該方式的運(yùn)行轉(zhuǎn)下一運(yùn)行方式，直至所有趟數(shù)為零后轉(zhuǎn)最后一步驟。

    最后，從濁水限位開(kāi)關(guān)處返清水區(qū)到達(dá)清水限位開(kāi)關(guān)處停車(chē)（水泵也停止）。
控制器系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)定的次數(shù)與一個(gè)完整趟所用的時(shí)間自動(dòng)計(jì)算出運(yùn)行一次循環(huán)所需要的總時(shí)間，當(dāng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間已達(dá)到該時(shí)間加一個(gè)完整趟的時(shí)間裕量而實(shí)際未停車(chē)時(shí)，則說(shuō)明桁車(chē)發(fā)生了爬軌之類(lèi)的故障，系統(tǒng)將實(shí)施保護(hù)性停車(chē)（位置不固定）；當(dāng)單向運(yùn)行超過(guò)1.5小時(shí)而未遇限位開(kāi)關(guān)時(shí)，系統(tǒng)同樣將保護(hù)停機(jī)。PLC基本算法見(jiàn)流程圖。
   

       
                             （a）                           （b）
                            
                                    【圖6】PLC基本程序流程圖 

    3.4.2、“時(shí)間調(diào)度”編程設(shè)計(jì)
    
    因沉淀池排泥裝置動(dòng)作較復(fù)雜，僅使用一般PLC編程方法是解決不了問(wèn)題的。還需對(duì)其運(yùn)行使用“時(shí)間調(diào)度”的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。所謂“時(shí)間調(diào)度”，就是根據(jù)對(duì)象動(dòng)作情況，做出信號(hào)隨時(shí)間變化的圖形，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)。同時(shí)，針對(duì)信號(hào)在不同時(shí)間上的不同狀態(tài)，用時(shí)序圖相對(duì)順序邏輯編程，從而建立更為有效的控制程序?！皶r(shí)間調(diào)度”編程大致可分3個(gè)步驟：
    
    (1)、根據(jù)信號(hào)的輸入、輸出要求，進(jìn)行PLC的I／O地址分配。
    
    (2)、確定定時(shí)(或計(jì)數(shù))關(guān)系，找出臨界點(diǎn)，即輸出信號(hào)應(yīng)出現(xiàn)變化的點(diǎn)，并以這些點(diǎn)為界限，把時(shí)段劃分為若干時(shí)間區(qū)間。根據(jù)各時(shí)間區(qū)間形成條件，建立對(duì)應(yīng)的邏輯程序；確定時(shí)間區(qū)間與動(dòng)作的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立動(dòng)作程序。

    (3)、作時(shí)序圖，并在此基礎(chǔ)上畫(huà)梯形圖。

    當(dāng)系統(tǒng)首次投入運(yùn)行時(shí)，其半趟、三分之一趟延時(shí)間為初始默認(rèn)值，半趟運(yùn)行時(shí)間默認(rèn)為20分鐘，三分之一趟運(yùn)行默認(rèn)時(shí)間為10分鐘。該默認(rèn)值一般不能滿(mǎn)足不同池長(zhǎng)的要求，本系統(tǒng)設(shè)置了自學(xué)習(xí)功能：可以通過(guò)一次從清水區(qū)開(kāi)始運(yùn)行至到濁水區(qū)限位開(kāi)關(guān)處的試運(yùn)行，以?huà)呙柙撔谐踢\(yùn)行需要的總時(shí)間，來(lái)計(jì)算出目標(biāo)沉淀池的長(zhǎng)度。此外，該池長(zhǎng)的掃描時(shí)間可以動(dòng)態(tài)修正，每一次新的循環(huán)開(kāi)始的每一趟從清水到濁水區(qū)運(yùn)行到達(dá)濁水限位開(kāi)關(guān)處，就刷新池總長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間值，然后，再更新半趟及三分之一趟延時(shí)時(shí)間值。（故一般重新啟動(dòng)時(shí)不易選擇排泥機(jī)處于沉淀池中間靠清水區(qū)部位，以防本循環(huán)的半趟、三分之一趟延時(shí)不準(zhǔn)確，不過(guò)在PLC的內(nèi)部已設(shè)置了重新預(yù)置池長(zhǎng)時(shí)間的起點(diǎn)值30分鐘或者說(shuō)當(dāng)運(yùn)行的池長(zhǎng)時(shí)間不大于30分鐘時(shí)則本次執(zhí)行循環(huán)的學(xué)習(xí)功能就被忽略，本次的半、三分之一趟的延時(shí)時(shí)間自動(dòng)以上一個(gè)循環(huán)的半、三分之一趟延時(shí)時(shí)間計(jì)算。）
“時(shí)間調(diào)度”編程具體步驟見(jiàn)下面的圖表。

    就排泥裝置I／O地址分配，針對(duì)程序可設(shè)計(jì)7個(gè)臨界點(diǎn)，可組成6個(gè)時(shí)間區(qū)間。這6個(gè)時(shí)間區(qū)別可用6個(gè)定時(shí)器(TIM000～TIM005)予以控制。時(shí)序圖見(jiàn)【圖7】。

    時(shí)間區(qū)間的邏輯條件可由定時(shí)器的工作狀態(tài)劃分，主要目的是控制沉淀池排泥裝置的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。其關(guān)系如下。

    l區(qū)間與2區(qū)間的邏輯關(guān)系組合，控制邏輯是：1000.NOT(TIM000)，控制排泥機(jī)前進(jìn)；4區(qū)間與6區(qū)間的邏輯關(guān)系組合，控制邏輯是：TIM002.NOT(TIM004)，控制排泥機(jī)后退；2區(qū)間與3區(qū)間的邏輯關(guān)系組合，控制邏輯是TIM000.NOT(TIM001)，控制1#吸泥泵。4區(qū)間與6區(qū)間的邏輯關(guān)系組合，控制邏輯是TIM002.NOT(TIM004)，
控制2#吸泥泵。

    在時(shí)序圖基礎(chǔ)上，經(jīng)組合后可作出如【圖8】所示梯形圖。
    
    配合【圖8】，來(lái)分析整個(gè)程序。00002為啟動(dòng)信號(hào)，它“ON”后可使01000“ON”并保持。01000“ON"啟動(dòng)TIM000。經(jīng)延時(shí)，其常開(kāi)接點(diǎn)“ON”，啟動(dòng)TIM001。經(jīng)延時(shí)，其常開(kāi)接點(diǎn)“ON”，啟動(dòng)TIM002。以此類(lèi)推，直到TIM005工作。經(jīng)延時(shí)后，TIM005“OFF”。
 

【圖7】 排泥裝置控制程序時(shí)序圖

    TIM005“OFF”有兩個(gè)效果：一是若未按下00003(未使其停止工作)，則它只使TIM000暫停工作，繼而使TIM001暫停工作……直到TIM005自身也停止工作。這時(shí)，TIM005常閉又恢復(fù)為“ON”狀態(tài)，TIM000又工作(TIM000的啟動(dòng)條件是TIM005常閉狀態(tài))。TIM000工作后，要延時(shí)才會(huì)使其常開(kāi)接點(diǎn)“ON”。以后的工作，又將重復(fù)曾經(jīng)有過(guò)的時(shí)序。循環(huán)將不停地重復(fù)進(jìn)行著。二是若已按下00003(要結(jié)束循環(huán))，則TIM005的常閉接點(diǎn)將01000“OFF”。這樣可保證結(jié)束循環(huán)工作，但只能在循環(huán)結(jié)束時(shí)才發(fā)生。
 

【圖8】排泥裝置控制程序的梯形圖

    按下現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的運(yùn)行按鈕，排泥機(jī)即開(kāi)始啟動(dòng)向濁水區(qū)運(yùn)行；水泵不運(yùn)行，按人機(jī)界面上的運(yùn)行按鈕，排泥機(jī)即開(kāi)始啟動(dòng)向濁水區(qū)運(yùn)行，水泵隨之啟動(dòng)運(yùn)行；當(dāng)前時(shí)間到達(dá)循環(huán)設(shè)定天數(shù)的設(shè)定時(shí)刻時(shí)，不論排泥機(jī)處不處于運(yùn)行狀態(tài)，都開(kāi)始一次新的運(yùn)行循環(huán)。比如當(dāng)設(shè)定循環(huán)的天數(shù)為2天即48小時(shí)，設(shè)定的開(kāi)機(jī)時(shí)間為上午8:10分則排泥機(jī)在運(yùn)行完當(dāng)前循環(huán)在清水區(qū)停止后一直待機(jī)，直到48小時(shí)后的8:10分自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行。

4、柔性控制系統(tǒng)組態(tài)軟件的應(yīng)用與設(shè)計(jì)

    4.1、組態(tài)軟件的特點(diǎn)及選用

    組態(tài)軟件是完成系統(tǒng)硬件與軟件的溝通、建立現(xiàn)場(chǎng)與監(jiān)控層聯(lián)系的人機(jī)界面的軟件平臺(tái)，它主要由系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境（組態(tài)環(huán)境）、系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境（組態(tài)軟件解釋執(zhí)行）和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)（組態(tài)結(jié)果）三部分組成。

    組態(tài)軟件在結(jié)構(gòu)上，共分為三個(gè)層次，分別對(duì)應(yīng)不同的硬件部分。模型層處于控制系統(tǒng)的被控對(duì)象級(jí)，其上的軟件主要是模型庫(kù)以及相應(yīng)的通訊、顯示等軟件子系統(tǒng)；控制層運(yùn)行控制算法，主要是控制軟件的運(yùn)行；監(jiān)控層包括監(jiān)控組態(tài)軟件以及測(cè)試平臺(tái)的管理系統(tǒng)，監(jiān)控組態(tài)軟件完成控制方案的設(shè)計(jì)，管理系統(tǒng)維護(hù)正常管理工作的需要。

    4.2、利用組態(tài)軟件對(duì)沉淀池排泥裝置監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)

    控制系統(tǒng)所選用可在Windows98／NT／2000／XP系統(tǒng)中運(yùn)行的工控組態(tài)王軟件作為上位機(jī)監(jiān)控平臺(tái)，根據(jù)控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行組態(tài)監(jiān)控界面的開(kāi)發(fā)，系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控界面如圖7所示。

    用組態(tài)方式完成遠(yuǎn)程監(jiān)控的各種功能，如虛擬排泥機(jī)運(yùn)行畫(huà)面，可觀察到排泥機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)行的位置及行走的時(shí)間；可通過(guò)界面上的對(duì)應(yīng)的按鈕對(duì)排泥機(jī)及排泥機(jī)上的吸泥泵進(jìn)行開(kāi)?？刂?；從界面上還可以實(shí)時(shí)觀察到累計(jì)的排泥水量；用戶(hù)可以通過(guò)按下參數(shù)設(shè)置按鈕進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)置。工控組態(tài)王軟件能同時(shí)支持多種硬件廠家的儀器儀表、PLC、變頻器，可與之進(jìn)行可靠的通訊，它與高可靠的工控計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合，向更高一級(jí)的控制層和管理層提供軟、硬件的全部接口，并進(jìn)行有效系統(tǒng)集成。
 

【圖9】 系統(tǒng)組態(tài)監(jiān)控界面