基于dsPIC和MCGS的COD在線監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、化學(xué)需氧量COD是我國(guó)環(huán)境水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及污水、廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的控制指標(biāo)之一，隨著我國(guó)水環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，環(huán)保部門(mén)對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的力度不斷增加，開(kāi)發(fā)現(xiàn)代化的COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備是提高水質(zhì)監(jiān)測(cè)水平所必需的。我國(guó)水域遼闊、江河眾多、城市和企業(yè)的排污口多，而監(jiān)測(cè)資金緊缺，國(guó)外生產(chǎn)的COD在線監(jiān)測(cè)儀檢測(cè)精度高，但價(jià)格也高，不利于在我國(guó)推廣，因此開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的COD在線監(jiān)測(cè)儀就顯得非常重要。
　　 論文分析了國(guó)內(nèi)外COD在線監(jiān)測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀和COD常

2、見(jiàn)的檢測(cè)方法，選擇了重鉻酸鉀法的改進(jìn)方法密封催化消解-分光光度法檢測(cè)COD值。應(yīng)用dsPIC(數(shù)字信號(hào)控制器)和MCGS(組態(tài)軟件)技術(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)新型COD在線監(jiān)測(cè)儀。
　　 首先，設(shè)計(jì)了COD在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀的硬件系統(tǒng)，它包括計(jì)量系統(tǒng)、消解系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、觸摸屏。計(jì)量系統(tǒng)由高精度多液位光電傳感器與蠕動(dòng)泵組成;消解系統(tǒng)由密封消解管、溫度控制模塊和光電檢測(cè)模塊組成，光電檢測(cè)模塊中使用了導(dǎo)光纖維，消除了溫度對(duì)光電測(cè)量的影響。根據(jù)計(jì)量

3、系統(tǒng)和消解系統(tǒng)的組成及工作原理，設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的電路，詳細(xì)介紹了dsPIC最小系統(tǒng)、電源電路、開(kāi)關(guān)量輸出電路、模擬信號(hào)采集電路、通信接口電路的設(shè)計(jì)，并介紹了PCB板設(shè)計(jì)中抗干擾的措施。
　　 其次，設(shè)計(jì)了COD在線監(jiān)測(cè)儀的軟件系統(tǒng)，它包括控制系統(tǒng)的程序和觸摸屏應(yīng)用程序，兩個(gè)模塊間采用Modbus通訊協(xié)議?？刂葡到y(tǒng)的程序?qū)崿F(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)、溫度PID控制、與觸摸屏的通訊等功能;以MCGS作為觸摸屏的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，設(shè)計(jì)了主控窗口、設(shè)備窗口、

4、用戶(hù)窗口、運(yùn)行策略和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了客戶(hù)操作、儀器狀態(tài)、儀器調(diào)試、歷史報(bào)表、參數(shù)設(shè)置、異常信息等功能界面，特別是3D工藝流程圖界面，圖中液體流向、蠕動(dòng)泵及電磁閥等工作狀態(tài)與儀器同步，畫(huà)面生動(dòng)形象、直觀準(zhǔn)確。
　　 最后，介紹了COD值標(biāo)定的方法-最小二乘直線擬合算法及程序的設(shè)計(jì)，并對(duì)COD監(jiān)測(cè)儀器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了基本誤差測(cè)定和重復(fù)性誤差測(cè)定，測(cè)定的結(jié)果為基本誤差小于±5％，重復(fù)性誤差為小于3％。結(jié)果表明:該儀器可以用于COD的