中国科协 2005 年学术年会 11 分会场暨中国电机工程学会 2005 年学术年会论文集 

器开关量输出信号，泵出口 PH 值和储酸罐液位 10
个模拟量输入信号，变频器速度控制 4 个模拟量输
出信号。加阻垢剂部分包括六台计量泵四台搅拌器
的控制以及八个计量箱高、低液位开关，系统运行
方式及设备备用方式选择开关等计 54 个开关量输
入信号，28 个启停泵及变频器开关量输出信号，补
水流量 8 个模拟量输入信号，4 个变频器速度控制
信号。 
1.2 控制系统设计思想 

为了便于化学集中控制和管理，循环水联合处
理工程可分为两大部分：上位机监控部分和循
环水加药 PLC 控制部分。由于两部分之间距离
超过 1 千米，为了保证系统的可靠运行以及为
未来化学水集中 

监控打基础，因此这两部分采用光纤连接，构成
100Mb 的快速以太网。此系统纵向可接 7 个扩展，
可通过增加底板来增加本地的 I/O 单元。横向通过
以太网或 CONTROLLER LINK 可实现网络结点的增

加。当设备增加时无需更换先前的系统，就可以使
新系统加入到网络中来，可扩展性好。另外本系统
选用光纤通讯，大大减小了信号传输过程中信号的
干扰或丢失。同时也增加了传输距离。 

整个加药系统中的八台变频器以及 12 台剂量

泵由一套高性能的可编程序控制器控制。同时可编
程序控制器负责采集泵出口 PH 值信号、补水流量信
号以及就地设备的运行状态，并通过通信网络送给
监控计算机。并预留通信接口为以后集中管理打下
基础。这样，操作人员既可以通过上位监控计算机
观察循环水联合处理系统的运行状况，控制设备运
行状况以及故障报警等情况，又可以进行循环水联
合处理系统的远程操作，如修改系统的控制方式、
启停加药设备，控制加药量等。同时为了保证系统
的可靠运行，在系统中设置相应的后备手操功能。
操作人员通过变频器控制柜面板上的开关和按钮完
成循环水联合处理系统设备的报警监视及设备启停
控制等工作。整个系统的结构如图一所示。

 

 
 

监控计算机 

 
                                              以太网光纤 
 
 

加药系统 PLC 

 

 

2

 

 
 
 
 

图一 循环水联合处理系统结构图 

1.3 系统控制方式 
1.3.1 加酸部分 

每套加酸装置由二台计量箱和三台计量泵组

成，其中两台泵分别控制两台机组循环水的加酸量，
一台泵作为二者的备用。加酸设备的操作既可通过
监控计算机，又可通过控制柜面板上的操作开关和
按钮完成。操作方式通过控制柜面板上控制方式选
择开关选择。加药计量泵的控制方式分为工频、变
频手动、变频自动三种，加药计量泵的控制方式通
过就地控制柜面板上的选择开关设置。备用泵的切
换带联锁保护功能，并由人工操作来完成。 

变频自动方式：计量泵控制方式开关设为变频

自动，通过上位机远方或就地控制柜面板上的按钮
启动计量泵，启动后 PLC 采集循环水泵出口 PH 值信
号，并与期望值进行比较后进行 PID 运算，再把控

制输出送到变频器以此控制变频调速器的输出改变
计量泵的转速调节循环水加酸量把循环水 PH 值控
制在一定范围，进而达到控制循环水水质的目的。
机组 PH 值的设定值可通过监控计算机或编程器完
成。 

变频手动方式：操作方式开关设为就地，计量

泵控制方式开关设为变频手动，通过就地控制柜面
板上的按钮启动计量泵，变频器的速度控制通过就
地控制柜面板上电阻器手动控制。 

工频方式：操作方式开关设为就地，计量泵控

制方式开关设为工频，通过就地控制柜面板上的按
钮启动计量泵。 

计量箱液位高、低报警信号以及变频器故障信

号既可在控制柜面板上，又可在监控计算机上显示,
此外当机组 PH 值信号异常（断线）时停止加药并在

#1-#4 机加酸控制 

#1-#4 机加阻垢剂控制