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概述:
隨著工業汙染,環境破壞的日益嚴重,水處理是長期以來倍受關注的領域之一,它是改善居民生活環境、提高人民健康水平的重要手段。同時隨著科學技術的發展,人們對設備自動化程度的要求越來越高,製水係統的自動控製逐漸被接受、推(tui)廣(guang)和(he)普(pu)及(ji),並(bing)得(de)到(dao)了(le)迅(xun)速(su)的(de)發(fa)展(zhan)。水(shui)處(chu)理(li)設(she)施(shi)采(cai)用(yong)自(zi)動(dong)控(kong)製(zhi),不(bu)但(dan)可(ke)以(yi)減(jian)輕(qing)水(shui)處(chu)理(li)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的(de)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du),減(jian)少(shao)操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)人(ren)數(shu),實(shi)現(xian)減(jian)員(yuan)增(zeng)效(xiao)。更(geng)主(zhu)要(yao)的(de)是(shi)可(ke)以(yi)確(que)保(bao)水(shui)處(chu)理(li)後(hou)的(de)水(shui)質(zhi),還(hai)可(ke)以(yi)確(que)保(bao)設(she)備(bei)的(de)安(an)全(quan)運(yun)行(xing),延(yan)長(chang)設(she)備(bei)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben),可(ke)以(yi)說(shuo)是(shi)一(yi)舉(ju)多(duo)得(de)的(de)好(hao)事(shi),是(shi)我(wo)國(guo)水(shui)處(chu)理(li)行(xing)業(ye)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)。
項目背景:
給××企業實施一套生活用水以及飲用水的淨化處理係統。
水處理原理部分:
本係統所采用的水處理方法:
曝氣:
作用:去除溶解氣體。
化學氧化
作用:氧化無機陽離子,破壞有機物。
粒子層過濾
作用;去除膠團及微粒懸浮物
4)儲存
作用;調節水量,水自淨
5)輻照
作用:殺滅病菌、病毒、催化氧化。
6)活性炭吸附
作用:去除溶解的有機物。
7)離子交換
作用:去除溶解鹽分。
8)微濾
作用:去除微細顆粒物
9)反滲透
作用:去除溶解鹽成分。
工藝流程圖

本係統采用紫金橋監控組態軟件作為上位機軟件和PLC來進行控製和顯示。
1)紫金橋監控組態軟件
紫金橋監控組態軟件強大的組態界麵可以直接形象模擬、顯示,監視現場的的工作情況,工作程序,實時的數據以及對意外情況的處理。
2)PLC可編程控控製器
PLC(ProgrammableLogicController)shijisuanjijiazuzhongdeyiyuan。shiweigongyekongzhiyingyongershejizhizaode,tazhuyaoyonglaidaitijidianqishixianluojikongzhi,suizhejishudefazhan,zhezhongzhuangzhidegongnengyijingdadachaoguoleluojikongzhidefanwei,yinci,PLC的主要特點:(一)高可靠性;(二)豐富的I /O 接口模塊;(三)采用模化結構;(四)安裝簡單,維修方便。應用於在航天工業,農業、水利工程等領域。
係統架構圖:

淨化水處理的自動控製包括一下幾方麵的內容:
1)設備自動啟停
當(dang)位(wei)於(yu)製(zhi)水(shui)工(gong)序(xu)後(hou)的(de)產(chan)水(shui)箱(xiang)液(ye)位(wei)低(di)時(shi),自(zi)動(dong)啟(qi)動(dong)製(zhi)水(shui)工(gong)序(xu)設(she)備(bei)運(yun)行(xing)。當(dang)水(shui)箱(xiang)液(ye)位(wei)高(gao)或(huo)前(qian)工(gong)序(xu)無(wu)水(shui)時(shi),可(ke)設(she)置(zhi)為(wei)自(zi)動(dong)停(ting)機(ji),或(huo)切(qie)換(huan)係(xi)列(lie),或(huo)製(zhi)水(shui)工(gong)序(xu)無(wu)法(fa)啟(qi)動(dong)。此(ci)外(wai),遇(yu)報(bao)警(jing)或(huo)其(qi)他(ta)故(gu)障(zhang)時(shi),也(ye)會(hui)自(zi)動(dong)停(ting)機(ji)並(bing)切(qie)換(huan)設(she)備(bei)係(xi)列(lie)。
2)設備的自動清洗
當製水設備上的定時儀、差壓儀、累積流量儀達到設定值,設備自動停止運行並實現清洗反衝工序。
3)自動顯示功能
實時顯示設備的運行狀況,並且在組態界麵上進行控製。
4)自動保護功能
無水、發生故障會自動保護。
5)自動恒壓供水
主要是在終端出口,有的係統要求恒壓供水。
具體實現方法:
自動控製主要通過可編程控製器PLC來實施的,但是即便是能自動控製的製水係統,也可以手動控製,根據實際需要可以選擇。
1)水罐控製
控製具有一些共同的特點,一般設置高、中高、中低、低四個液位開關。
當水箱液位到高液位時,要停止製水。
當水箱液位到中高液位時,一切正常使用。
當水箱液位到中低液位時,應發起信號,使前級製水。
當水箱液位到低液位時,關閉後級水泵,後級設備停運,以防止水箱被抽空,水泵燒壞,同時發出報警信號。
2)閥的控製
本裝置使用的是電磁閥,通過自動控製電磁閥的開通或斷流來變換製水、清洗反衝的工序。
電磁閥的特性
①具有使用方便、啟閉迅速、性能穩定等優點,實行遠程及自動控製。
②是一種先導式即二次開閥常閉電磁閥,當未通電時,導閥口與導閥活動鐵芯在自重和彈簧的作用力下而處於關閉狀態。
③tongdianshi,chanshengcili,huodongtiexinshoudiancilidexiyinkefulezizhongyudaofadanhuangdeyaliershangsheng,mopianshangfangzuoyonglijianxiaobingdiyumopianxiafangsuoshoudeli,mopianzaichadonglidezuoyongxiakefulezizhongfaxindanhuangerkaiqi,shizhufaxingchengtonglu,diancifachuyukaizhuangtai。
④當電源斷開,磁力消除,導閥口關閉,閥芯膜片受向下的壓力差而關閉主閥口,主閥形成斷路,電磁閥處於關閉狀態。
3)錳砂過濾器的控製
當需要錳砂過濾器啟動運行,PLC發出信號。錳砂過濾器在工作工序切換時,應是定時反洗、反衝。
4)石英砂過濾器的控製
對石英砂過濾器的控製和錳過濾器的控製相同。就不重複了。
對變頻恒壓供水的控製
泵的製控
我們這裏是采用的變頻泵,談一下對變頻泵的控製。
一yi般ban泵beng的de功gong率lv是shi一yi定ding的de,流liu量liang和he壓ya力li成cheng反fan比bi,流liu量liang越yue大da壓ya力li越yue小xiao。但dan會hui遇yu到dao一yi些xie情qing況kuang,用yong戶hu的de用yong水shui量liang變bian化hua大da,這zhe時shi候hou壓ya力li就jiu會hui變bian化hua。用yong水shui量liang大da壓ya力li小xiao;用水量小壓力大。但用戶又要求恒壓供水,這時候就在泵出口管道內設壓力傳感器,把信號傳給PLC,PLC控製變頻器改變泵的轉速來調節出水流量,從而保持泵的出水壓力穩定,實現恒壓供水。另外還會有一種好處,那就是省電節能。
具體的是通過安裝在出水管網上的壓力變送器,把出口壓力信號變成4-20mA的標準信號,送入PLC的端口進行PIDtiaojie,jingyunsuanyugeidingyalicanshujinxingbijiao,dechuyitiaojiecanshu,songgeibianpinqi,youbianpinqikongzhishuibengdezhuansu,tiaojiexitonggongshuiliang,shigongshuixitongguanwangzhongdeyalibaochizaigeidingyalishang,dangyongshuiliangchaoguoyitaishuibengdegongshuiliangshi,tongguoPLC控製切換器進行加減泵。根椐用水量的大小由PLC控kong製zhi工gong作zuo泵beng的de數shu量liang的de增zeng減jian及ji變bian頻pin器qi對dui水shui泵beng的de調tiao速su,實shi現xian恒heng壓ya供gong水shui。當dang供gong水shui負fu載zai變bian化hua時shi,輸shu入ru電dian機ji的de電dian壓ya和he頻pin率lv也ye隨sui之zhi變bian化hua,這zhe樣yang就jiu構gou成cheng了le以yi設she定ding壓ya力li為wei基ji準zhun的de閉bi環huan控kong製zhi係xi統tong。此ci外wai,係xi統tong還hai設she有you多duo種zhong功gong能neng,尤you其qi是shi硬ying件jian/軟件備用水泵功能,充分保證了水泵的及時而正常供水。
對飲水用淨化水的控製:
采用PLC控製,采用智能型微機作數據處理。
3) 控製方式采用手動、自動兩種控製方式。
①手動
各控製閥門的開關、水泵的啟停都可由控製盤上的按扭控製。
②自動
整條製水線、工藝過程的運行、啟停,都由PLC自動控製,不受人為幹預。
主要控製輸出功能
係統可根據各種信號和流程,來控製中間水罐、提升泵、活性炭、軟化器、反滲透、純水灌等單元的自動工作和自動程序。
上位機監控組態軟件實現的功能:
本係統采用紫金橋軟件公司的紫金橋監控組態軟件,通過RS-232串行通訊口使PC機與PLC進行通訊。
tongguozijinqiaozutairuanjiankeyiduigongyiguochengjinxingshishijiankong。zijinqiaozutairuanjiandeshujukutigonglegezhongleixingdedian,zaizhenggeshuichulidegongzuoguochengzhong,fangbiangegeleixingdiandekongzhi。shangweijiduidiancifadekongzhijiubixutongguoshuzishuzhishuchukuailaijinxing,meigefamendekongzhiduiyinglexiangyingdeshuzishuchujiedian。yinci,shangweijibujinnengjieshoulaiziPLC的控製信號並以動畫的形式進行顯示,而且還能夠通過通訊端口向PLC發出控製命令,對現場進行控製。通過模擬塊,上位機通過通訊端口可以從PLCshangduqulaizikongzhixianchangdeyibiaosuocaijidaodeyaliheliuliangdeshishishuju,zaishangweijishangshishidixianshichulai,bingduixitongchuxiandeguzhangnengjishibaojing,tongshihaikeyibaocunlishi,huizhilishiquxian,zidongshengchengbaobiaodengdeng。
數據的曆史曲線如圖所示:

結束語:
采用本文所設計的控製方案對其進行自動控製,各項指標均能達到工藝要求,取得較好的控製效果。
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