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摘 要 25t/h凈水設(shè)備是一種水凈化設(shè)備，對水源質(zhì)量差的水進(jìn)行凈化，加快水中的雜質(zhì)凝固并將其去除，處理后的水直接送到小區(qū)的千家萬戶。采用基于和利時公司 LM PLC控制的凈水設(shè)備，可實現(xiàn)混藥、送水、沉淀、排放、等的自動化控制。自動化的凈水過程提高了凈水效率。

關(guān)鍵詞 LM PLC

1 引言

    25t/h凈水設(shè)備的工作為單純的開關(guān)量邏輯控制，無模擬量處理。此凈水系統(tǒng)完成對水中雜質(zhì)的沉淀和過濾，使得水質(zhì)較差的井水變?yōu)榭梢岳玫纳钣盟顼嬘茫赐氲鹊取Ｕ麄€設(shè)備的運行全由PLC進(jìn)行控制，通過對各液位開關(guān)進(jìn)行開關(guān)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(shè)備控制來說，PLC具有可靠性高，接線簡單，邏輯更改方便等優(yōu)點。

2 凈水設(shè)備介紹

2.1設(shè)備簡介

    整個設(shè)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(shè)備支持自動和手動兩種方式，手動方便在設(shè)備維護(hù)時進(jìn)行操作。控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)斷電再上電后繼續(xù)運行，如泵保持原狀態(tài)不變，沉淀延時繼續(xù)等。對于多臺泵并聯(lián)的控制，能夠定時進(jìn)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(shè)備工作過程

    當(dāng)某一藥箱處于低位時，相應(yīng)的藥箱低位指示燈亮，手動加藥后點擊混合按鈕，相對應(yīng)的加藥泵或電磁閥（D3和D5）啟動，D4或D6電磁閥關(guān)閉，設(shè)備開始自動混藥。延時混合完成后，根據(jù)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(guān)閉，實現(xiàn)向沉淀池中加水。在沉淀池中，藥加速水中雜質(zhì)的沉淀，使源水池中的水進(jìn)行凈化。沉淀結(jié)束后根據(jù)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(jīng)過袋慮式過濾器過濾后儲存在凈水池中。使用PLC設(shè)備可以方便的對各個液位開關(guān)等開關(guān)量狀態(tài)進(jìn)行檢測，并根據(jù)邏輯運算結(jié)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(shè)備結(jié)合實現(xiàn)凈水過程自動化。



                     圖 2-1 凈水設(shè)備結(jié)構(gòu)圖

3 控制系統(tǒng)設(shè)計

    本凈水系統(tǒng)是以PLC為控制核心，由執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電磁閥，水泵）、聲光報警和開關(guān)按鈕等外圍設(shè)備組成。其中，對水泵的控制通過接觸器實現(xiàn)。系統(tǒng)組成如圖3-1所示。

              

               圖 3-1 控制系統(tǒng)組成

    通過PLC的運算控制，使凈水設(shè)備能夠高效進(jìn)行凈水工作，避免了人工操作產(chǎn)生的失誤和時間浪費或使用其他控制設(shè)備產(chǎn)生的復(fù)雜的維護(hù)工作。

4 硬件選型

4.1 PLC硬件配置

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

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

    2、 LM3231數(shù)字量擴(kuò)展模塊，為4路數(shù)字量輸入和4路繼電器輸出；

    LM3109和LM3231共計數(shù)字量輸入28點，繼電器輸出20點，滿足使用要求。理論上應(yīng)多預(yù)留些點，但考慮到成本和PLC相當(dāng)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(yīng)用特點

?準(zhǔn)確性及可靠性

    準(zhǔn)確性、可靠性是所有PLC產(chǎn)品都具有的特點。 LM PLC可以精確定時，且運算速度很快，當(dāng)判斷條件滿足時，會立刻進(jìn)行輸出動作，保證了執(zhí)行的準(zhǔn)確性。PLC具有優(yōu)良的結(jié)構(gòu)和抗干擾能力，且維護(hù)方便（若工作環(huán)境好幾乎不需要維護(hù)），充分體現(xiàn)了其高可靠性。

?系統(tǒng)功能強(qiáng)

    凈水過程需要一套較復(fù)雜的邏輯控制完成，其控制點數(shù)較多，各結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)。LM PLC可以輕易完成復(fù)雜模擬量的處理和控制，對于開關(guān)量運算速度僅為0.37微秒，并支持模塊擴(kuò)展。因此應(yīng)用于凈水設(shè)備完全可以滿足所有的控制要求，并可根據(jù)今后的需要進(jìn)行擴(kuò)展，完成復(fù)雜的邏輯控制。

參考文獻(xiàn)

[1] 《LM系列小型PLC硬件手冊》，北京和利時自動化驅(qū)動技術(shù)有限公司，2009
[2] 《LM系列小型PLC軟件手冊》，北京和利時自動化驅(qū)動技術(shù)有限公司，2009
[3] 《LM系列小型PLC指令手冊》，北京和利時自動化驅(qū)動技術(shù)有限公司，2008