應用介紹
1、公司介紹:我公司是以生產、銷售、研發除鹽水、汙水處理工藝及設備為主並且從事水處理設備安裝的股份製企業,建設項目及銷售網點遍布全國各地。
2、應用簡述:本項目是比較典型的一個脫鹽水處理項目,該係統工藝簡單,所用設備較少,根據項目具體情況,采用西門子LOGO!智能邏輯控製器進行設備的自動化運行。

二、應用說明
1.功能描述
fanshentoushifanqiziranshentouguochengdeyizhongkexuefangfa,shentouhefanshentoujunshitongguobantoumolaiwanchengde,dangyongbantoumogekailiangzhongbutongnongduderongyeshi,xirongyezhongderongjijiuhuitouguobantoumojinrunongrongyeyice,zhezhongxianxiangjiaoshentou。dangzainongrongyeceshijiayiwailaiyalishi,shentouguochengjitingzhi,jidadaosuoweishentoupingheng,pinghengzhuangtaisuoxuyaodewaijiayalichengweishentouyacha。shentouyashirongyebenshendeyizhongxingzhi,qizhiyumowuguan。dangjixuzengdanongrongyeyicedeyali,jisuoshiyalidayushentouyalishi,rongjihuifanqiyuanlaideshentoufangxiang,younongrongyecetongguobantoumojinruxirongyece,zhezhongxianxiangchengweifanshentou,rutu1。

圖一 反滲透原理
此項目隻有一套反滲透係統,由保安過濾器、增壓泵、反(fan)滲(shen)透(tou)裝(zhuang)置(zhi)組(zu)成(cheng)。電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)設(she)備(bei)包(bao)括(kuo)兩(liang)套(tao)電(dian)動(dong)閥(fa)分(fen)別(bie)為(wei)反(fan)滲(shen)透(tou)濃(nong)水(shui)排(pai)放(fang)閥(fa)和(he)衝(chong)洗(xi)進(jin)水(shui)閥(fa),一(yi)台(tai)增(zeng)壓(ya)泵(beng),一(yi)台(tai)高(gao)壓(ya)泵(beng),三(san)台(tai)加(jia)藥(yao)計(ji)量(liang)泵(beng),濃(nong)水(shui)池(chi)有(you)兩(liang)個(ge)液(ye)位(wei)開(kai)關(guan),每(mei)台(tai)增(zeng)壓(ya)泵(beng)進(jin)出(chu)口(kou)各(ge)一(yi)個(ge)壓(ya)力(li)開(kai)關(guan),如(ru)圖(tu)2所示。

圖二 係統組成
2.工藝流程
工藝流程如圖3所示。

圖三 係統流程圖
自控說明:
1)反滲透裝置開機自動低壓衝洗:裝置操作時,將模式控製旋鈕置於“自動”位置,如濃水箱液位高於設定值(暫定1.5m),則順序啟動增壓泵,打開反滲透濃水排放閥進行低壓衝洗,衝洗5min左右,先關閉濃水排放閥,再啟動高壓泵,裝置進入運行狀態。

圖四 LOGO!原理圖
2)反滲透裝置自動停機,停機低壓衝洗:濃水箱液位低於設定值時(暫定0.3m),執行停機程序。先停止高壓泵、增壓泵,再打開衝洗進水閥、濃水排放閥,啟動衝洗泵進行低壓衝洗,衝洗15分鍾後,先關閉濃水排放閥,再關閉衝洗進水閥,關閉衝洗水泵進入待機狀態。

圖五 DM16-1接線圖
3)阻垢劑計量泵與高壓泵聯鎖啟停。
4)絮凝劑計量泵、加酸計量泵與增壓泵聯鎖啟停。
5)高壓泵入口設低壓開關,當泵入口壓力低於0.05MPa時,壓力開關動作,使高壓泵停止運行,保證高壓泵的安全(手動/自動狀態均連鎖控製)。高壓泵停止後,即使泵入口壓力恢複也不能立即啟動高壓泵,至少持續1min方可再啟動高壓泵,以避免頻繁啟動。

圖六 DM16-2接線圖
6)高壓泵出口設高壓開關,當泵出口壓力高於1.8MPa時,壓力開關動作,使高壓泵停止運行,保證高壓泵、膜元件、膜殼的安全(手動/自動狀態均連鎖控製)。高壓泵停止後,即使泵出口壓力恢複也不能立即啟動高壓泵,至少持續1min方可再啟動高壓泵,以避免頻繁啟動。
3、係統需求分析:該(gai)係(xi)統(tong)控(kong)製(zhi)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan),步(bu)序(xu)少(shao),但(dan)是(shi)邏(luo)輯(ji)性(xing)比(bi)較(jiao)強(qiang),若(ruo)使(shi)用(yong)繼(ji)電(dian)器(qi)控(kong)製(zhi),需(xu)要(yao)大(da)量(liang)的(de)繼(ji)電(dian)器(qi)和(he)延(yan)時(shi)繼(ji)電(dian)器(qi),電(dian)路(lu)複(fu)雜(za),故(gu)障(zhang)發(fa)生(sheng)率(lv)較(jiao)高(gao),選(xuan)用(yong)一(yi)塊(kuai)LOGO!就可以解決以上問題,而且價格合理,比使用S7-200及其他廠商PLC成本低,編程簡單易上手,既有價格優勢又有技術優勢。
三、應用設計與實現
1、電氣控製原理如圖4至圖6,係統硬件組成包括LOGO!12/24RC一塊,I/O擴展模塊DM16兩塊。
3、I/O分配表如表1所示。
表1輸入輸出信號表

4、控製方案編程設計
1)遠程:將各設備轉換到遠程狀態,並且無故障時才能自動運行,為防止設備損壞,當有任何一台電機故障時都將停止自動運行,程序如圖7所示。

圖七 遠程部分編程
2)裝置開機:遠程狀態下並且濃水箱高液位開關I20閉合時按下I6開機按鈕,係統進入自動運行。當遠程狀態下按下I7關機按鈕時,有兩種情況:正常運行狀態時停機,執行停機衝洗後停機;其他狀態下停機,停止一切運行設備,程序如圖8。

圖八 開機部分編程
3)開機衝洗及正常運行:係統開機M1閉合後,當I21濃水箱高液位閉合時,且I2衝洗電動閥關狀態處於閉合時,延時30S後打開Q2濃水排放閥, I3濃排閥開狀態閉合後,開啟Q6增壓泵,進入開機衝洗狀態。開機衝洗5Min後關閉濃排閥,濃排閥關指示I4閉合後啟動Q5高壓泵,係統進入正常運行狀態,程序如圖9。

圖九 開機衝洗及運行部分編程
4)待機、停機:係統正常運行時,若I20濃水箱低液位開關閉合,延時30S後停止Q6增壓泵和Q5高壓泵,然後開Q2濃水排放電動閥和Q1衝洗電動閥,然後開啟Q7衝洗泵,進行停機衝洗,衝洗15Min後先關Q2濃水排放閥,然後關閉Q1衝洗電動閥,最後關Q7,衝洗泵,係統進入待機狀態,當I21濃水箱高液位開關閉合時,係統自動進入開機衝洗,實現裝置的自動循環運行,程序如圖10。

圖十 待機停機部分編程
5)報警:當高壓泵入口壓力低,I18閉合時,為保護高壓泵,停止高壓泵運行,並顯示報警Q3,報警必須經I8複位後才可再啟動高壓泵,為避免頻繁啟動,報警出現1Min後才可再次啟動高壓泵;當高壓泵出口壓力過高,I19閉合時,為保護超濾膜,停止高壓泵運行,並顯示高壓報警Q4,報警必須經過複位後才可再次啟動高壓泵,為避免頻繁啟動,報警出現1Min後才可再次啟動高壓泵,程序如圖11。

圖十一 壓力開關報警部分編程
6)阻垢劑計量泵與高壓泵聯鎖啟停,絮凝劑計量泵、加酸計量泵與增壓泵聯鎖啟停,以上連鎖都是通過外部接觸器輔助觸點控製。

圖十二 仿真測試

圖十三 在線測試
5、離線仿真與在線測試
西門子LOGO!編(bian)程(cheng)軟(ruan)件(jian)集(ji)成(cheng)離(li)線(xian)仿(fang)真(zhen)功(gong)能(neng),在(zai)程(cheng)序(xu)下(xia)載(zai)前(qian)進(jin)行(xing)仿(fang)真(zhen)測(ce)試(shi)能(neng)避(bi)免(mian)許(xu)多(duo)不(bu)必(bi)要(yao)的(de)問(wen)題(ti)出(chu)現(xian),仿(fang)真(zhen)時(shi)可(ke)以(yi)進(jin)行(xing)斷(duan)電(dian)測(ce)試(shi),提(ti)高(gao)了(le)係(xi)統(tong)的(de)安(an)全(quan)性(xing)。測(ce)試(shi)完(wan)畢(bi)後(hou),將(jiang)程(cheng)序(xu)下(xia)載(zai)到(dao)LOGO!進行在線測試,如圖12至圖13所示,LOGO!狀態如圖14至圖15。

圖十四 LOGO!狀態顯示

圖十五 LOGO!輸出顯示
6、應用實例
下麵圖16至圖19是本公司最近調試的一個應用實例,控製是一樣的,隻是比本試用項目多了模擬量部分。

圖十六 現場設備

圖十七 控製櫃內部結果

圖十八 自動控製箱

圖十九 水泵就地控製箱
四、應用體會
1、通過實際編程,應用指令後才發現了LOGO!的強大,甚至有的計時器比step7還要方便,LOGO!完全替代了大量的繼電器電路,節約了控製櫃空間,減少接線,從而降低故障發生率。
2、靈活的編程方法,上手快,編程語言豐富,功能齊全,滿足了不同的需求,自帶顯示麵板是個亮點,可以不用PC監控查看內部程序,可以進行故障診斷。
3、高性價比,低廉的價格更具競爭力,適合在小型係統中開發使用。
參考文獻:
[1]張子義譯..LOGO!控製器實訓教程[M].機械工業出版社,2010.
[2]西門子(中國)有限公司深入淺出西門子LOGO!(第二版)北京航空航天大學出版社,2009.10

