本文我们以南方某水厂为例，讲述一下其桁车式刮泥机自控方案的改造设计，该水厂有一套处理能力为15万m/d的净水处理系统，采用加药、混凝、沉淀、过滤的常规工艺。该系统建于上个世纪80年代，生产系统仍以手动控制为主。

　　该厂采用了平流式沉淀池，上部为沉淀区，下部为污泥区，池前部为进水区，池后部为出水区。沉淀于污泥区的污泥通过吸泥桁车利用虹吸的原理清理。

　　原有的吸泥桁车在操作上采用人工手动操作，需要人工按步骤完成建立真空，启动潜水泵，控制桁车行程排泥，结束后停泵破坏真空等一系列环节，操作比较繁琐，过程中各个时间点要靠个人经验估计。同时不合理的行程造成了水量的浪费。为了提高工作效率，降低生产成本，在现有基础上对桁车式刮泥机进行自控改造已迫在眉睫。其自控方案设计如下：

　　从经济角度考虑，在设计中遵循了尽可能减少改动环节，降低改造成本的原则。

　　一般的自控系统分为上位机与下位机两个部分。下位机一般由PLC及相关电器柜组成，负责实地的控制运行;上位机一般由组态软件及计算机组成，负责上层的监控和控制。故在初始的方案设计时按照常规，采用了上位机十下位机的方案。但是考虑到该水厂并无全厂DCS系统现实的情况，作为一个简单自立的系统为其配置单独的上位机意义不大。因为上位机具有三种功能，一是远程控制桁车，即在控制室操作按键来控制桁车的运行;二是监控桁车运行，即在电脑画面上监控视桁车运行;三是桁车运行组合编程。该厂桁车操作工办公室距离桁车只有几步路，远程控制和监控意义不大，其在办公室门口即可看到实体的桁车式刮泥机运行。远程控制在自控系统中只是辅助操作，只能算半自动。将上位机功能集成在现场操作箱上同样可以实现而且实用。上位机的优势是运行组合编程，对于复杂的操作占有优势。但组建上位机还需涉及无线通讯和控制台计算机、组态软件购置等成本，故决定将运行组合编程模式集成在现场操作箱上以实现低类成本的目标。所以头一种方案上位机十下位机的结构模式不被应用。

　　方案二是下位机十触摸屏结构模式。相比头一种模式，在现场的操作箱上设置触摸屏，即把头一种模式中的上位机减去无线通讯的方式，将上位机搬到了操作箱上，也就是说把上位机从控制室换到了桁车操作箱现场，同样需要承担上位机的相关成本，考虑到触摸屏的价格该方案排出。

　　方案三是下位机实地操作的结构模式。即去掉了上位机部分，去掉了花哨的功能设置。桁车式刮泥机的关键功能是自动运行，只靠下位机系统即可实现。而半自动方面的功能，通过操作箱按键来实现。这种设计既满足了功能需求又节约了成本，符合实际需求，故采用此方案作为吸泥桁车系统的结构模式。