水处理系统中过滤器的PLC控制.pdf

自动化技术与应用2 0 0 9年第 2 8卷第 5期90|Techniques of Automation&Applications 经验交流Technical Communications水处理系统中过滤器的 PLC 控制吕 艳(广东佛山三水工业中专、技工学校,广东 佛山 5 2 8 0 0 0)摘 要:在生产与生活中对水的处理是十分必要的。水处理系统由多种设备(系统)组成,过滤器是其中之一。本文是根据水处理系统中过滤器的一些常用功能用P L C设计出一套过滤器的全自动控制系统。关键词:水处理;P L C;过滤器;自动控制中图分类号:T M5 7 1.6 1 文献标识码:B 文章编号:1 0 0 3-7 2 4 1(2 0 0 9)0 5-0 0 9 0-0 4PLC Control of the Filters of the Water Treatment SystemLV Yan (Guangdong Foshan Sanshui Industrial secondary,technical schools,Foshan 528000 China)Abstract:Water treatment system is composed of a variety of equipments,and the filter is one of them.This paper presents a PLC-based control system of the filter in the water treatment system.The hardware and software of the system are outlined.Key words:water treatment;PLC;filter;automatic control收稿日期:2 0 0 8-1 0-2 41 引言很多生产和生活的过程都需要用水。天然水、地下水等如不进行处理直接使用,则会在生产设备中形成水垢、生物污泥等影响生产的正常进行,所以,对生产系统中的水进行处理十分必要。水处理系统包括多种系统,水过滤器就是其中一种,其作用是滤除原水带来的细小颗粒、悬浮物、胶体有机物等杂质。在用P L C设计的过滤器全自动控制系统中,设备工作过程由专用的P L C控制器控制,过滤、冲洗状态之间能够自动切换。本文设计的全自动过滤器功能比较以往的过滤器具有能够实现自动反冲洗,无需人工干预,控制系统反应灵敏,运行精确。由于该控制系统采用P L C控制使得功能改变变得简单,能够随时按客户的要求改变功能,可操作性强,并且清洗高效、彻底,系统可恢复性强。该系统还具有结构设计紧凑合理,占地面积小,安装移动灵活方便等优点。它具有以下几个特点:1)全自动过滤器采用两级不锈钢滤网,由粗滤网将较大的悬浮物拦截下来,然后由细滤网将悬浮物拦截下来。这样设备可以轻松处理各种工业用水、污水(排水)、地表水和河水/井水等水源。2)全自动过滤器采用标准模块化,处理能力强,占地小。过滤器采用时间或压差方式进行控制,实现全自动运行。时间控制的设备在运行一定时间后开始反冲洗;压差控制方式利用进出口之间的压差作为控制信号,当过滤器拦截的悬浮物达到一定量时,压力损失会迅速增加,当进出水口之间的压差达到设定值时设备自动开始反冲洗。压差控制器同时具备压差、时间、手动三种控制功能,可通过手动按钮进行反冲洗。3）全自动过滤器工作过程由专用的P L C控制器控制,工作、反洗状态之间自动切换,不需人工干预。在过滤器组合中的各单元之间,反洗过程轮流交替进行。4）全自动过滤器使用寿命长。新型过滤元件坚固、无磨损、无腐蚀、极少结垢,经多年工业实用验证,使用数年也没有磨损,不会老化,过滤和反洗效果不会因使用时间而变差。5）全自动过滤器质量高,维护量少。其使用不需专用工具,零部件很少;易于使用,仅需定期检查,几乎不需日常维护。2 全自动过滤器的系统介绍全自动过滤器采用P L C控制,其控制工艺有过滤、冲洗(包括反冲洗、正冲洗、自动冲洗)两种。比较以往的过滤器具有在过滤、冲洗状态之间可实现自动切换,使用简单,操自动化技术与应用2 0 0 9年第 2 8卷第 5期Techniques of Automation&Applications|91 经验交流Technical Communications作方便。2.1 过滤器系统的配置 3 过滤器系统设备图如图1:设备编号描述如下:0 0-冲洗水泵出水气动阀 0 1-进水气动阀0 2-产出水气动阀 0 3-正冲洗进水气动阀0 4-反冲洗进水气动阀 0 5-反冲洗排水气动阀0 6-正冲洗排水气动阀 0 7-冲洗水箱进水气动阀1 0-总进水手动阀 1 1-进水手动隔离阀1 2-出水手动隔离阀 1 3-排空气手动阀1 4-浮球式自动排空阀 1 5-排水手动隔离阀2 1-冲洗水箱液位控制器(开关)2 2-过滤水箱液位控制器(开关)2 3-过滤器压力开关2.2 PLC控制系统的设备配置1.P L C 电源及输出使用2 2 0 V(A C)电源,P L C 输入使用P L C自带的2 4 V(D C)电源。2.P L C输入/输出分配(1)输入说明:S W1-2 位(1 工位、1 停位)选择开关:“1”位为工位,工位为冲洗;“0”位为停位,停位为过滤(正常的运行);对应 P L C端口的 X0;S W2-3 位(2 工位、1 停位)选择开关,“1”工位为反冲洗,对应P L C端口X 1;“2”工位为正冲洗,对应P L C端口X 2;“0”位为自动冲洗(即先反冲洗后正冲洗);S B 1-启动按钮,对应P L C端口的X 3;S B 2-停止按钮,对应P L C端口的X 4;图1 过滤器系统设备图S T 1 1-冲洗水箱“低”水位,对应P L C端口的X 5,此触点不闭合,表示冲洗水箱没有水,冲洗水泵不能启动,冲洗水泵出口阀不能打开,需补充冲洗水箱的水;此触点闭合,表示冲洗水箱有水,冲洗水泵可以启动,冲洗水泵出口阀可以打开。S T 1 2-冲洗水箱“中”水位,对应 P L C端口的 X6,此触点不闭合,而 X5 触点闭合,表示冲洗水箱水不够,需先补充冲洗水箱的水,到达此水位才能驱动冲洗水泵,打开冲洗水泵出水气动阀。S T 1 3-冲洗水箱“高”水位,对应P L C端口的X 7,此触点闭合,表示冲洗水箱满水,可以对冲洗水箱停止补水。S T 2 1-过滤水箱“低”水位,对应 P L C端口的 X 1 0,此触点如断开,表示过滤水箱没有水,可以立即开始过滤器的“过滤运行”。S T 2 1-过滤水箱“中”水位,对应 P L C端口的 X1 1,此触点如断开,表示过滤水箱少水,可以开始对过滤器的“过滤运行”。S T 2 1-过滤水箱“高”水位,对应 P L C端口的 X1 2,此触点如闭合,表示过滤水箱满水,暂时停止过滤器的“过滤运行”。P S-过滤器压力开关,对应 P L C端口的 X1 3,表示过滤器中压力达到一定程度时,此压力开关闭合,驱动产生水气动阀。(2)输出说明:(3)I/O分配图如图2自动化技术与应用2 0 0 9年第 2 8卷第 5期92|Techniques of Automation&Applications 经验交流Technical Communications图2 过滤器的PLC输入/输出口分配图输入共1 5 点开关量输入,输出共1 0 点继电器方式。2.3 控制功能及工艺描述(1)“S W1”选择开关:“停位”为正常的过滤运行;“工位”为进入冲洗状态。其中“自动冲洗”工艺完成,能自动进入正常的“过滤运行”工艺;但要将”S W1”投入到“过滤运行”位。(2)“S W2”选择开关:投入“1”工位进入人工反冲洗状态。按下“S B 0”按钮启动反冲洗工艺,按下“S B 1”按钮停止反冲洗工艺。投入“2”工位进入人工正冲洗状态。按下“S B 0”按钮启动正冲洗工艺,按下“S B 1”按钮停止正冲洗工艺。投入“停位”为自动冲洗洗状态，即先反冲洗3 0 mi n后停5 s 再正冲洗3 0 mi n。按下“S B 0”按钮启动冲洗工艺,按下“S B 1”按钮停止冲洗工艺。整个冲洗工艺完成后停5 s 会自动进入“过滤运行”状态,但报警装置会闪动提示,要将”S W1”投入到“过滤运行”位即可。(3)“S B 0”常开按钮为所以可选择工艺的启动按钮;“S B 1”常开按钮为所以可选择工艺的停止按钮。(4)冲洗水箱液位控制器S T 1 1,常开触点,冲洗水箱到达低水位时闭合;S T1 2,常开触点,冲洗水箱到达中水位时闭合,此触点闭合则冲洗水泵才能运行,同时驱动设备冲洗水泵出水气动阀(0 0);S T 1 3,常开触点,冲洗水箱到达高水位时闭合。(5)过滤水箱液位控制器S T 2 1,常开触点,过滤水箱到达低水位时闭合;此触点如断开则会自动进入“过滤运行”工艺(在“过滤运行”工艺启动后)。S T 2 2,常开触点,过滤水箱到达中水位时闭合,此触点如断开则会自动进入“过滤运行”工艺(在“过滤运行”工艺启动后)。S T 2 3,常开触点,冲洗水箱到达高水位时闭合,此常开触点如闭合则自动停止“过滤运行”工艺。(6)各工艺运行时对应的气动阀的动作a)“过滤运行”工艺:运行时,驱动进水气动阀(0 1),表示进水,过滤器工作,当过滤器中压力到达规定压力(压力开关闭合)后驱动产出水气动阀,过滤器排出产出水。b)“冲洗运行”工艺:冲洗分为正冲洗、反冲洗,自动冲洗。冲洗过程中,若水位没有到达冲洗水箱的中水位,需对冲洗水箱进行补水;水位到达高水位才复位冲洗水箱进水气动阀。冲洗水箱水位到达中水位才能进行冲洗,并驱动冲洗水泵出水气动阀。反冲洗启动后,驱动反冲洗进水气动阀(0 4)和反冲洗排水气动阀(0 5);正冲洗启动后,驱动正冲洗进水气动阀(0 3)和正冲洗排水气动阀(0 6);冲洗水箱水位为低位时复位相应的气动阀。自动冲洗工艺在前面有介绍,这里不再重复。2.4 PLC用户程序 1 2 P L C用户程序可以从工艺的选择及停止、冲洗补水及冲洗泵停止、过滤运行、反冲洗、正冲洗、自动冲洗等几个方面进行图3 程序一（下转第9 9 页）自动化技术与应用2 0 0 9年第 2 8卷第 5期Techniques of Automation&Applications|99 经验交流Technical CommunicationsMs g B o x (E X C E L已打开)E n d S u b4 结束语虚拟数字存储示波器的开发,不但解决了人工操作多台仪表时测量数据量大,结果记录过程枯燥繁琐的问题,而且在保证测试数据精度与测试仪表同精度的前提下,实现了测试数据的快速保存与随时调用,扩展了测试仪表的功能,在多组电信号综合测试方面,具有良好的应用前景。作者简介:周晓宇（1 9 8 0-）,男,助理工程师,主要从事控制系统的硬件研究。参考文献:1 UT8 0 3真有效值数字台式万用表使用手册.2 DS-5 0 0 0数字存储示波器用户手册.3 季青.用 VB实现基于 GP I B的自动测试系统 J .现代计量通讯,2 0 0 7,(5):1 9-2 1.(上接第9 2 页)作者简介:吕艳(1 9 7 5-),女,讲师,研究方向:P L C程序设计、自动化控制与应用等。图5 程序三图4 程序二编译。具体程序见附录(图 3,图 4,图 5)。3 结束语水处理系统中的全自动清洗过滤器采用P L C 控制,克服传统过滤器纳污量少,过滤部分需拆卸清洗且无法监控过滤器运行状态等众多缺点。该系统具有对原水进行过滤并对滤芯进行自动清洗排污的功能,且清洗排污时系统不间断供水,可以监控过滤器的工作状态,自动化程度很高,且工艺流程可以根据实际运行需要改写程序,使用非常方便。参考文献:1 钟肇新,范建东编著,可编程控制器原理及应用 M.广州:华南理工大学出版社,2 0 0 3.2 梁耀光,余文烋主编,电工新技术教程 M.北京:中国劳动社会保障出版社,2 0 0 7.3 陈浩编著,案例解说 P L C、触摸屏及变频器综合运用 M.北京:中国电力出版社,2 0 0 7.