收稿日期:2011－05－12;修回日期:2011－07－06。基金项目:西安市科技局资助项目(CXY09019(1。作者简介:徐惠芳(1963－,女,浙江慈溪人,讲师,主要研究方向:CAD、工业控制;曹嘉(1986－,男(回族,陕西略阳人,硕士研究生,:、;(1956－,,陕西西安人,副教授,主要研究方向:过程设备结构优化和反应过程控制。:1001－9081(2011S2－0204－02基于MCGS和PLC的反渗透水处理监控系统设计徐惠芳,曹嘉,伍星(西北大学化工学院,西安710069(激acao．2007@yahoo．com．cn摘要:为了增强系统运行的可靠性,提高控制精度和水质处理合格率,同时减轻操作负担,结合某厂实际,设计了基于MCGS组态软件和可编程控制器(PLC的反渗透水处理监控系统。此系统实现了自动控制、数据集中管理、故障报警等多方面功能,图形化的人机界面显示了设备运行全过程,操作简明快捷。在水厂的实际运行中安全可靠,出水合格率大幅提高,具有很高的实用价值。关键词:反渗透水处理;监控系统;可编程控制器;MCGS;SCADA:TP273文献标志码:ADesignofreverseosmosiswatertreatmentmonitoringsystembaseonMCGSandPLCXUHui-fang，CAO激a，WUXing(SchoolofChemicalEngineering，NorthwestUniversity，Xi'anShaanxi710069，ChinaAbstract:Forthepurposeofenhancingsystemreliability，improvingthecontrolprecisionandthepassingrateofwatertreatmentandreducingtheburdenonoperators，areverseosmosiswatertreatmentmonitoringsystemwasdesignedbasedonMCGSandPLC，combiningthepracticeincertainplant．Automaticcontrol，centralizeddatamanagement，faultalarm，andmanyotherfunctionswereachieved;Graphicalinterfacedisplaysthewholeprocessandoperateseasily．Itworksreliablyinwaterplantandthepassingratesubstantiallyincreases，soithasahighpracticalvalue．Keywords:reverseosmosiswatertreatment;monitoringsystem;ProgrammableLogicController(PLC;MCGS;SCADA0引言反渗透技术(ReverseOsmosis,RO是利用高于溶液渗透压的压力作用下,产生只允许水分子透过RO膜,而不允许源水中的无机盐、重金属离子、病毒等杂质透过的选择截留作用,最终将纯水严格分离出来的膜分离过滤技术,具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点,其产水广泛应用于食品、化工、医药等行业[1－2]。水处理设备种类数量多、操作工艺复杂,在传统的控制系统中,工艺流程的运行主要是靠时间继电器的简单控制,而水质指标的监测由人工操作完成;工作人员的劳动强度大同时存在误操作的可能性,水质受人为因素的影响很大;而且还不能对设备运行进行监控和对现场数据进行采集,不适于集中化大型化控制。为了保证制水质量和控制精度,降低劳动强度,优化资源分配,很有必要开发设计自动化程度高的监控系统。本文结合某纯净水厂的反渗透水处理设备,设计了一套基于MCGS组态软件和可编程控制器(ProgrammableLogicController,PLC的反渗透控制系统。1反渗透水处理系统1．1水处理系统组成及工艺流程由增压泵加压后的原水分别通过石英砂过滤器,去除原水中的悬浮物和部分胶体物质,降低原水中的浊度;活性碳过滤器,吸附原水中的重金属、游离氯、氯仿等有害物质;阳离子软化器,去除水中的钙、镁离子。再经由高压泵加压的水经过反渗透主机制成粗纯水,后经过臭氧杀菌后制成产品纯水[3]。系统的水处理工艺流程如图1所示。图1反渗透水处理工艺流程1．2水处理系统控制对象及监控要求水处理监控对象主要是石英砂过滤器、活性碳过滤器、反渗透主机。为了保证制水水质提高设备使用寿命,在系统运行一段时间后,需要对这些设备进行反洗和正洗操作。特别是反渗透主机,如果预处理失效或者长时间运行会使反渗透膜膜孔结垢堵塞,造成不可逆后果,需要定时冲洗;运行时需全程检测高压泵前、后压力是否满足要求,保护高压泵及反渗透主机[4]。阳离子软化器需要定期进行离子再生操作。系统通过电导率检测产水水质,若水质电导率大于要求值则自动排放所产水,避免对已产水的污染,并进入清洗、再生流程[5]。系统的运行受原水箱水位的控制,水位低于设定低位系统进入待机状态,水位高于设定高位系统恢复运行。2监控系统组成及控制原...