基于dsPIC和MCGS的COD在線監(jiān)測儀的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、化學(xué)需氧量COD是我國環(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，隨著我國水環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，環(huán)保部門對環(huán)境監(jiān)測的力度不斷增加，開發(fā)現(xiàn)代化的COD在線監(jiān)測設(shè)備是提高水質(zhì)監(jiān)測水平所必需的。我國水域遼闊、江河眾多、城市和企業(yè)的排污口多，而監(jiān)測資金緊缺，國外生產(chǎn)的COD在線監(jiān)測儀檢測精度高，但價格也高，不利于在我國推廣，因此開發(fā)適合我國國情的COD在線監(jiān)測儀就顯得非常重要。
　　 論文分析了國內(nèi)外COD在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀和COD常

2、見的檢測方法，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COD值。應(yīng)用dsPIC(數(shù)字信號控制器)和MCGS(組態(tài)軟件)技術(shù)，設(shè)計了一個新型COD在線監(jiān)測儀。
　　 首先，設(shè)計了COD在線自動監(jiān)測儀的硬件系統(tǒng)，它包括計量系統(tǒng)、消解系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、觸摸屏。計量系統(tǒng)由高精度多液位光電傳感器與蠕動泵組成;消解系統(tǒng)由密封消解管、溫度控制模塊和光電檢測模塊組成，光電檢測模塊中使用了導(dǎo)光纖維，消除了溫度對光電測量的影響。根據(jù)計量

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

4、用戶窗口、運行策略和實時數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了客戶操作、儀器狀態(tài)、儀器調(diào)試、歷史報表、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、蠕動泵及電磁閥等工作狀態(tài)與儀器同步，畫面生動形象、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，并對COD監(jiān)測儀器的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了基本誤差測定和重復(fù)性誤差測定，測定的結(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