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随着世界人口的不断增长和工业化进程的加大,以及人们对环境的不合理利用,导致土壤污染问题日益突出,威胁人们的生产生活,土壤将会成为一种短缺资源。本文在《老工业搬迁区生态环境重建关键技术集成与示范》课题的基础上,进行了土壤污染过程与修复模拟系统的控制仿真设计,整个系统模拟不同污染物/修复剂在不同土壤类型、不同水文地质条件下三维空间的扩散、迁移和转化过程。土壤污染/修复模拟测控系统设计思路:利用PLC控制实验设备的运行来达到系统设计要求;在实验装置中注入污染物/修复剂,通过测量仪器检测各测控参数的变化;工控机上安装土壤污染/修复模拟测控软件进行系统测控。土壤污染/修复模拟测控系统实施方案:根据土壤污染/修复模拟系统控制参数的确定,进行测量仪器的选型,并对控制系统硬件进行了选型和配置;选用西门子公司的S7-200系列PLC和研华工控机作为主控制器对实验过程进行自动控制,并采用STEP7MicroWIN SP9软件编制PLC自动控制程序;利用NI公司的LabVIEW8.2图形化编程软件进行工控机上的土壤污染/修复模拟测控软件开发,实现各参数的虚拟仿真;针对温度是影响土壤污染/修复程度的主要因素,采用积分分离PID控制算法来改善土壤温度检测时存在的非线性、滞后性、延迟性等弊端;被控设备通过RS485接口与PLC连接,通过MODBUS_RTU通讯协议实现与PLC的通信;通过数据采集卡进行数据采集;采用嵌入式过程控制标准(OPC)实现PLC与测控软件之间的通讯,实现工控机对物理参数的实时测控。土壤污染/修复模拟测控系统的自主研制为土壤污染及修复研究人员提供了一套模拟土壤污染/修复过程的实验平台,方便了实验数据的统计分析,对土壤的污染与修复研究具有重要的应用价值。