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1、汇控PLC在反渗透水处理设备上的应用汇控PLC在反渗透水处理设备上的应用 1. 简介 反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，其孔径大约在510A。它已广泛用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中，用反渗透技术可将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。 图1-1 反渗透膜 图1-2 反渗透的原理示意图 单级反渗透水处理设备的控制较简单，主要是对液位、压力等开关量信号的采集，以及对阀门、水泵等执行机构的控制。客户要求，PLC本身需要求较高的稳定了，保证设备运行的持
2、久稳定性；PLC价格要具有一定的市场竞争力。考虑到设备控制工艺要求PLC点数较少，且都为数字量控制信号，所以选用了广州汇控的ID100系列主机，人机界面选用昆仑通态的TPC7062系列人机。 2. 控制过程介绍 当原水箱有水且纯水箱无水时，启动原水泵，同时开启快冲阀。定时关闭快冲阀，再延- 1 - 时开启高压泵，设备启动完毕。当纯水箱水满且原水箱有水时，停止高压泵，同时打开快冲阀，延时停止快冲阀和原水泵。当原水箱无水时，立即停止高压泵和原水泵。当高压泵启动一段时间之后，低压检测仍有信号，则为低压故障，立即停止所有设备。当有高压报警、原水泵故障、高压泵故障等故障时，立即停止所有设备。 开始 启动
3、高压泵 启动原水泵 结束 开始 关闭高压泵 打开快冲阀 否 快冲延时 是 关闭快冲阀 否 高压泵启动延时 打开快冲阀 否 快冲延时 是 关闭快冲阀 启动原水泵 是 结束 图2-1 设备正常启动工艺流程 图2-2 设备正常停止工艺流程 3. PLC程序设计 从设备的工艺流程上，我们可以看出该设备的控制属典型的步进流程控制。广州汇控PLC提供的步进梯形图指令专门针对机械动作流程的顺序控制，步进梯形图是以一个步进点为最小单元。一个步进点相当于机械部件中的一个步序，每个步序都有动作输出，整台机械或是整个顺序控制的流程，便是一个一个步进点逻辑串联或并联组成，其一步接一步循序执行的环境，使人对机械的运作一
4、目了然，在设计、操作、维护上都相当便捷容易。 如下图3-1所示为流程控制的步进指令，S0为初始步。当处于此步状态时，若X1为低- 2 - 电平，X4为低电平，M5为低电平，XO为高电平，则流程控制当前步跳到S20，此时TO开始计时，Y0有输出。当TO定时到，当前步跳到S21，S20步的动作停止工作。以上即为流程控制的编程思路，通过步进指令可降低编程的难度，提高程序的可读性。 图3-1 步进控制程序段 方案中还选用昆仑通态触摸屏，用来实现设备工作状况的监视，工程参数的设定等功能。如下图所示为自动控制监视画面。上面为整个控制流程示意图，其中包括原水箱进水，原水箱水位检测，原水泵控制，高压泵控制，高
5、压检测，低压检测，快冲阀控制，纯水箱水位检测等内容。下面的按键控制设备的启动、停止、急停、报警复位，以及画面跳转。 - 3 - 图2-4 自动控制监视画面 4. 设备调试 4.1设备工艺流程的改进 在设备的调试过程中我们发现，启动设备时，当处于关闭快冲阀、启动高压泵的阶段，液体管道内会有一个较大的压力冲击。这种水压的急剧变化会对半渗透膜有较大的冲击，影响工艺效果，甚至损坏半透膜。为了避免以上问题，我们重新改进了流程，如图2-1所示，关闭快冲阀之后，有一段高压泵启动延时。此延时需要使用者根据实际情况，通过人机界面设定。改进了流程之后，在关闭快冲阀，启动高压泵之间可以有一个时间缓冲，使管道内的水压
6、呈阶梯过渡。通过以上方法，减小了管道内水压对半透膜的冲击，延长了半透膜的使用寿命。 4.2 控制程序的优化 根据客户对工艺要求的介绍，停机的原程序设计为先停高压泵，同时开启快冲阀，经过- 4 - 一段时间的快冲延时之后，停止原水泵，完成停机过程。客户描述的停机条件为原水箱无水或纯水箱水满，在实际调试过程中发现，当原水箱无水的条件下，没有必要经过停机快冲的流程。因此，程序修改为当原水箱无水时直接停机，不需要经过延时快冲的过程。 5. 总结 经过对设备控制工艺的改进以及控制程序的有优化，设备的运行完全满足客户的要求。广州汇控能源科技ID100系列PLC在此项目中的应用体现了其可靠性高、抗干扰能力强、性价比高的特点，深得客户的好评。 - 5 -
