自來水處理工藝中最重要的快濾池設(shè)備由進(jìn)水閥、清水閥,、排水閥,、沖洗閥、水泵、流量計(jì),、液位計(jì)和加藥閥等組成,。這些設(shè)備根據(jù)工藝需要實(shí)現(xiàn)快速過濾的自動(dòng)控制。
        工藝要求如下：開啟進(jìn)水閥,，當(dāng)快濾池的液位達(dá)到一定高度時(shí),，清水閥自動(dòng)開啟，當(dāng)液位下降到一定高度時(shí),，清水閥自動(dòng)減小開度運(yùn)行,。當(dāng)流量計(jì)檢測(cè)到清水的流量低于設(shè)定值時(shí)，則需要對(duì)濾池進(jìn)行沖洗,，這時(shí)關(guān)閉進(jìn)水閥和清水閥,，打開排水閥，當(dāng)收到排水閥的開足信號(hào),，則沖洗閥打開,，對(duì)濾池進(jìn)行沖洗，使濾池重生,，從而再次獲得較高的濾凈度和濾速,。
        在該工程中使用了美國(guó)AB公司的PLC作為控制站，選用了Modbus的通訊模塊,，與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間采用的是兩線制接線方式,，使用了串行環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?br />         現(xiàn)場(chǎng)閥門驅(qū)動(dòng)設(shè)備選用了美國(guó)EIM公司提供了的TEC2000系列智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且57臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)全部配置有支持Controlinc(r)數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)的CAM通訊模塊,。
        技術(shù)概要
        傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品是否具有總線接口和支持?jǐn)?shù)字控制網(wǎng)絡(luò)將成為其在市場(chǎng)能否生存的一個(gè)必要條件,。TEC2000全智能非侵入電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，基于微處理器的先進(jìn)的數(shù)字化閥門控制技術(shù),，充分融合了可靠機(jī)械部件設(shè)計(jì)思路,，主要特點(diǎn)如下：
        * 動(dòng)力傳動(dòng)鏈由擁有半個(gè)多世紀(jì)可靠應(yīng)用記錄的青銅合金蝸輪、經(jīng)過精心熱處理并且經(jīng)過表面硬化的合金鋼質(zhì)蝸桿和齒輪組構(gòu)成,，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,。
        *盡管使用了全智能的數(shù)字控制，但依然利用直接檢測(cè)機(jī)械位移的力矩傳感器,，遠(yuǎn)優(yōu)于通過采集電機(jī)速度或橡膠襯墊傳感壓力并且依靠軟件算法的力矩計(jì)算方式,，這種運(yùn)用機(jī)械傳感技術(shù)的直接傳感方式經(jīng)50多年的使用,，證明精確可靠,。
        *LDM就地模塊，配置工業(yè)級(jí),、大尺寸LCD液晶屏幕,，提供友好的人機(jī)接口界面，獨(dú)特的人性化圖形和文字綜合顯示,。
        * LDM就地模塊在電氣控制箱體有多個(gè)安裝位置,。
        * 提供3種參數(shù)設(shè)置方式(控制旋鈕設(shè)置,、紅外控制鑰匙設(shè)置和RS-485通訊設(shè)置)。
        *配置的兩級(jí)熔斷保險(xiǎn)在發(fā)生保護(hù)性動(dòng)作后,，均無須打開電氣控制箱體進(jìn)行故障的處理,，真正意義上實(shí)現(xiàn)了非侵入式的維護(hù)。
        *EIM公司專利的APD絕對(duì)位置檢測(cè)模塊保證在所有時(shí)間與閥門位置同步,，使用了非接觸式傳感技術(shù),，壽命超過5千萬次輸出軸旋轉(zhuǎn)，而且能夠提供12bit(0.025%)精度,，并且無須使用額外的電池供電來保持閥門位置信息,。
        * 最小維護(hù)、超長(zhǎng)壽命,、高性價(jià)比,。
        1985年，EIM公司在閥門控制領(lǐng)域和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)行業(yè)中率先推出了第一個(gè)用于閥門控制的數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò),，并將此數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品命名為Controlinc(r),。該數(shù)字網(wǎng)絡(luò)控制模塊被設(shè)計(jì)專門用于閥門控制應(yīng)用，完全適用于閥門的開關(guān)型控制和調(diào)節(jié)型控制,，帶有模擬量輸入自動(dòng)校準(zhǔn)功能,，能夠自己學(xué)習(xí)和自動(dòng)適應(yīng)各種閥門的尺寸和操作速度。
        Controlinc(r)數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)通過CAM通訊模塊能夠集成到多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?，EIM公司當(dāng)前提供的產(chǎn)品能夠支持Modbus,、Foundation Fieldbus、Profibus和DeviceNet等多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,，在所有的數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)中都可以提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集,、自診斷和報(bào)警功能。
        EIM公司自1985年起,，就使用Modbus RTU協(xié)議作為公司采用的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,。產(chǎn)品完全支持
Modbus協(xié)議中的所有功能碼，包括“Report by Exception”命令,，可以在2秒鐘內(nèi)閱讀和改變100臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的狀態(tài),。在單一網(wǎng)絡(luò)中可以配置254臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并且不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)的性能和降低網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)的時(shí)間,。在不使用中繼器的條件下,，相鄰的兩臺(tái)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)能夠保證通訊時(shí)的電纜長(zhǎng)度可以達(dá)到1500m(5000ft)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的全長(zhǎng)可以達(dá)到320km(200miles),。

　　串行環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕咎匦允悄軌驅(qū)崿F(xiàn)完全冗余,，當(dāng)通訊回路發(fā)生開路、短路和接地故障時(shí)，均不會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和中央控制系統(tǒng)之間的通訊失敗,，充分保證了現(xiàn)場(chǎng)的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可靠的處于網(wǎng)絡(luò)控制之下,。EIM公司還提供標(biāo)準(zhǔn)的冗余熱備用網(wǎng)絡(luò)控制站選件。
        通過使用Modbus  RTU協(xié)議和兩線制接線方式,，可以使用全部數(shù)字通訊的方式獲得設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)命令,。對(duì)于電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以獲得：閥門開度、遠(yuǎn)控,、全開,、全關(guān)、開運(yùn)行,、關(guān)運(yùn)行,、綜合故障等設(shè)備信息。
        傳統(tǒng)的PLC實(shí)行集中控制,，所有的電纜都必須連接至PLC控制柜,，布線和接線相當(dāng)繁瑣。在本系統(tǒng)中,，可以看出,，在快濾池現(xiàn)場(chǎng)使用電纜的距離和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)的集中控制，布線和設(shè)備接線相當(dāng)方便和快速,。本系統(tǒng)中的水泵,、閘門、液位計(jì),、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等可通過通信電纜進(jìn)行長(zhǎng)距離通信,。
        支持Modbus協(xié)議的設(shè)備均為智能設(shè)備，故安裝和調(diào)試非常方便,，降低了設(shè)備的安裝費(fèi)用和開車時(shí)間,，
另外，還可以通過HMI配置器提供直觀的界面,，進(jìn)行方便的組態(tài),、調(diào)試和故障診斷。相對(duì)于傳統(tǒng)PLC,，
Modbus協(xié)議具有強(qiáng)大的通信功能,、支持多種通信方式、組網(wǎng)方便,，設(shè)備價(jià)格較其它總線產(chǎn)品低廉,，所以支持Modbus協(xié)議的PLC可以更加靈活地應(yīng)用于控制系統(tǒng)中。
        結(jié)論
        該快濾池系統(tǒng)使用了支持現(xiàn)場(chǎng)總線Modbus技術(shù)的PLC,、智能儀表和TEC2000智能電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),，現(xiàn)已順利通過驗(yàn)收并投入正常運(yùn)行。使用完全的數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò),、現(xiàn)場(chǎng)總線控制和智能化的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,，比使用傳統(tǒng)控制生產(chǎn)效率提高8%~10%。雖然僅僅是第一個(gè)試點(diǎn),，但已完全顯示出數(shù)字控制網(wǎng)路和現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn),。可以預(yù)見,，使用Modbus通訊來實(shí)現(xiàn)水處理行業(yè)中的自動(dòng)化控制具有非常廣闊的前景,。