1、引言

    水處理是長期以來倍受關(guān)注的領(lǐng)域之一，它是改善居民生活環(huán)境、提高人民健康水平的重要手段。旋轉(zhuǎn)流管式膜微濾水處理裝置是一種新的水處理工藝，它采用OMRONPLC對整個工藝流程進行控制，采用Intellution公司的FIX6.1組態(tài)軟件對整個工藝流程進行動態(tài)實時顯示，實現(xiàn)了對流量和壓力瞬時值的數(shù)據(jù)采集、顯示及曲線記錄，以及各種事故的報警控制等功能。

    2、系統(tǒng)工藝流程及控制要求

    (1)工藝流程

    旋轉(zhuǎn)流管式膜微濾水處理工藝流程如圖1所示，被控系統(tǒng)有兩套凈化裝置，這兩套凈化裝置不允許同時工作，當(dāng)一套處于凈化狀態(tài)時，另一套應(yīng)處于反沖狀態(tài)或備用狀態(tài)。凈化時，進水加壓泵M1工作；反沖時，反沖加壓泵M2工作。不論是在凈化狀態(tài)還是在反沖狀態(tài)，均有相應(yīng)的儀表對流量和壓力信號進行檢測和記錄。

    (2)系統(tǒng)的控制要求

    根據(jù)工藝流程，對所設(shè)計的控制系統(tǒng)提出以下要求：

    ①將開關(guān)SA打到微機控制狀態(tài)，在微機控制界面上起動Ⅰ套凈化裝置，由接觸器KM1控制進水加壓泵M1（由變頻器控制）工作，同時電磁閥YVX11及YV112、YV113、YV114（后三個閥由KM1通過中間繼電器KA1控制）打開，控制Ⅰ套的凈化工作。

    ②Ⅰ套進行凈化工作時，通過壓力表PIT1、PIT2，流量計FIT1、FIT2、FIT5對其管道中的壓力與流量進行監(jiān)測。當(dāng)流量計FIT5所檢測到的流量值小于某一給定的流量值時，說明Ⅰ套的凈化裝置由于雜質(zhì)堵塞而效率過低，此時應(yīng)使Ⅰ套停止凈化，加壓泵M1停止工作，電磁閥YVX11、YV112、YV113、YV114關(guān)閉；進行Ⅰ套反沖洗，由KM2控制的反沖泵M2工作，電磁閥YVX21、YV122和YV123打開（反沖工作一段時間后自動停止）；Ⅰ套反沖洗的同時，起動Ⅱ套凈化裝置進行凈化。

    ③Ⅱ套裝置凈化時，由接觸器KM1控制的進水加壓泵M1（由變頻器控制）工作，同時電磁閥YVX11及YV212、YV213、YV214（后三個閥由KM1通過中間繼電器KA3控制）打開，同時通過壓力表PIT3、PIT4，流量計FIT3、FIT4、FIT5對其管道中的壓力和流量進行監(jiān)測，當(dāng)流量計FIT5所檢測到的流量值小于某一給定的流量值時，說明Ⅱ套的凈化裝置由于雜質(zhì)堵塞而效率過低，此時應(yīng)使Ⅱ套停止凈化，加壓泵M1停止工作，電磁閥YVX11及YV212、YV213、YV214關(guān)閉；進行Ⅱ套反沖，由KM2控制的反沖泵M2工作，電磁閥YVX21、YV222和YV223打開（反沖工作一段時間后自動停止）；Ⅱ套反沖洗的同時，起動Ⅰ套凈化裝置進行凈化，如此反復(fù)循環(huán)。

    ④Ⅰ套和Ⅱ套裝置在工作的過程中可通過微機界面上的停止按鈕隨時可以停止工作，Ⅰ套和Ⅱ套裝置也可以單獨地進行反沖。

    ⑤進水加壓泵M1通過模擬量輸出模塊對變頻器進行變頻調(diào)速。

    ⑥當(dāng)M1、M2過載或變頻器故障時，進行聲、光報警，以提示操作人員進行處理。

    ⑦變頻器故障時可給PLC提供相應(yīng)的控制信號。

    ⑧必要時，可將電磁閥YVX15打開，使凈化裝置斷水。

    ⑨考慮到電動機的慣性，系統(tǒng)停止工作時，先停止水泵，短暫延時后再關(guān)閉閥門。

   圖1旋轉(zhuǎn)流管式膜微濾水處理工藝流程圖

3、控制系統(tǒng)的設(shè)計

    (1)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

    根據(jù)工藝要求，考慮到系統(tǒng)中處理的主要是開關(guān)量信號，所以采用PLC來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制；采用組態(tài)軟件對系統(tǒng)進行顯示和監(jiān)控。

    (2)PLC系統(tǒng)設(shè)計

    本系統(tǒng)采用OMRONC200HE系列的PLC，從系統(tǒng)的輸入/輸出點數(shù)考慮，PLC系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。

控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) src="/article/