一种基于DSP和PLC的除盐水系统控制器的制作方法

本实用新型涉及工艺设备控制领域，尤其是涉及一种基于DSP和PLC的除盐水系统控制器。

背景技术：

除盐水是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。

目前，由于具有编程方便、抗干扰能力强的优点，PLC在工业现场得到广泛应用。国内的除盐水系统采用的控制系统普遍为单一的PLC控制，大多缺乏系统性的设计。此外，除盐水系统进行化学反应时，反应具有非线性等特点，为了使其控制更加精确，采用了较为复杂的控制算法。由于受到内部硬件电路的限制，PLC的运算速度、运算精度、以及数据的处理能力方面都存在很大的不足，从而导致系统的控制设计简单、控制误差较大、整体协调性较弱。

中华人民共和国国家知识产权局于2016年01月20日公开了名称为《一种除盐水系统》的专利文献（公开号：CN204986963U），其包括除盐水水箱、凝汽器、管道泵、轴封冷却器、抽气器低压加热器、高压除氧器和驱动电机，所述除盐水水箱连通所述凝汽器进行补水，所述凝汽器连通所述管道泵，所述管道泵与所述轴封冷却器连通，所述轴封冷却器与所述抽气器低压加热器连通，所述抽气器低压加热器与所述高压除氧器连通。所述除盐水水箱、所述凝汽器、所述管道泵、所述轴封冷却器、所述抽气器低压加热器和所述高压除氧器依次连接，所述驱动电机通过导线供电所述管道泵。但是此方案仍然未能公开可以具有较强整体协调能力的控制系统。

技术实现要素：

本实用新型主要是解决现有技术所存在的缺乏控制精度高、整体协调性强的除盐水系统控制器的技术问题，提供一种具有较高的运算精度和处理速度、可以运行较为复杂的控制策略的基于DSP和PLC的除盐水系统控制器。

本实用新型针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种基于DSP和PLC的除盐水系统控制器，包括信号采集调理模块、变频器、DSP控制模块、通信模块、PLC控制模块、开关指令模块和工控机，所述的DSP控制模块分别与信号采集调理模块和工控机连接；所述的PLC控制模块分别与变频器、开关指令模块和工控机连接；所述DSP控制模块通过通信模块与PLC控制模块连接。

信号采集调理模块采集系统参数，反馈到DSP控制模块中，DSP控制模块依据既定的控制流程和系统参数对工控机进行控制，同时工控机还受到PLC控制模块的控制。PLC控制模块和DSP控制模块之间通过通信模块传递指令。开关指令模块为用户输入接口。变频器在PLC控制模块的控制下运行。由于本方案同时具备了PLC控制模块和DSP控制模块，较为复杂的控制策略可以由运算能力较强的DSP控制模块运算，有效提高了整个控制系统的运算速度和计算精度。

作为优选，所述信号采集调理模块包括液位计、PH值传感器和电导率传感器，液位计、PH值传感器和电导率传感器都与DSP控制模块连接。

液位计测量液面高度，PH值传感器检测液体PH值，电导率传感器检测液体电导率，上述三个参数都是除盐水系统运行过程中的重要指标。

作为优选，所述液位计型号为HAKK-502，所述PH值传感器的型号为PH-DIN，所述电导率传感器的型号为CLS21D。

作为优选，所述DSP控制模块包括TMS320X2812芯片，所述PLC控制模块包括西门子S7-200芯片。

TMS320X2812芯片主要负责数据处理、控制算法控制策略的判断执行、以及数据通讯。西门子S7-200芯片通过读取指令开关模块信号以及DSP通信传送的信号对除盐水系统的接触器、变频器等进行操作控制，协调整个系统运转，同时为系统提供故障保护、过载保护、紧急停机保护以及安全继电器保护等功能，提高系统的安全性和稳定性。

作为优选，所述变频器包括SMM420芯片。

作为优选，所述通信模块包括MAX485芯片。

MX485芯片连接DSP的SCI模块和PLC的RS485模块进行通讯。

本实用新型带来的有益效果是，采用了PLC和DSP双控制芯片，PLC具有控制功能强、可靠性高等优点、DSP具有数据高处理速度和高运算精度等特点，两者结合使用，充分利用了PLC和DSP合理分工，并行处理的优点，解决了当前除盐水系统控制器的控制设计简单、控制误差较大、整体协调性较弱等缺点。

附图说明

图1是本实用新型的一种模块示意图；

图2是本实用新型的一种PLC模块电路图；

图3是本实用新型的一种变频器电路图；

图4是本实用新型的一种通信模块电路图；

图5是本实用新型的一种DSP控制模块电路图；

图中：1、信号采集调理模块；2、变频器；3、DSP控制模块；4、通信模块；5、PLC控制模块；6、开关指令模块；7、工控机。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种基于DSP和PLC的除盐水系统控制器，如图1所示，包括信号采集调理模块1、变频器2、DSP控制模块3、通信模块4、PLC控制模块5、开关指令模块6和工控机7，所述的DSP控制模块分别与信号采集调理模块和工控机连接；所述的PLC控制模块分别与变频器、开关指令模块和工控机连接；所述DSP控制模块通过通信模块与PLC控制模块连接。

信号采样调理模块将采集调理后的信号传送入DSP控制模块。DSP控制模块负责完成采样数据的计算、信号的A/D转换、控制算法控制策略的判断和执行、信号的D/A转换，并定时将数据传送给所述的PLC控制模块。PLC控制模块和DSP控制模块之间通过通信模块传递指令。开关指令模块为用户输入接口。变频器在PLC控制模块的控制下运行。由于本方案同时具备了PLC控制模块和DSP控制模块，较为复杂的控制策略可以由运算能力较强的DSP控制模块运算，有效提高了整个控制系统的运算速度和计算精度。

信号采集调理模块包括液位计、PH值传感器和电导率传感器，液位计、PH值传感器和电导率传感器都与DSP控制模块连接。

液位计测量液面高度，PH值传感器检测液体PH值，电导率传感器检测液体电导率，上述三个参数都是除盐水系统运行过程中的重要指标。

液位计型号为HAKK-502，所述PH值传感器的型号为PH-DIN，所述电导率传感器的型号为CLS21D。

如图5和图2所示，DSP控制模块包括TMS320X2812芯片，所述PLC控制模块包括西门子S7-200芯片。

TMS320X2812芯片主要负责数据处理、控制算法控制策略的判断执行、以及数据通讯。西门子S7-200芯片通过读取指令开关模块信号以及DSP通信传送的信号对除盐水系统的接触器、变频器等进行操作控制，协调整个系统运转，同时为系统提供故障保护、过载保护、紧急停机保护以及安全继电器保护等功能，提高系统的安全性和稳定性。

如图3所示，变频器包括SMM420芯片。

如图4所示，通信模块包括MAX485芯片。

MX485芯片连接DSP的SCI模块和PLC的RS485模块进行通讯。

本方案通过将DSP和PLC结合，充分利用了PLC和DSP合理分工，并行处理的优点，解决了当前除盐水系统控制器的控制设计简单、控制误差较大、整体协调性较弱等缺点。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明创造精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的原理或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了PLC、通信模块、DSP等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明创造精神相违背的。