一种基于Modbus-RTU协议的加药控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于Modbus

【技术实现步骤摘要】
一种基于Modbus
‑
RTU协议的加药控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及水处理检测控制相关设备领域，具体为一种基于Modbus
‑
RTU协议的加药控制系统及方法。

技术介绍

[0002]水处理剂是一类用于水处理的化学药剂的总称，广泛用于石油、化工、冶金、交通、轻工、纺织等工业部门。在实际应用中，往往使用复合配方的水处理剂，或者综合应用各类水处理剂，充分利用协同效应(几种药剂共存时所产生的增效作用)而增效。
[0003]随着水处理剂品种越来越细化，水处理实施方案针对性越来越强，水质数据采集与加药点也更加精准，仪表与设备的安装呈现分散性的特点。通过485总线连接各处水质数据采集装置及加药设备，或集中安装铺设长距离加药管线和电缆的方案均成本过高，且485总线连接距离太远，会造成丢包现象。
[0004]因此，针对上述问题提出一种基于Modbus
‑
RTU通讯协议的循环水加药控制系统及方法，水处理智能化加药装置是自动检测水质情况、定时定量自动加药、实时评价水处理效果的自控设备，水处理智能化加药装置保证了循环水系统中的水处理效果，大限度地节约用水和化学药剂使用量，真正做到无人值守。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于Modbus
‑
RTU协议的加药控制系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于Modbus
‑<br/>RTU协议的加药控制系统，包括现场智能控制终端、水质数据采集装置、各点位水处理药剂投加装置和远端显示及控制终端，所述现场智能控制终端通过Modbus现场总线搭建总线控制系统且连接循环水处理车间现场各水系统的水质数据采集装置和各点位水处理药剂投加装置，所述水质数据采集装置和所述各点位水处理药剂投加装置与所述现场智能控制终端均通过主从协议的通讯模式连接，所述水质数据采集装置包括水质参数在线检测装置和水质处理效果监测装置，所述各点位水处理药剂投加装置包括加药罐、加药泵、加药管和液位计，所述远端显示及控制终端与所述现场智能控制终端信号传输连接，所述远端显示及控制终端包括用于远程控制的手机端app和/或电脑端web应用。
[0007]优选的，所述现场智能控制终端分别与所述水质数据采集装置和各点位水处理药剂投加装置传输连接的通讯模块均配套设置有RS
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485通讯模块，RS
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485通讯模块连接Modbus通讯天线。
[0008]优选的，所述现场智能控制终端的数据显示信号与设备状态信号通过上传云端至远端显示及控制终端。
[0009]优选的，所述远端显示及控制终端远程动态管理循环各点位水处理药剂投加装置的水加药控制系统。
[0010]优选的，所述水质参数在线检测装置包含表征各种水质参数的在线检测仪表，如pH计、电导仪计、浊度计、ORP计、硬度计、碱度计、余氯计、COD检测仪、氯离子检测仪、硫酸根离子检测仪、药剂浓度仪的一种或几种。
[0011]优选的，所述水质处理效果监测装置包含腐蚀速率仪、污垢热阻仪、结垢监控仪的一种或几种。
[0012]优选的，所述液位计为超声波液位计。
[0013]优选的，所述各点位水处理药剂投加装置中使用的水处理药剂优选为缓蚀剂、阻垢分散剂、微生物杀菌剂、增效剂、酸度调节剂、助凝剂。
[0014]优选的，所述现场智能控制终端配套设置有PLC模块控件，PLC模块控件连接4G或5G通讯天线。
[0015]一种使用如所述的一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
[0016]步骤一，水质参数在线检测装置和水质处理效果监测装置采集的各项水质数据与参数，通过Modbus网关，传输至现场智能控制终端，经过运算处理后，通过Modbus网关，将控制信号传输至各点位水处理药剂投加装置，指导其运行，并回传各点位水处理药剂投加装置全部状态信号；
[0017]步骤二，所有现场智能控制终端的数据显示信号与设备状态信号均上传云端，最终至远端显示及控制终端；
[0018]步骤三，远端显示及控制终端可查询、管理各项数据，并根据实际情况，调整技术方案、控制标准，动态管理循环水系统各点位水处理药剂投加装置的加药控制系统。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、本专利技术随着水处理剂品种越来越细化，水处理实施方案针对性越来越强，数据采集与加药点也更加精准，仪表与设备的安装呈现分散性的特点，本专利技术利用Modbus通讯协议的使用，电缆安装与校对工作量下降明显，PLC系统高度集中化，大量减少了单独的控制器、计算单元，也不需要过多的信号调理、转换、隔离技术的功能单元，组网的成本优势得到很好体现；
[0021]2、本专利技术由于现场仪表均为总线设备，减少了模拟信号与数字信号间的频繁转换，避免了信号的失真，提高了测量与控制的精度，主/从协议的通讯模式，也大大提高了通讯的正确率，现场探头与加药泵的通讯功能加强，提高了系统的可靠性，满足对水质数据的检测和加药泵的控制的需求；
[0022]3、本专利技术网络结构成本低廉，通讯方式弹性好，使得网络设计变得更加便捷，一些地坑或泵房间噪音嘈杂处设置数据采集装置和控制器非常便捷，不仅减少了管路与电缆的复杂铺装工作，日常人工巡检量也得到了优化，安全性大大提高了；
[0023]4、本专利技术的检测探头和加药泵与总线的连接均采用了Modbus RTU进行数据传输，当需要变更控制设备时，只需增加通讯模块或就近挂接在已有通讯模块上即可，接线方便简单、连接可靠，建设费用低；
[0024]5、本专利技术由于现场控制层与集控管理层之间数据传输通过云端媒介，使得控制软件的编写、下载、更新灵活便捷，工程师可远程对现场控件进行更新，满足现场多样性的要求，即使现场工艺需求有较大的改动，借助强大的软件功能，重新搭建网络结构，亦不会造
成不必要的材料浪费或增加过多的设备，对现场环境的适应性较强。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统连接组成示意图。
[0026]图中：1、现场智能控制终端；2、水质数据采集装置；21、水质参数在线检测装置；22、水质处理效果监测装置；3、各点位水处理药剂投加装置；31、加药罐；32、加药泵；33、加药管；34、液位计；4、远端显示及控制终端。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种基于M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统，包括现场智能控制终端(1)、水质数据采集装置(2)、各点位水处理药剂投加装置(3)和远端显示及控制终端(4)，其特征在于：所述现场智能控制终端(1)通过Modbus现场总线搭建总线控制系统且连接循环水处理车间现场各水系统的水质数据采集装置(2)和各点位水处理药剂投加装置(3)，所述水质数据采集装置(2)和所述各点位水处理药剂投加装置(3)与所述现场智能控制终端(1)均通过主从协议的通讯模式连接，所述水质数据采集装置(2)包括水质参数在线检测装置(21)和水质处理效果监测装置(22)，所述各点位水处理药剂投加装置(3)包括加药罐(31)、加药泵(32)、加药管(33)和液位计(34)，所述远端显示及控制终端(4)与所述现场智能控制终端(1)信号传输连接，所述远端显示及控制终端(4)包括用于远程控制的手机端app和/或电脑端web应用。2.根据权利要求1所述的一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统，其特征在于：所述现场智能控制终端(1)分别与所述水质数据采集装置(2)和各点位水处理药剂投加装置(3)传输连接的通讯模块均配套设置有RS
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485通讯模块，RS
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485通讯模块连接Modbus通讯天线。3.根据权利要求1所述的一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统，其特征在于：所述现场智能控制终端(1)的数据显示信号与设备状态信号通过上传云端至远端显示及控制终端(4)。4.根据权利要求1所述的一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统，其特征在于：所述远端显示及控制终端(4)远程动态管理循环各点位水处理药剂投加装置(3)的水加药控制系统。5.根据权利要求1所述的一种基于Modbus
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RTU协议的加药控制系统，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：温丽梅，诸葛晶昌，
申请(专利权)人：中国民航大学，
类型：发明
国别省市：