水处理系统总线型一体控制箱技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水处理系统总线型一体控制箱。该控制箱包括触摸屏、智能网关模块、智能数据采集控制器、气动电磁阀和阀岛；触摸屏实现现场设备的全部自动监控操作；智能数据采集控制器完成对现场设备的数据采集和监视控制，与触摸屏进行数据交换；智能网关模块通过总线接口负责智能数据采集控制器与上层监控层进行数据传送与接收；气动电磁阀和阀岛完成现场设备中气动阀门的开关操作。该控制箱具有合理的网络结构，还具有较好的扩展能力和升级能力，使水系统的控制功能向灵活化、多元化发展，不但实现基础的监测控制，同时实现在全厂辅网系统的监测与控制，并通过辅网接口向SIS系统、MIS系统提供实时信息数据，真正实现的数字化、网络化和智能化操控管理方式。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种水处理系统总线型一体控制箱。
技术介绍
水处理是对水源水或不符合用水水质要求的水，采用物理、化学、生物等方法改善水质的过程，因为水与人们的生产和生活息息相关，所以水处理系统的应用十分广泛。常用的水处理设备有活性炭过滤器、机械过滤器、阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器、超滤设备、反渗透设备、EDI等设备。常规的水处理系统控制方式为设置一个集中的控制室，将所有的水处理设备的监测、控制信号采用硬接线电缆的方式接入集中控制室控制柜里的PLC/DCS设备中进行集中控制，工艺设备就地设置对应的气动电磁阀箱仅可进行就地的检修、维护等简单监视和操作，任何一个水处理设备的自动运行、反洗、再生等功能都必须依赖主控室的PLC/DCS。在进行整体设计和投产时，尽管这种方式设计施工周期长，施工工程量大，电缆、桥架建设辅材、人力物力耗费巨大，但是由于这种设计模式已经很成熟，投运后使用效果也不错，所以问题不容易凸显。但是当水处理系统建设规模需要进行扩大、扩容，需要在原有基础上增加一列或多列水处理设备，扩大产量时，工作量就显得非常繁多和繁重，工期长、工作效能不高，调试周期冗长，控制系统通讯接口设置、配置还影响先期投运的设备的正常生产，对业主的产能带来巨大影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供了一种水处理系统总线型一体控制箱，能有效降低设备维护成本，简化工程设计，降低建设成本。本技术的技术方案是：一种水处理系统总线型一体控制箱，其特征是该总线型一体控制箱包括触摸屏、智能网关模块、智能数据采集控制器、气动电磁阀和阀岛设备，r>其中触摸屏与智能数据采集控制器连接，实现现场设备的全部自动监控操作；智能数据采集控制器与智能网关模块、触摸屏、就地仪表、气动电磁阀和阀岛设备连接，完成对现场设备的数据采集和监视控制，与触摸屏进行数据交换；智能网关模块通过总线接口与PLC/DCS连接，负责智能数据采集控制器与上层监控层进行数据传送与接收；气动电磁阀和阀岛设备与气动阀门连接，完成现场设备中气动阀门的开关操作。其中智能网关模块包括Profibus网关、Modbus网关、GSM网关。本技术采用一体化智能控制箱，均为标准接插件产品，安装快速、便捷，使人力、物力大量的减少，所以设计、安装、调试、维护的费用大幅度地减少，维护和改造的停工时间减少60％，系统综合成本及一次性安装费用减少40％以上。该控制箱具有合理的网络结构，还具有较好的扩展能力和升级能力。该保护技术和装置使水系统的控制功能向灵活化、多元化发展，不但实现基础的监测控制，同时实现在全厂辅网系统的监测与控制，并通过辅网接口向SIS系统、MIS系统提供实时信息数据，真正实现的数字化、网络化和智能化操控管理方式。本技术有助于终端用户进一步提高设备生产效能，能有效降低设备维护成本，简化工程设计，降低建设成本。附图说明图1是本技术系统组成方块图。图2是自动制水工作流程图。具体实施方式以下结合附图对本
技术实现思路
进行详细说明。系统总体要求我们把控制系统分成现场控制层、监控层和企业管理层三层结构；水处理系统设备的总线型一体化控制箱是现场控制层设备，是将整个水处理系统以工艺设备为单位，划分为多个工艺设备站，即每台活性炭过滤器、机械过滤器、阳离子交换器、阴离子交换器、混合离子交换器、超滤设备、反渗透设备、EDI单独设置总线型一体化控制箱，在该控制箱的触摸屏上可实现对该套设备的全部自动监控操作，同时可通过总线网络系统将现场控制层设备的数据和信息在主控室的监控层进行汇总，继而与internet连接，实现管理层管理、决策和商务应用的各种功能。这种配置结构组态简单，结构、性能标准化，便于安装、运行、维护、改扩建。如图1所示，一体化控制箱由触摸屏、智能网关模块(Profibus网关、Modbus网关、GSM网关)、智能数据采集控制器、气动电磁阀和阀岛构成。触摸屏+智能数据采集控制器完成对现场设备的数据采集和监视控制、智能网关模块(Profibus网关、Modbus网关、GSM网关)负责与上层监控层进行数据传送与接收，气动电磁阀、阀岛完成对气动阀门的的开关操作。工作原理及工作流程:气动阀门的开启关闭，泵、电机的运行状态及工艺参数，就地仪表的检测信号直接进入智能数据采集控制器，智能数据采集控制器再与触摸屏进行数据交换，触摸屏画面上即可显示现场各设备的状态及仪表测点数值。操作人员根据这些状态参数，通过触摸屏操作就可向现场设备发出动作命令，智能数据采集控制器接收到这些指令后，再综合输入信号，按预先编制好的程序自动进行逻辑解算，通过各输出信号即可控制现场设备的自动运行。本控制箱可实现对过滤器、反渗透、阴阳床、混床等设备的投运、停止和再生(或反洗)的自动控制。各床体投运何时结束以及制水量是否达到设定值、分析仪表检测出水是否合格或进出口差压是否达到上限等条件为判断依据，到达运行终点时自动停止。图2是系统自动制水工作流程图。在选择“自动”运行后，程序自动根据系统的工艺特征要求运行人员设定报警参数值、停运参数值，以确保安全有效的生产，设备按工艺流程依次顺序启停。系统投入制水运行。在该工作方式下，仪表参数超标或累计制水量达标均会引发报警警告，系统设置两级报警方式。一级报警仅以闪烁报警条或语音报警方式提醒运行人员注意，此时设备并未失效，只是接近失效，所以需由操作人员人工停运切换后方能停止；若一级报警未被发现，达到二级报警状态时，系统自动停运，以确保水质达标。系统特点本系统以智能网关与智能数据采集控制产品为核心，在水处理设备就地即可实现全部自动控制功能，本地操作智能化，与上层网络通讯便捷，即插即用，性能价格比高，功能灵活、易于人机对话且具有良好的数据处理能力；由于采用本地安装布放，使原来的几百根，甚至几千根控制电缆减少到一根总线通讯缆，从而也使接线端子、电缆桥架等附件大幅度的减少。原来繁琐的原理图、布线图设计变得简单易行；采用一体化智能控制箱，均为标准接插件产品，安装快速、便捷，使人力、物力大量的减少，所以设计、安装、调试、维护的费用大幅度地减少，维护和改造的停工时间减少60％，系统综合成本及一次性安装费用减少40％以上。意义1、简化工程设计，减少设备开发时间，有利于降低设备研发成本；2、缩短设备安装时间，缩短设备交付时间，有利于优化设备项目周期，提高设备生产效能，能有效降低设备维护成本，简化工程设计，降低建设成本，提高终端客户的满意度；3、非常易于产品化，与工艺设备配套，交钥匙工程的优点可以更加凸显；4、可靠性高，可扩展性好，可操作性能好，实时性强，环境适应能力强，性价比高等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水处理系统总线型一体控制箱，其特征是包括触摸屏、智能网关模块、智能数据采集控制器、气动电磁阀和阀岛设备，其中触摸屏与智能数据采集控制器连接，实现现场设备的全部自动监控操作；智能数据采集控制器与智能网关模块、触摸屏、就地仪表、气动电磁阀和阀岛设备连接，完成对现场设备的数据采集和监视控制，与触摸屏进行数据交换；智能网关模块通过总线接口与PLC/DCS连接，负责智能数据采集控制器与上层监控层进行数据传送与接收；气动电磁阀和阀岛设备与气动阀门连接，完成现场设备中气动阀门的开关操作。

【技术特征摘要】
1.一种水处理系统总线型一体控制箱，其特征是包括触摸屏、智能网关模块、智能数据采集控制器、气动电磁阀和阀岛设备，
其中触摸屏与智能数据采集控制器连接，实现现场设备的全部自动监控操作；
智能数据采集控制器与智能网关模块、触摸屏、就地仪表、气动电磁阀和阀岛设备连接，完成对现场设备的数据采集和监视控制，与触摸屏进行数据交换；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗亚林，姜逸菲，
申请(专利权)人：西安航天自动化股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61