【正文】 (DEC)研制的。20 世紀 70 年代 初出現(xiàn)了微處理器。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言 [5] ，并將參加運算及處理 的計算機存儲組件都以繼電器命名。 20 世紀 70 年代中末期， 可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。 20 世紀 80 年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這個階段的另一個特點是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量 日益上升。 20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要。目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、輕紡、交通運輸、及文化娛樂等各個行業(yè)，被稱為現(xiàn)代技術的三大支柱之一。 S7 系列是傳統(tǒng)意義的 PLC， S7200 屬于小型 PLC，在 1998 年升級為第二代產(chǎn)品， 2021 年升級為第三代產(chǎn)品，其特點如下： 功能強大。 本課題的主要研究內(nèi)容 本設計是以工業(yè)用水處理系統(tǒng)為控制對象，采用 PLC 控制 技術，設計了一套滿足工業(yè)水質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)運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控和管理，保證整個系統(tǒng)運行可靠，安全，獲得最佳的運行狀態(tài)。 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行 PID 運算，輸出給變頻器控制其輸出頻率 ，調節(jié)流量，使供水管網(wǎng)河北機電職業(yè)技術學院 4 壓力恒定。 根據(jù)以上控制要求，進行系統(tǒng)總體控制方案設計。 2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 控制方式實現(xiàn)自動控制，設有手動／自動轉換功能 。 在手動方式下，對各單元（如自動閥，水泵）進行獨立操作 。 主要的工藝參數(shù)（如壓力，電導率等），均可直接在盤面或現(xiàn)場儀表上讀出，實時了解系統(tǒng)各設備的運行參數(shù) 。 中液位報警：原水箱、中間水箱、純水箱水位，水位低過中設定值，發(fā)出中液位信號，受控單元啟動工作 。 高壓泵低壓保護：進水壓力低于低壓開關設定值，發(fā)出水壓低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／自動轉換功能手動操作方式 主要用于應急或檢修，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，全自動運行 。 RO 單元 RO 系統(tǒng)的啟動、運行、沖洗、停機備用等過程均可由 PLC 實現(xiàn)自動控制。對 RO 系統(tǒng)的重要參數(shù)如電導率等均設有檢測儀表當高壓泵管路前各進水閥門打開時，進水壓力達到要求后，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，進水壓力達到反滲透工作壓力，然后自動調整濃水排放閥來調節(jié)產(chǎn)水流量（調整后，以 后基本不用調整），當產(chǎn)水電導達 到預定值時，關閉產(chǎn)水不合格排放閥 。 檢測高壓泵是否故障的設備為高壓泵保護器 。 RO 啟停保護在 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，預處理延遲運行一段時間，用經(jīng)預處理的原水對 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 膜表面沉積結垢而影響膜的性能，然后自動關閉濃水電動閥，并停止沖洗。 清洗系統(tǒng)由于清洗裝置是反滲透系統(tǒng)的維護設備，運行時間和頻率比較低，一般幾個月運行一次，建議采用手動控制方式進行；清洗進行時，首先確保清洗水箱有足夠的清洗液，并且清洗泵、及清洗過濾器進出口各閥門都處于開啟狀態(tài)，檢查清洗設備和反滲透裝置之間的管道連接，開啟清洗水泵，清洗裝置進入開啟狀態(tài)。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，將水質中泥沙過濾在其中。 預處理后的水通過預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。為了防止反滲透內(nèi)結垢 ，在預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 與預處理后的水一同流入一級保安過濾器。在中間水泵后插接 PH 調節(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。 二級保安過濾器過濾后的水經(jīng)過二級高壓泵的揚程使其流入二級反滲透裝置。純水箱內(nèi)的水經(jīng)過純水泵的揚程使其經(jīng)過紫外燈殺菌到達用水點。那么就有必要在雙級 RO 系統(tǒng)停止運行時對其進行清洗。清洗水箱內(nèi)的水經(jīng)過清洗水泵的揚程到達清洗過濾器。將沖洗后的水排除，完成清洗過程。那么就應該考慮過濾表面的灰塵同時殺除水體內(nèi)細菌。多介質罐體內(nèi)填充不同顆粒大小的石英砂和活性炭。 經(jīng)過長時間 循環(huán)后，多介質罐體內(nèi) 會積淀大量塵埃。 3電氣系統(tǒng)原理圖 電氣系統(tǒng)主回路原理圖 雙級 RO 系統(tǒng)主回路原理圖 河北機電職業(yè)技術學院 7 在雙級 RO 主回路 中總負載約為 34KW，選用 100A 總空開作為整個系統(tǒng)的總開關。 主回路各個泵的保護空開都用 GV2 系列， GV2系列的優(yōu)點是可以增加一組常開常閉點，方便控制回路的接線。 各泵空開連接交流接觸器，接觸器廣泛的用作電力的開斷和控制電路。主接點一般只有常開和常閉接點。 變壓器將 220V 電壓降到 24V 電壓， 24V 電壓用作控制回路電源。 變壓器的主要作用 是電壓變換，電壓升高或者降低。 為了在緊急情況下可以立即停止整個系統(tǒng)運行， 從主電源 C 相接入 6A1P 空開連接急停按鈕，急停按鈕出來的火線與零線作為控制回路 220V 電使用。但當電動機容量超過 10KW 時， 因啟動電流較大，線路壓降大，負載端電壓降低，影響起動電機附近電氣設備的正常運行。所謂減壓起動，是指起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，待電動機啟動后再將電壓恢復到額定值，使之運行在額定電壓下。 在循環(huán)水系統(tǒng)中反洗泵 22KW 的功率如果直接起動會嚴重影響設備的正常運行。起動時，定子繞組先接成星型，待電動機轉速上升到接近額定轉速時 ，將定子繞組換接成三角 形，電機便進入全壓下的正常運轉。標號 100 的線路經(jīng)過 系統(tǒng)選擇選擇開關標號成 200 的線路，用于手動操作的電源。 當滿足 開啟的條件后，原水進水閥開，同時也可手動控制原水進水閥的通斷。 當 KA2 繼電器 通電 ， KA2 常開點閉合，原水泵運行。過載 信號輸入到 PLC 控制模塊 。當繼電器 KA3 通電，KA3 常開點閉