【文章內(nèi)容簡介】 的集成度和現(xiàn)場工作人員的工作效率，同時降低項(xiàng)目成本 專業(yè)程序模塊 由于水處理工藝多樣性，針對不同規(guī)模、不同工藝的水處理廠應(yīng)該開發(fā)專業(yè)的程序模板。在 PLC 以及組態(tài)軟件功能日趨完善，產(chǎn)品質(zhì)量也逐步提高的情況下，誰 能夠?yàn)榭蛻籼峁└油晟频姆?wù)將成為成敗的主導(dǎo)競爭方式。 數(shù)據(jù)分析、技術(shù)支持 在水廠的管理上，除了要能夠支持遠(yuǎn)程監(jiān)控，還要將現(xiàn)場 IO 服務(wù)器采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)長時間的存儲，使用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而得出最佳的運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)修改現(xiàn)場控制站的程序。 遠(yuǎn)程監(jiān)控 在水廠控制中心通過聯(lián)網(wǎng)發(fā)布軟件實(shí)現(xiàn)監(jiān)控界面。將來 PLC 編程軟件實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄也是一個發(fā)展趨勢，編程人員可以在任何能夠登錄 Inter 的地方修改 PLC 程序，進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)試。 主要研究內(nèi)容 本設(shè)計是以工業(yè)用水處理系統(tǒng)為控制對象，采用 PLC 控制技術(shù)，設(shè)計了一套滿足工業(yè)水質(zhì)要求的自動化水處理系統(tǒng)，并利用觸摸屏對水處理系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和管理，保證整個系統(tǒng)運(yùn)行可靠，安全，獲得最佳的運(yùn)行狀態(tài)。 PLC 控制的水處理系統(tǒng)主要有可編程控制器、液位計、電磁閥、高低壓力開關(guān)和 現(xiàn)場的水泵機(jī)組一起組成一個完整的 水處理 系統(tǒng)，本設(shè)計中有 3 個貯水池， 3 臺水泵，采用部分流量調(diào)節(jié)方法，即 3 臺水泵中只有 1 臺水泵在變頻器控制下作變速運(yùn)行，其余水泵做恒速運(yùn)行。 PLC 根據(jù)管網(wǎng)壓力自動控制各個水泵之間切換，并根據(jù)壓 力檢測值和給定值之間偏差進(jìn)行 PID 運(yùn)算，輸出給變頻器控制其輸出頻率，調(diào)節(jié)流量，使供水管網(wǎng)壓力恒定。各水泵切換遵循先起先停、先停先起原則。 根據(jù)以上控制要求，進(jìn)行系統(tǒng)總體控制方案設(shè)計。硬件設(shè)備選型、 PLC 選型，估算所需 I/O 點(diǎn)數(shù)，進(jìn)行 I/O 模塊選型，繪制系統(tǒng)硬件連接圖：包括系統(tǒng)硬件配置圖、 I/O連接圖，分配 I/O 點(diǎn)數(shù)，列出 I/O 分配表，熟練使用相關(guān)軟件，設(shè)計梯形圖控制程序，對程序進(jìn)行調(diào)試和修改并設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)。 二、系統(tǒng)的理論分析及控制方案確定 水處理自動控制系統(tǒng)的控制要求 系統(tǒng)控制 采用 PLC 控制方式實(shí)現(xiàn)自動控制，設(shè)有手動／自動轉(zhuǎn)換功能 。 可以隨時根據(jù)系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行狀況對系統(tǒng)的控制方式及工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)整 。 在手動方式下，對各單元（如自動閥，水泵）進(jìn)行獨(dú)立操作 。 生產(chǎn)過程中系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，及時發(fā)出警報 。 主要的工藝參數(shù)（如壓力，電導(dǎo)率等），均可直接在盤面或現(xiàn)場儀表上讀出，實(shí)時了解系統(tǒng)各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù) 。 報警及保護(hù) 高液位報警：原水箱、中間水箱、純水箱水位高過高設(shè)定值，發(fā)出高液位信號，受控單元停止工作 。 中液位報警：原水箱、中間水箱、純水箱水位，水位低過中設(shè)定值，發(fā)出中 液位信號，受控單元啟動工作 。 低液位報警：原水箱、中間水箱、純水箱水位，水位低過低設(shè)定值，發(fā)出低液位信號并停止出水泵 。 高壓泵低壓保護(hù)：進(jìn)水壓力低于低壓開關(guān)設(shè)定值，發(fā)出水壓低信號并停止高壓泵及RO 系統(tǒng) 。 高壓泵高壓保護(hù)：進(jìn)水壓力高于高壓開關(guān)設(shè)定值，發(fā)出水壓高信號并停止高壓泵及RO 系統(tǒng) 。 水泵故障報警：水泵熱繼電器動作，發(fā)出故障信號，并停止故障泵 手動／自動轉(zhuǎn)換功能手動操作方式 主要用于應(yīng)急或檢修，以保證生產(chǎn)供水需求自動操作方式：平時正常工作普遍采用的方式，其整個工作過程不需要人員干預(yù)，全自動 運(yùn)行 。 系統(tǒng)單元控制 預(yù)處理單元石英砂過濾器、活性炭過濾器為全自動操作運(yùn)行和反洗 。 RO 單元 RO 系統(tǒng)的啟動、運(yùn)行、沖洗、停機(jī)備用等過程均可由 PLC 實(shí)現(xiàn)自動控制。同時， RO 系統(tǒng)還設(shè)置一塊就地儀表盤和一塊就地操作盤，在就地盤上可讀出 RO 的有關(guān)工藝參數(shù)，以及能在就地操作盤上啟停 RO 進(jìn)水高壓泵及相關(guān)的自動閥門。對 RO 系統(tǒng)的重要參數(shù)如電導(dǎo)率等均設(shè)有檢測儀表當(dāng)高壓泵管路前各進(jìn)水閥門打開時，進(jìn)水壓力達(dá)到要求后，可啟停高壓泵，檢測高壓泵沒有故障，同時打開產(chǎn)水不合格排放閥，進(jìn)水壓力達(dá)到反滲透工作壓力，然后自動 調(diào)整濃水排放閥來調(diào)節(jié)產(chǎn)水流量（調(diào)整后，以后基本不用調(diào)整），當(dāng)產(chǎn)水電導(dǎo)達(dá)到預(yù)定值時，關(guān)閉產(chǎn)水不合格排放閥 。 反滲透正常運(yùn)行過程保護(hù)說明： 檢測進(jìn)水壓力是否達(dá)到要求的設(shè)備為進(jìn)水低壓壓力開關(guān)；為確保反滲透的正常運(yùn)行，考慮到運(yùn)行過程中以及高壓泵啟動時，對管路會造成瞬時或不間斷的壓力失常、損失等情況，會造成壓力開關(guān)的誤動作，從而造成系統(tǒng)報警、停止，故在檢測進(jìn)水壓力動作時，考慮了一定的延時 。 檢測高壓泵是否故障的設(shè)備為高壓泵保護(hù)器 。 濃水管道設(shè)置高壓保護(hù)開關(guān)，檢測到濃水側(cè)壓力過高時，系統(tǒng)報警并打開濃水排放電動閥門，進(jìn)行 瀉流 。 RO 啟停保護(hù)在 RO 停止使用時，首先停止高壓泵，同時打開濃水端排放閥和產(chǎn)水閥，預(yù)處理延遲運(yùn)行一段時間，用經(jīng)預(yù)處理的原水對 RO 膜組件自動低壓沖洗 5min，以避免濃水中的高濃度鹽類在 RO 膜表面沉積結(jié)垢而影響膜的性能，然后自動關(guān)閉濃水電動閥，并停止沖洗。長時間停運(yùn)，在沖洗后應(yīng)注入保護(hù)液。 清洗系統(tǒng)由于清洗裝置是反滲透系統(tǒng)的維護(hù)設(shè)備，運(yùn)行時間和頻率比較低，一般幾個月運(yùn)行一次，建議采用手動控制方式進(jìn)行；清洗進(jìn)行時，首先確保清洗水箱有足夠的清洗液，并且清洗泵、及清洗過濾器進(jìn)出口各閥門都處于開啟狀態(tài)， 檢查清洗設(shè)備和反滲透裝置之間的管道連接，開啟清洗水泵，清洗裝置進(jìn)入開啟狀態(tài)。 雙級 RO 系統(tǒng) 原水到達(dá)原水電磁閥，電磁閥開，原水流入原水箱內(nèi)。原水箱內(nèi)的水通過原水泵流經(jīng)兩個石英砂過濾器罐體，將水質(zhì)中泥沙過濾在其中。過濾后的水流入活性炭過濾器罐體，活性炭吸附微笑顆粒。 預(yù)處理后的水通過預(yù)處理閥的開啟流入到一級保安過濾器內(nèi)，將大于 5um 的顆粒過濾。一級保安過濾器過濾后的水經(jīng)過一級高壓泵的揚(yáng)程使其流入一級反滲透裝置，反滲透相當(dāng)于半透膜，將濃度高的水排除。為了防止反滲透內(nèi) 結(jié)垢，在預(yù)處理閥管道后插接阻垢劑加藥裝置的管道，阻垢劑通過計量泵與預(yù)處理后的水一同流入一級保安過濾器。一級反滲透后的水流入中間水箱內(nèi)，中間水箱內(nèi)水經(jīng)過中間水泵的揚(yáng)程到達(dá)二級保安過濾器。在中間水泵后插接 PH 調(diào)節(jié)裝置， PH 劑通過計量泵與中間水一同流入二級保安過 濾器。二級保安過濾器將大于 3um 的顆粒過濾。二級保安過濾器過濾后的水經(jīng)過二級高壓泵的揚(yáng)程使其流入二級反滲透裝置。二級保安過濾器處理后的水流入純水箱。純水箱內(nèi)的水經(jīng)過純水泵的揚(yáng)程使其經(jīng)過紫外燈殺菌到達(dá)用水點(diǎn)。 清洗系統(tǒng) 當(dāng)雙級 RO 系統(tǒng) 長時間不運(yùn)行的情況下，反滲透裝置內(nèi)會由于細(xì)菌的滋生不緊影響水質(zhì)還會縮短其使用壽命。那么就有必要在雙級 RO 系統(tǒng)停止運(yùn)行時對其進(jìn)行清洗。 經(jīng)過二級反滲透的水經(jīng)過手動蝶閥的開通使其流入清洗水箱內(nèi)。清洗水箱內(nèi)的水經(jīng)過清洗水泵的揚(yáng)程到達(dá)清洗過濾器。清洗過濾器將大于 3um 的顆粒過濾過后分支到達(dá)一級反滲透的進(jìn)水口和二級反滲透進(jìn)水口。將沖洗后的水排除，完成清洗過程。 循環(huán)水系統(tǒng) 用水池內(nèi)的如果水體長時間靜止，水表面塵埃會逐漸積累，同時水體內(nèi)細(xì)菌也會迅速滋生繁衍。那么就應(yīng)該考慮過濾表面的灰塵同時殺除水 體內(nèi)細(xì)菌。 用水池上部有一吸水池，將管道伸入吸水池中用于吸水，開啟循環(huán)水泵使水進(jìn)入多介質(zhì)罐體。多介質(zhì)罐體內(nèi)填充不同顆粒大小的石英砂和活性炭。殺菌劑用計量泵與過濾后的水重新流入用水池。 經(jīng)過長時間循環(huán)后，多介質(zhì)罐體內(nèi)會積淀大量塵埃。為了方便除去罐體內(nèi)塵埃，停止循環(huán)水泵運(yùn)行，