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1、第8卷第4期重庆科技学院学报(自然科学版)2006年12月水厂净化设备的PLC电气自动控制系统设计12高嵩冯国良(1.重庆大学,重庆400044;2.重庆科技学院,重庆400050)摘要:应用可编程控制器(PLC)技术,对自来水厂净化设备的电气自动控制系统进行设计,并按照净化设备的工艺流程和系统的控制要求,设计出了适合各种操作需要的控制程序。所有控制程序都在三菱FX2系列的PLC上成功调试运行,显示设计方案可行。关键词:自来水厂;净化设备;可编程控制器(PLC);控制流程中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1673-1980(2006)04
2、-0058-03自来水是城镇生活不可缺少的要素之一。在各水塔进水阀大、中城市,都有各种各样的自来水厂。尽管这些水高位厂在生产规模、制水工艺及设备等方面存在很大差水DFEF塔虹异,但目前大部分自来水厂的水源都是取自江河、湖吸虹吸气排水泊或水库。这些沉积的地表水,经抽取进入自来水阀阀水阀厂后,必须要用一系列物理方法和化学方法(这些方虹吸管上限水位法有加矾、沉淀、过滤、加氯、加压)进行处理,才能输下限水位反送到居民住宅以供使用。冲排涂料层自来水厂的过滤池是对水进行净化处理的重要水BFCF阀设备,其结构具有多种形式。大型反冲洗过滤池具反冲进水阀滤有多个电动阀
3、和电磁阀,电气控制系统相当复杂。后AF水阀应用先进的PLC控制技术对这种净化设备进行控至清水池制,对改善净化工序的自动化水平,有着极其重要的图1过滤池及反冲洗系统结构示意图意义。会沉淀大量的泥沙、杂质,从而造成其过滤能力降低,透水性能下降,结果使滤池水位不断上升。1过滤池及反冲洗过程当水位到达某个高度时,就需要对滤料层进行作为净化设备,过滤池的作用就是继“沉淀”工“反冲洗”,以恢复它的过滤能力。序之后,进一步将混杂在水中的沙尘和杂质从水中所谓“反冲洗”,就是让预先储存在高位水塔中分离出来,向后续的化学处理工序提供“清水”。大量的净水,沿着入水管道进入
4、过滤池,自下而上地过滤池及反冲洗系统的结构示意图如图1所示。反方向通过滤料层,把滤料层中积聚的杂质迅速地过滤池由虹吸管、滤料层、滤池体及滤后水阀从反冲洗排水阀BF排出。AF等组成:其中,虹吸管的作用是从沉淀池吸水,滤反冲洗水量已预先储存在高位水塔内,以保证料层的作用是滤除水中的沙尘和杂质,滤后水阀AF水流有足够的速度,储水量越多则反冲洗时间越长,的作用是将清水排放到清水池。同时反冲洗强度也越大。正常过滤时,待过滤的水由沉淀池引出,在经虹结合图1,对滤池进行反冲洗,具体操作步骤如吸管进入过滤池后,在通往滤料层的过程中,固体杂下[1]:质被阻挡在滤料间隙
5、中,而经过滤的水则通过滤后(1)打开冲洗水塔进水阀,水位达到预定位置后水阀AF流入清水池。关闭;在经过一段时间的工作之后,滤料层上难免就(2)打开虹吸气阀DF,虹吸停止工作,虹吸管停收稿日期:2006-04-30作者简介:高嵩(1982-),女,山东莱芜人,重庆大学自动化学院硕士研究生,研究方向为综合自动化与系统集成。·58·高嵩,冯国良:水厂净化设备的PLC电气自动控制系统设计止进水;塔存储的水位要有“上上”,“上”,“下”,“下下”等高(3)关闭滤后水阀AF;度,可由值班人员根据过滤池情况进行选择。(4)打开冲洗排水阀BF;(4)PLC性能可靠、
6、技术成熟,本设计方案就选(5)打开冲洗进水阀CF;用三菱公司的FX2系列的PLC。(6)打开冲洗水塔出水阀,储水通过管道进入过(5)考虑调试与运行需要,反冲洗控制系统应设滤池,对滤料层进行“反冲洗”;有“单池自动反冲洗”,“单池手动操作”,“全自动反(7)冲洗水塔水位降至下限,关闭水塔出水阀;冲洗”等3种工作方式。(8)关闭冲洗进水阀CF;3矩阵译码法的应用与净化设备电气控制(9)关闭冲洗出水阀BF;系统设计(10)关闭虹吸气阀DF;(11)打开虹吸水阀EF,抽走虹吸管内的空气;在反冲洗系统中,高位水塔对各个过滤池是分(12)虹吸管内水位上升到一定位
7、置,表明虹吸时使用的。当某个过滤池需要反冲洗时,就让高位水作用已形成;塔中的蓄水流经管道进入该过滤池,对其滤料层进(13)关闭虹吸水阀EF;行反冲洗。(14)虹吸管恢复进水,滤池内水位上升到“下限结合图1和过滤池的反冲洗操作步骤,可知每水位”时,打开滤后水阀AF,过滤池恢复正常工作。次“反冲洗”过程中,对与每个过滤池相连的“滤后水自来水厂的过滤池往往不止1个,而是有多个阀”AF、“冲洗出水阀”BF、“冲洗进水阀”CF、“虹吸气(例如8个)。这些过滤池的反冲洗一般并不要求同阀”DF、“虹吸水阀”EF,都要分别进行控制,共需要8时进行。在反冲洗系统中,高
8、位水塔实际上被各过个控制信号,这就需要占用PLC的8个输出点。滤池分时使用。对于有8个过滤池的系统,所需要的
