①基于PLC的水厂滤池控制系统设计-绪论
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基于PLC设计出的水厂滤池自动控制系统设计论文摘要供水是一个关系国计民生的重要产业。
供水不仅要满足管网压力的需要、保证充足供水,还要求水质明显提高。
滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序,滤池运行的好坏直接影响到水厂的出水水质。
滤池反冲洗工艺复杂,如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障,为此必须进行滤池自动化系统的改造。
本文从水厂滤池自动控制系统的控制要求和工艺特点出发,设计出了一套基于ControlLogix硬件和软件系统的水厂滤池自动控制系统。
在滤池正常过滤时,为实现恒水位过滤,设计了以出水流量为控制参数的滤池液位PID控制系统。
而在系统接收到反冲洗信号时,本系统在设计上就主控PLC如何更好的与现场PLC协调控制滤池的反冲洗方案进行了对比并且做了优化,增强了控制思路的清晰性,达到了预期的控制效果。
根据系统的控制要求,进行了硬件设备的选型,设计了控制系统硬件配置图、I/O模块接线图,并编写了实现控制算法的程序。
关键词:水厂滤池,恒水位PID控制,自动反冲洗,协调控制ABSTRACTWater supply is an important industry for the people's livelihood. Not only to meet the needs of the pipeline network pressure and to ensure adequate water supply, but also called for the improvement of water quality. As to conventional water treatment plant, filter is the last structures of water purification processes, filter run a direct impact on water quality. The process of filter backwash is complexity, if still used in manually, labor-intensive, low productivity, so it is difficult to ensure the safety of this system and it must be transformed to automatic systems.In this paper, as a view of the automatic control system for the water plant filter requirements and process characteristics, the automatic control system for the water plant design of a set of hardware and software based on the ControlLogix system has been accomplished. When in the normal filtrate period,in order to keep the constant level, designed the PID filter level control system which is based on the water flow parameters. When receives backwashing signals, the control system on how to enhance coordination between master PLCand on-site PLC, has been compared and optimized.According to requirements of the designed control system, the selection of hardware devices, hardware configuration, I/O module wiring diagram, procedures for the realization of control algorithm have been accomplished.Keywords: water plant filter, constant water level on PID control, automatic backwashing, coordinated control目录1绪论 01.1课题研究背景 01.2课题研究内容 (1)1.3研究的目的和意义 (4)2 控制系统总体方案的设计 02.1系统分析 02.2系统总体方案的设计 (5)3 控制系统的硬件设计 03.1滤池实现自动控制所需的设备 03.2传感器和执行器的选择 (7)3.3系统的硬件配置及I/O连接图 (12)3.4控制参数整定 (16)4 系统的软件设计 04.1软件总体方案的设计 04.2控制方案程序 (2)5 监控系统的设计 05.1组态王6.52简介 05.2监控界面的设计 (1)结束语 0参考文献 0致谢 0附录 01绪论1.1课题研究背景水对人类而言有着非同寻常的意义,不论是日常生活,还是工农业生产都离不开水。
基于PLC的游泳池水处理控制系统设计摘要:随着人们生活水平的提高,游泳池已成为人们休闲娱乐的重要场所。
而游泳池的水质直接影响着游泳池的卫生,因此,设计一套高效的游泳池水处理控制系统对保障游泳池水质具有重要意义。
本文基于PLC技术,设计了一套游泳池水处理控制系统,实现了对池水的过滤、杀菌、消毒、pH值自动调控等功能,同时在系统运行中实现了对水质信息的监测、报警等功能,为游泳池的卫生和安全提供了有效保障。
关键词:PLC;游泳池;水质处理控制系统;监测;报警1.前言随着游泳体育的普及和人们生活水平的提高,游泳池已成为人们休闲娱乐的重要场所,但游泳池的水质直接关系到人们的健康和安全。
因此,设计一套高效的游泳池水处理控制系统对保障游泳池水质具有重要意义。
2.系统设计方案2.1 系统总体设计本系统采用计算机控制技术,通过PLC控制器对游泳池的水质进行过滤、杀菌、消毒、pH值自动调控等功能,同时在系统运行中实现了对水质信息的监测、报警等功能。
2.2 系统硬件设计游泳池水处理控制系统设计的硬件主要包括PLC控制器、水泵、滤网、消毒器、pH计、液位计、传感器等。
2.3 系统软件设计游泳池水处理控制系统的软件主要分为两个模块:监测模块和控制模块。
监测模块通过液位传感器、pH传感器、水温传感器等实现对游泳池水质信息的实时监测,并可将监测到的信息展示在计算机上。
控制模块通过PLC控制器对滤网、消毒器、水泵等逐一控制,实现对游泳池水的自动处理。
3.系统实现游泳池水处理控制系统的实现需要分别对硬件和软件进行配置和编程,同时对各个模块的调试和测试,具体步骤如下:3.1 硬件配置根据系统设计方案,进行硬件配置,包括安装PLC控制器、水泵、滤网、消毒器、pH计、液位计、传感器等,并将它们通过连线进行连接。
3.2 软件配置根据系统软件设计,进行软件配置,包括PLC编程、监测模块编程等。
3.3 调试和测试系统配置完成后进行调试和测试,包括对硬件的测试和对软件的测试。
基于P L C的水厂滤池控制系统设计毕业设计指导书毕业设计是本科教学计划的最后一个重要环节,是落实本科教育培养目标的重要组成部分。
其重要目的是培养学生综合运用所学知识和技能,理论联系实际,独立分析、解决实际问题的能力,是学生从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练。
本设计是以水厂滤池为控制对象,设计一套以PLC 为控制主体的水厂滤池控制系统。
要求设计者以严肃认真、一丝不苟的态度对待这次设计,通过这个环节的学习,提高学生独立分析问题、解决问题的实际能力,学生应在系统设计、计算、工程绘图、实验、计算机使用、编制技术文件等方面的能力得到训练和提高。
一、毕业设计的题目、任务和要求1. 题目:基于PLC的水厂滤池控制系统设计2. 任务:(1)总体控制方案设计;(2)绘制水厂滤池控制系统原理图;(3)系统硬件设备选型、PLC选型和I/O模块选型;(4)绘制系统硬件配置图;(5)绘制输入输出接线图;(6)编写输入输出定义表;(7)编写程序流程图,设计梯形图控制程序;(8)用组态软件设计监控系统;(9)总结各种资料和经验,编写技术文件;(10)写毕业设计报告(包括说明书和相应图纸)、准备毕业答辩。
3. 目的、要求(1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学基础理论知识和专业知识;(2)掌握专业设计工作的流程、方法和步骤;(3)增强计算、绘图、编制技术文件的能力;(4)提高运用所学知识分析、解决实际问题的能力;(5)通过毕业实习、毕业设计及毕业答辩全过程的训练,加强师生之间交流,培养学术研讨的好学风;(6)培养学生严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风;(7)要求学生遵守作息时间,遵守学校的各项规章制度,确保毕业设计顺利地、高质量地完成。
二、毕业设计的一般步骤和基本内容1.收集并整理设计所需原始资料,为确定设计方案作准备。
2.有针对性地复习掌握与本设计相关的内容,如“过程控制工程”、“可编程序控制器原理与应用”、“自动控制原理”、“交流调速系统”、“电子技术基础”、“计算机控制系统”等。
自来水厂滤池及其反冲洗的 PLC电气自动控制系统设计摘要:借助PLC电气自动控制系统,能够从根本上提升自来水厂净化设备运行水平,降低净化设备故障问题发生几率,切实保障水厂净化效果。
基于此,本文细致分析了水厂净化设备PLC电气自动控制系统实际运行流程,推出净化设备自动控制系统设计要求,最后阐述矩阵译码技术在净化设备电气系统中的实际设计要点,以供参考。
关键词:水厂净化设备;PLC电气自动控制系统;设计要求前言:自来水厂净化设备运行水平可直接影响到城镇居民生活质量。
自来水厂生产规模、制水工艺及设备存在较大差异,但在水源抽取之后,均需要进行一系列物理及化学处理方式,如加矾、沉淀、过滤、加压等。
为从根本上提升水源净化水平,需要在原有基础上使用更为先进的PLC电气自动控制系统,对各净水环节进行严格质量管控。
1.PLC电气自动控制系统概念PLC电气自动控制系统是一种应用在工业环境下的自动控制装置。
相较于其他控制工作而言,PLC控制系统的操作更加简便、功能完善,能够对设备进行自动计数以及自动化管控,切实提升了设备实际运行水平,使设备运行期间的质量问题与安全事故能够被控制在最低范围之内[1]。
现阶段, PLC电气控制系统在水厂生产中应用比较广泛。
PLC电气控制系统用在水厂泵房控制中,对泵房内的设备进行远程遥控与实时动态监测,绘制出相应的运行状态曲线。
电气控制系统还可以配合模拟量模块,接收传感器信号,检测设备在实际运行期间的温度、压力值,从根本上提升了设备实际运维与管控水平。
将PLC电气控制技术应用在水厂混凝系统、沉淀系统中,可以借助流量反馈手段,调整加药泵转速以及冲程,从根本上提升水厂运行期间的可控性。
1.水厂净化工艺过滤池及其反冲洗净化工艺是水厂重要工艺之一,其运行效果可直接影响到自来水的品质与口感,影响到水厂运行期间的综合效益。
随着社会经济发展速度不断加快,水厂建设规模进一步扩大,应用在水厂中的净化设备种类更多,内部结构愈加复杂。
基于PLC的水厂滤池控制在各中小型水厂水质生产过程中,滤池生产的有效控制是保证水厂出厂水水质优劣及生产效率高低的关键因素。
在传统的滤池生产中,一般依靠人工操作进行生产,滤池正常的过滤时间以及滤池反冲洗各环节的时间和强弱都要依靠现场操作人员的经验进行调节。
由于受到人员素质及经验、环境温度、源水水质变化等各种复杂因素的影响,很难使出厂水水质长期稳定。
因此水厂滤池的自动化控制对于出厂水质优劣尤为重要。
虹吸滤池是被广泛采用的一种滤池形式,传统上其自动控制方式以水力控制为主,在实际运行中存在一些不足之处,待滤水浪费很大就是一个问题,它表现在:(1)滤池在反冲洗前的待滤水(池内水深约1.5m)要被排水虹吸排掉;(2)反冲洗时,要等滤池水位下降至进水虹吸的破坏管露出水面,进水虹吸才能被破坏,这段时间内的进水也要被排掉;(3)经常会出现两格或两格以上的滤池同时进行冲洗,造成反冲洗水量不足,使冲洗强度不够,不但浪费待滤水,而且容易使滤料结板,缩短滤池使用周期;(4)冲洗时间不好调节,时间控制精度不够,容易造成过冲洗或欠冲洗。
采用机电自动控制系统,上述问题可以得到解决。
本文将对滤池自动控制系统作出简要的介绍。
1滤池基本工艺过程水厂生产的基本工艺可分为加药、反应、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关过程。
其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程,这两个子过程交替运行,相互之间间隔一定时间(24h),图1表示滤池工艺过程简图。
图1 滤池工艺过程所谓滤池的正常过滤过程就是通过滤料层将待滤水去除杂质颗粒、细菌的过程,其主要目的是使滤后水的浑浊度达到国家饮用水的卫生标准。
而滤池的反冲洗,就是先后运行气洗、水洗两种清洗方式去除滤料层中的杂质,是滤池自净的工艺措施。
图2 表示滤池基本工艺结构简图。
图2 滤池工艺结构滤池的进水利用虹吸原理完成。
真空泵对进水虹吸管抽真空,当真空形成(虹吸管中空气全部排除)后,真空引水器及时准确地发出真空形成信号,进水成功。
《基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,生活污水处理问题日益突出。
为了有效解决这一问题,本文提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的生活污水处理控制系统设计。
该系统设计旨在通过先进的PLC技术,实现对生活污水的自动化、智能化处理,提高污水处理效率,降低运营成本,同时保护环境。
二、系统设计概述本系统设计主要包括以下几个部分:污水收集系统、预处理系统、主处理系统、后处理系统和监控系统。
其中,PLC控制器作为核心部件,负责整个系统的控制与协调。
三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具备高可靠性、高速度、高精度等特点。
PLC控制器通过采集各种传感器数据,实现对污水的自动化控制。
2. 污水收集系统:包括污水收集管道、格栅除污机等设备,负责将生活污水收集并输送到预处理系统。
3. 预处理系统:包括格栅、沉砂池、调节池等设备,用于去除污水中的大颗粒杂质和调节水质。
4. 主处理系统:采用生物处理技术,包括活性污泥法、生物膜法等,对污水进行深度处理。
5. 后处理系统:包括消毒、污泥处理等设备,确保出水达到排放标准。
6. 监控系统:包括数据采集模块、通信模块、上位机监控软件等,实现对整个系统的实时监控和远程控制。
四、软件设计1. 数据采集与处理:通过传感器实时采集污水的水质、流量等数据,经过PLC控制器处理后,输出控制指令。
2. 控制策略:根据污水的水质、流量等数据,制定合适的控制策略,如启停设备、调节参数等,确保污水处理过程的稳定性和效率。
3. 通信协议:PLC控制器与上位机监控软件采用标准的通信协议进行数据传输,实现远程监控和控制。
4. 人机界面:上位机监控软件采用友好的人机界面,方便操作人员查看实时数据、历史数据、报警信息等,实现对整个系统的可视化监控。
五、系统功能1. 自动控制:通过PLC控制器实现污水的自动化处理,降低人工操作成本。
2. 智能化控制:根据水质、流量等数据,自动调整设备运行参数,提高处理效率。
毕业设计开题报告电子信息工程基于PLC控制系统的水厂滤池管理软件设计1前言部分(阐明课题的研究背景和意义)供水是一个关系国计民生的重要产业。
随着社会的发展,人民生活水平的提高,城市供水系统的要求变高,尤其是对工厂的供水系统。
不仅要满足管网压力的需要、保证充足供水,还要求水质明显提高。
滤池是水厂处理净水构筑物的最后一道工序,滤池工作的好坏直接影响到水厂的水质。
滤池反冲洗工艺复杂,如果仍然沿用人工方式,这样劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障,为此必须进行滤池自动化系统的改造。
因此,我们需要采用先进技术,基于对PLC控制器的了解,可以采用PLC针对水厂的过滤问题。
很长时间以来,被国外的一些专家称为“先进工业三大支柱”的,分别是可编程程序控制器PLC,数控,机器人。
这三个技术都采用了模块化的设计思路,使大规模集成电路发展迅速,尤其是计算机,电信,显示,集成电路,冗余,电器等高新技术的兴起,解决了很多工业实际应用的关键问题,还取得了让人欣慰的好成绩。
特别是可编程器件,更是成为一种主流[1]。
可编程序控制器( Programmable Logic Controller简称PLC),原本应简称PC ,为了与个人计算机专称PC相区别,所以可编程序控制器简称定为PLC,但并非说只能控制逻辑信号。
PLC起始于20世纪60年代,是一种数字运算电子系统, 专为在工业环境应用而设计的,它将通讯技术、自动控制技术和计算机技术融为一体,成为实现单机、车间、工厂自动化,数字化的核心设备,具有可靠性高、抗干扰能力强、组合灵活、编程简单、维修方便、应用范围广等很多优点。
随着技术的进步,其控制功能由简单的逻辑控制、顺序控制发展为复杂的连续控制和过程控制,成为自动化领域的三大技术支柱之一。
其主要应用的技术领域有:顺序控制、过程控制、位置控制、生产过程的监控和管理、结合网络技术等[2]。
PLC的基本组成是:中央处理器(CPU),存储器,输入输出接口,外部设备编程器以及电源模块组成,其中输入输出接口(简称I/O口)还包括输入接口,输出接口,外部设备接口,扩展接口等,各个单元之间用数据总线,地址总线,控制总线,和电源总线连接。
编号 091401140毕业论文( 2013届本科)题目: 基于PLC水厂滤池自动控制系统的设计学院:物理与机电工程学院专业:电气工程及其自动化作者姓名:李开锋指导教师:李佳奇职称:讲师完成日期: 2013 年 5 月 20 日二○一三年五月目录摘要 (1)Abstract (2)第一章绪论 (3)1。
1课题背景 (3)1.2课题内容 (4)1。
3课题的目的和意义 (5)第二章总体设计分析 (6)2.1设计分析和设计思路 (6)2。
2 设计要求 (9)第三章硬件控制系统设计 (10)3.1 PLC的基本结构、工作原理和功能 (10)3。
2 I/O地址分配 (12)3。
3 滤池系统结构设计 (13)3。
4 PLC外部电气接线图 (14)3.5 电器元件和检测元件选型 (15)第四章软件控制系统设计 (18)4.1 控制程序流程图 (18)4.2程序梯形图 (19)4。
3 程序指令清单 (24)第五章系统调试 (26)5。
1 仿真步骤和结果 (26)总结 (29)参考文献 (30)致谢 (31)河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担.作者签名:年月日摘要自来水厂供水是一个关系到国民生活的重要产业。
供水不仅要满足社会生产的基本需要、保证充足供水,还要求供水质量提高。
水厂滤池是常规水厂处理净化水质的最后一道工序,滤池运行的好坏直接影响到水厂的供水水质高低。
如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障,为此必须进行滤池自动化系统的改造。
PLC是集CPU、存储器、I/O接口、电源、编程器、其它部件等部分与一体的器件。
基于PLC的水厂滤池控制在各中小型水厂水质生产过程中,滤池生产的有效控制是保证水厂出厂水水质优劣及生产效率高低的关键因素.在传统的滤池生产中,一般依靠人工操作进行生产,滤池正常的过滤时间以及滤池反冲洗各环节的时间和强弱都要依靠现场操作人员的经验进行调节。
由于受到人员素质及经验、环境温度、源水水质变化等各种复杂因素的影响,很难使出厂水水质长期稳定。
因此水厂滤池的自动化控制对于出厂水质优劣尤为重要。
虹吸滤池是被广泛采用的一种滤池形式,传统上其自动控制方式以水力控制为主,在实际运行中存在一些不足之处,待滤水浪费很大就是一个问题,它表现在:(1)滤池在反冲洗前的待滤水(池内水深约1。
5m)要被排水虹吸排掉;(2)反冲洗时,要等滤池水位下降至进水虹吸的破坏管露出水面,进水虹吸才能被破坏,这段时间内的进水也要被排掉;(3)经常会出现两格或两格以上的滤池同时进行冲洗,造成反冲洗水量不足,使冲洗强度不够,不但浪费待滤水,而且容易使滤料结板,缩短滤池使用周期;(4)冲洗时间不好调节,时间控制精度不够,容易造成过冲洗或欠冲洗。
采用机电自动控制系统,上述问题可以得到解决。
本文将对滤池自动控制系统作出简要的介绍。
1滤池基本工艺过程水厂生产的基本工艺可分为加药、反应、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关过程。
其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程,这两个子过程交替运行,相互之间间隔一定时间(24h),图1表示滤池工艺过程简图。
图1 滤池工艺过程所谓滤池的正常过滤过程就是通过滤料层将待滤水去除杂质颗粒、细菌的过程,其主要目的是使滤后水的浑浊度达到国家饮用水的卫生标准.而滤池的反冲洗,就是先后运行气洗、水洗两种清洗方式去除滤料层中的杂质,是滤池自净的工艺措施。
图2 表示滤池基本工艺结构简图.图2 滤池工艺结构滤池的进水利用虹吸原理完成。
真空泵对进水虹吸管抽真空,当真空形成(虹吸管中空气全部排除)后,真空引水器及时准确地发出真空形成信号,进水成功。
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
水对我们的生命起着重要的作用,是人类赖以生存和发展的不可缺少的最重要的物质资源之一,不论事日常生活,还是工农业生产都离不开水,特别是现代社会中,人们不仅对水的需求量与日俱增,对水质的要求也越来越高,工业化的水处理越来越普及。
人们对饮用水处理的历史非常悠久,近千年,但这仅仅是小规模、
家庭型的处理,面向社会兴建水厂,工业化水处理的历史还不到二年,
特别是以快滤池为标志的现代水厂历史更短。
我国的水厂大规模建设是
从解放后开始的,取得了卓越成就,而且更加现代化、大规模的新型水
厂也在成批的建设中,一些水厂的自动化装备已步入世界水平。
随着水
污染的加剧和人们对水质量日益增长的要求,水的净化处理过程越来越
复杂,操作控制要求越来越严格,手动操作难以达到。
控制的自动化将
成为水厂工作稳定、可靠和水质优良的重要保证,同时也降低了电耗、
药耗和工作成本,减轻了劳动强度,自动化是水厂的发展方向。
我国水厂自动化起步很晚,但发展很快。
随着自动控制技术、系统
控制设备和机电仪表设备的发展,滤池自动化。
投加自动化、泵站自动
化、水质检测自动化技术逐步成熟,工业计算机应用日益普及,我国水
厂的自动化程度和水厂规模都在稳步提高。
尤其改革开放以来,通过引进国外的先进技术,水厂的自动化建设突飞猛进,以PLC为基础的集散型控制系统得到广泛应用,已成为当今工业自动化系统的主流。
事实上,90年代也是国内水厂自动化产生实质性经济效益的时期。
国内实现水厂自动化的方法主要依靠新建和扩建水厂。
北方城市新建和扩建水厂主要依靠引进外资和全套设备技术,水厂自动化工艺平均水平较高。
南方城市由于小型水厂多,主要通过改造旧水厂实现自动化。
南方的情况体现了水厂自动化在中小水厂蓬勃发展的现状,其特点为:设计工作以本地技术力量为主,新建或改造旧水厂的投资渠道多样化,在设备选型上实行土洋结合的办法。
但由于乡镇水厂技术力量相对薄弱,自动化在生产中的维护存在一定困难。
供水关系国计民生,供水不仅满足管网压力的需要,保证充足供水,而且要提高水质。
滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序,滤池运行的好坏直接影响到水厂的出水水质。
滤池反冲洗工艺复杂,需要进行滤池自动化系统的改造。
滤池的最大的特点就是控制参数多,阀门位置分散,环境恶劣,因此为了做到安全可靠地生产,应采用自动控制系统。
本课题从水厂自动控制系统的控制要求和工艺特点出发,设计出了一套基于西门子硬件和软件系统的水厂滤池自动控制系统。
在滤池正常过滤时,为实现恒水位过滤,设计以出水流量为控制参数的滤池液位
PID控制系统。
采用可编程器进行水厂滤池的自动化控制,可以缩短设计周期,并
便于安装调试,对于水厂这样的不便于停产的生产单位来讲,这一点很
重要。
由于PLC自动控制的灵活性,可以在现场改变某些工艺参数和动
作顺序,增加系统性能,并取代传统的继电器控制,使设备运行更加平
稳、可靠,提高了经济效益。
1.2国内外研究情况及发展
早期的水厂控制是单元式的。
根据需要,各个工艺环节建立独立的控制设施。
这些设施可以一次建成,也可以分别建设,相互之间没大有联系。
每个环节根据自身的情况进行工作,只能解决该环节局部的控制调节问题,环节之间的协调难以自动实现,需要人工干预,这属于分散式控制。
以后随着计算机控制技术的发展,出现了集中式控制形式,由中心控制室的一台计算机系统对各个环节的参数进行巡回检测、数据处理、控制运算,然后发出控制信号,直接控制被控对象。
一台计算机往往同时控制多个回路,即多个水处理工艺环节。
在此控制系统中,集中检测,控制运算工作量大,对计算机要求高。
进入70年代以来,以微处理器为核心的各种控制设备发展迅速,使得控制系统的形式也发生了相应的变化,组成种类很多。
当前水厂采用的自动控制系统的结构形式,从自控的角度可以划分为SCADA系统、DCS系统、
IPC+PLC系统、总线式工业控制机构成的系统等。
IPC+PLC系统是由工业计算机和可编程控制器组成,在国内水厂自动化中得到最广泛应用。
我国自80年代中后期起,陆续有一些较大型的水厂利用外资建设,引进了成套的水厂现代化监控仪表与设备。
我国在水厂关键环节混凝投药控制技术与设备方面实现了流动电流及透光率脉动两种控制设备的国产化,并在水厂获得推广应用,取得显著效果,在此方面已居于国际领先水平。
水工业的一些专用检测仪表与设备,如在线检测浊度仪、计量投加泵等,也有一些厂家开始生产,但是质量水平与国外产品相比仍有差距,难以满足国内市场需要。
目前,我国大多数水厂的监控技术仍是很落后的,基本以人工方式为主,很难适应现代化的要求,一些水厂(包括有些引进设备的水厂)的自动监控基本照搬西方的模式,虽然采用了庞大的自动化系统、投资很大,然而在一些关键环节上的调节功能并不强。
这种模式并不适应我国相当多的水厂原水水质变化大而快的情况,也谈不上保证水处理系统运行的优化,结果水质的保证率低,而运行费用却相对较高。
这些自动监控系统并不完全符合提高水厂技术经济效益这一根本目的。
滤池有多种型式,以石英砂作为滤料的普通滤池使用历史悠久。
在此基础上,人们从不同的工艺角度发展了其他型式的滤池。
V型滤池就是在此基础上由法国德利满公司在70年代发展起来的,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。
因此70年代已在欧洲大陆广泛使用。
80年代后期,我国南京、西安、重庆等地开
始引进使用。
90年代以来,我国新建的大中型净水厂大多采用V型滤池这种滤水工艺。
水厂生产的基本工艺可分为加药、反应、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关的过程,其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程,两个子过程交替运行,相互之间间隔一定时间。
1.3本设计的主要工作内容
本课题主要设计的是基于PLC控制的滤池恒水位过滤和自动反冲洗过程,主要设计流程如下:
(1)在分析系统功能的基础上确定系统的被控参数和控制参数,熟悉生产工艺过程,根据控制要求进行总体控制方案设计。
(2)相关硬件设计,进行系统的硬件设备选型和PLC选型,绘制系统的硬件连接图:包括系统硬件配置图和I/O连接图。
(3)根据所选硬件设备,确定恒水位过滤过程中PID控制算法的实现和参数的整定。
(4)相关软件设计,利用相关软件设计梯形图控制程序,对程序进行调试和修改。
(5)根据所设计的控制系统设计监控系统并进行仿真。