v型滤池控制系统的设计

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1、南京工程学院毕业设计说明书（论文）目录前言1第一章概述21.1V型滤池的结构与作用21.2设计思路3第二章V型滤池控制系统的硬件设计52.1控制系统总体设计52.2控制系统主要元器件的选择62.2.1PLC的选择72.2.2超声波水位计的原理与使用102.2.3开关选择102.3控制系统的电路设计112.3.1控制方式选择电路112.3.2阀门的开关控制电路122.3.3PLC输入与水位控制电路16第三章V型滤池控制系统的梯形图设计193.1主程序的编制193.1.1参数的设定203.1.2SCP指令与参数整定计算

2、203.1.3MSG指令与错误位的屏蔽243.2阀门控制子程序（U:3）的编制263.2.1进水阀控制子程序273.2.2水冲阀控制子程序283.2.3气冲阀控制子程序293.2.4排污阀控制子程序303.2.5排气阀控制子程序313.2.6反冲洗时的水位控制323.3过滤控制子程序（U:4）的编制333.3.1PID指令的使用33南京工程学院毕业设计说明书（论文）3.3.2过滤控制基本流程36第四章现场调试394.1调试步骤394.2主要问题与解决方案40第五章结论42致谢43参考文献44附录一V型滤池系统电气控

3、制原理图45附录二V型滤池系统梯形图程序53南京工程学院毕业设计说明书（论文）前言本次毕业设计我所做的题目是V型滤池控制系统的设计。V型滤池是我国于20世纪80年代末从法国Degremont公司引进的一项用于自来水厂对源头水进行过滤的技术，大部分90年代后新建的水厂都采用了这项技术，它是在普通快滤池基础上发展起来的，它具有出水水质好、滤速高、节能、自动化管理等特点。V型滤池的工作状态可分为以下两种：①过滤工作状态，这时V型滤池是恒水位过滤，出水阀根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定；②反冲洗

4、状态，反冲洗按照气洗→气水混冲→表面扫洗→水冲洗的步骤进行，需要对各阀门的开关动作进行协调的控制，才能完成反冲洗工作。通过采用PLC对滤池的过滤状态和反冲洗状态进行控制，实现滤池控制的自动化。当初我国引进的V型滤池控制系统采用的是德国西门子的PLC控制，之后也有人改用三菱或是欧姆龙的PLC进行控制，在本次设计中，我采用了Allen-Bradley公司的SLC-500型PLC来对滤池系统进行控制。Allen-Bradley公司所生产的SLC-500系列处理器，体积小，功能强，配置灵活，性价比高，特别适合中、小型应用，

5、它可以控制单个机架中的全部I/O端口，并且有一个非常强大的控制器装置。它使用的I/O机架的尺寸比它前一代的PLC-5系列的更小，所以所需要的控制面板空间也要比PLC-5系列中所使用的标准尺寸的机架小得多。因此这一系列的PLC已经成为目前大多数新项目的首选。在本次毕业设计中，整个V型滤池系统的硬件电路设计以及滤池的过滤控制和阀门控制的PLC梯形图设计是由我完成的。而在阀门控制部分的梯形图程序中，反冲洗条件和反冲洗的四个步骤的条件判定是由苏州学院李云同学完成设计的，在论文中我直接引用了其结果，在此表示感谢。第64页南京

6、工程学院毕业设计说明书（论文）第一章概述1.1V型滤池的结构与作用V型滤池（图1-1）是我国于20世纪80年代末从法国Degremont公司引图1-1V型滤池结构示意图进的一项用于自来水厂对源头水进行过滤的技术，我国大部分90年代后新建的水厂都采用了这项技术，它是在普通快滤池基础上发展起来的。在进行水处理时，从平流池流入的经过加矾和初步沉淀处理的水从进水阀流入V型滤池，在此处再经过池底部的石英砂层的过滤就直接进入地底的清水库中，再经过加氯后通过管道向外界供水。由于它采用了较粗、较厚的颗粒均匀的石英砂滤层，并使用不使

7、滤层膨胀的气、水同时反冲洗，又具有待滤水表面扫洗的功能，因此它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理等特点。每一格V型滤池都有进水阀、气冲阀、水冲阀、出水阀、排污阀、排气阀各一个，共6个阀门；反冲洗系统配有反冲水泵和风机。在正常过滤状态下，该滤池的水位要求稳定在120cm第64页南京工程学院毕业设计说明书（论文），这主要是由出水阀的控制来实现的，当水位过高时，出水阀就加大开度，当水位过低时，出水阀就减小开度，通过这样不断的来调节出水阀的开度，从而实现滤池的恒水位控制。当滤池使用时间过

8、长时，滤池中因过滤而产生的杂质含量就会过高，因此要定期对滤池进行反冲洗，一般是每隔48小时就要冲洗一次，反冲洗的过程可分为以下几个阶段：（1）气冲阶段在该阶段，进水阀、水冲阀和排气阀关闭，气冲阀和排污阀打开；（2）气水混冲阶段在该阶段，进水阀关闭，水冲阀打开，气冲阀打开，排气阀关闭，排污阀打开；（3）表面扫洗阶段在该阶段，进水阀关闭，水冲阀打开，气冲阀打开，