采用LonWorks控制模块实现污水处理系统的设计方案

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

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。

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。

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。

2）系统人机界面图

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。

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。

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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