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    1 引言

    25t/h凈水設備的工作為單純的開關量邏輯控制，無模擬量處理。此凈水系統完成對水中雜質的沉淀和過濾，使得水質較差的井水變為可以利用的生活用水，如飲用，洗碗等等。整個設備的運行全由PLC進行控制，通過對各液位開關進行開關量采集和運算，控制加水，排水電磁閥及水泵的工作。相對與人工及其他設備控制來說，PLC具有可靠性高，接線簡單，邏輯更改方便等優點。

    2 凈水設備介紹

    2.1設備簡介

    整個設備主要由藥箱、源水池、沉淀池、袋慮、凈水池、各個水泵和閥等組成。設備支持自動和手動兩種方式，手動方便在設備維護時進行操作。控制系統能夠實現斷電再上電后繼續運行，如泵保持原狀態不變，沉淀延時繼續等。對于多臺泵并聯的控制，能夠定時進行工作泵的切換，使得每臺泵的運行時間盡量均勻，延長其使用壽命。

    2.2凈水設備工作過程

    當某一藥箱處于低位時，相應的藥箱低位指示燈亮，手動加藥后點擊混合按鈕，相對應的加藥泵或電磁閥（D3和D5）啟動，D4或D6電磁閥關閉，設備開始自動混藥。延時混合完成后，根據兩個沉淀池和源水池的水位條件判斷藥箱和源水池是否向沉淀池中加水。若源水池水位處于高位，任一沉淀池處于低位，則潛水泵和兩個加藥泵，D4和D6電磁閥打開，D3和D5電磁閥關閉，實現向沉淀池中加水。在沉淀池中，藥加速水中雜質的沉淀，使源水池中的水進行凈化。沉淀結束后根據凈水池的液位高度決定是否向凈水池送水。若凈水池水位為低位，則沉淀池中的水經過袋慮式過濾器過濾后儲存在凈水池中。使用PLC設備可以方便的對各個液位開關等開關量狀態進行檢測，并根據邏輯運算結果控制水泵、電磁閥或指示燈等的輸出，非常適合與此凈水設備結合實現凈水過程自動化。

        

                                    圖  2-1  凈水設備結構圖

    3 控制系統設計

    本凈水系統是以PLC為控制核心，由執行機構（如電磁閥，水泵）、聲光報警和開關按鈕等外圍設備組成。其中，對水泵的控制通過接觸器實現。系統組成如圖3-1所示。

               
                                    圖  3-1  控制系統組成

    通過PLC的運算控制，使凈水設備能夠高效進行凈水工作，避免了人工操作產生的失誤和時間浪費或使用其他控制設備產生的復雜的維護工作。

    4 硬件選型

    4.1 PLC硬件配置

    根據控制的工藝和要求確定控制點數。其中開關量輸入27點，開關量輸出20點。無模擬量處理。據此選擇以下PLC模塊可滿足使用要求。

    1、 LM3109 CPU，自帶24路數字量輸入和16路數字量輸出及RS232和RS485通訊口；

    2、 LM3231數字量擴展模塊，為4路數字量輸入和4路繼電器輸出；
   
    LM3109和LM3231共計數字量輸入28點，繼電器輸出20點，滿足使用要求。理論上應多預留些點，但考慮到成本和PLC相當高的可靠性，最終硬件選型如上。

    4.2 PLC I/O分配

    表  4-1 輸入輸出信號清單

           

    4 應用特點

    準確性及可靠性

    準確性、可靠性是所有PLC產品都具有的特點。 LM PLC可以精確定時，且運算速度很快，當判斷條件滿足時，會立刻進行輸出動作，保證了執行的準確性。PLC具有優良的結構和抗干擾能力，且維護方便（若工作環境好幾乎不需要維護），充分體現了其高可靠性。
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    系統功能強

    凈水過程需要一套較復雜的邏輯控制完成，其控制點數較多，各結構關聯性強。 LM PLC可以輕易完成復雜模擬量的處理和控制，對于開關量運算速度僅為0.37微秒，并支持模塊擴展。因此應用于凈水設備完全可以滿足所有的控制要求，并可根據今后的需要進行擴展，完成復雜的邏輯控制。

    參考文獻  

    [1] 《-LEC G3系列小型一體化PLC硬件手冊》，北京和利時自動化驅動技術有限公司，2007.1
   
    [2] 《 LM系列PLC軟件手冊》，北京和利時自動化驅動技術有限公司，2008.1

    [3] 《-LEC G3系列小型一體化PLC指令手冊》，北京和利時自動化驅動技術有限公司，2007.5