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排污總量控制系統Modbus Tcp 在排污總量控制系統上的應用，目前，污染物總量控制是以環境質量目標為基本依據，政府環保管理機構以行政手段對區域內各污染源的污染物或重點污染物的排放總量實施控制。而隨着排放污染物的增加和不斷變化，迫切需要通過工業信息化手段來解決污染物的總量控制。

案例背景介紹

目前，污染物總量控制是以環境質量目標為基本依據，政府環保管理機構以行政手段對區域內各污染源的污染物或重點污染物的排放總量實施控制。而隨着排放污染物的增加和不斷變化，迫切需要通過工業信息化^[1]手段來解決污染物的總量控制。

排污總量控制系統採集企業各排污口各類監測數據，通過設置總量控制指標，為總量減排指標的落實提供科學依據，實現對工業企業重點污染排放物的濃度及總量的雙控制，為鞏固和落實總量減排工作成果提供了科學的方法。

排污總量控制系統是用於對工業企業主要污染物的排放數據進行實時採集、監視、自動控制和管理的一套應用管理系統。系統由觸控一體機、數據採集控制器、在線監控應用軟件組成。系統應用示意圖如圖1所示。

系統應用過程中包含定量、監視、關閥、開閥等環節。

（1）定量：對企業廢水排放總量和污染物（COD或氨氮等）排放總量進行設置等。

（2）監視：實時獲取企業污染物的排放總量數據和閥門運行狀態，在接近總排放量限額時（如90%），進行報警。

（3）關閥：企業的實際排污量達到總排放量限額時，自動下發關閥指令關閉電動閥門。

（4）開閥：對排污閥門被關閉的企業，在購買排污量後，再重新設置並且導入排污量後，自動下發開閥指令開啟電動閥門。

排污總量控制系統在線監控應用軟件界面如圖2所示。系統包括以下功能：

（1）設置系統排放量：設置排放總量信息，並且存儲到數據採集控制器中，作為污染物排放量的上限指標。

（2）實時監視：以文本和圖像形式查看流量計數據信息（瞬時流量、累計流量）、閥門實時狀態信息。

（3）實時數據查看：查看流量計、閥門實時數據信息。

（4）歷史數據查看：查詢系統數據庫中已保存的排放量歷史數據信息。

（5）報警提示功能：當總量超過允許總量的90%、100%時，系統會進行分級別預警，可直接啟動報警，並保存報警信息記錄，啟動關閉閥門操作。

（6）自動閥門控制：系統檢測到餘量排放完時，自動關閥。重新購買和設定排放量後，自動開閥。

（7）日誌信息查詢：系統可查詢系統中指定時間內的操作日誌信息。

（8）報警信息查詢：系統可查詢系統中指定時間內的報警信息。

Modbus是由Modicon在1979年發明的，是全球第一個真正用於工業現場的總線協議。1996年施耐德公司推出了基於以太網TCP/IP的Modbus TCP協議，Modbus TCP是一個請求/應答協議，通過功能碼與寄存器地址進行數據讀寫操作。Modbus在2004年成為我國的國家標準。

在排污總量控制系統中，在線監控應用軟件與數據^[2]採集控制器的通信功能都是應用ModbusTCP來實現的。Modbus TCP中共包括13類功能碼，本系統中用到了其中5種功能碼，如表1所示。

在實際應用中，數據採集控制器作為Modbus TCP Server，在線監控應用軟件作為Modbus TCP Client，在線監控應用軟件先要通過Socket對象和502端口連接數據採集控制器，然後根據功能需要向Modbus TCP Server發送構造字節數組進行寄存器的讀寫操作。