基于PLC的電廠化學(xué)水處理程控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要PLC計(jì)摘要化學(xué)水處理控制系統(tǒng)是電廠中非常重要的一部分，自然水中含有大量對(duì)電廠設(shè)備有腐蝕性的成分，直接使用會(huì)對(duì)設(shè)備造成極大的破壞，因此必須經(jīng)過嚴(yán)格的處理才能使用。本課題先分析了傳統(tǒng)控制方式和現(xiàn)代控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，然后分析自然水的成分及其對(duì)化學(xué)水處理的影響，再分析選擇化學(xué)水處理工藝，并完成此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件配置和軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)分析，本次設(shè)計(jì)選擇的工藝為反滲透（RO）—混床工藝流程，選擇雙濾料過濾器、反滲透裝置以及混床等為主體裝置，進(jìn)行了PLC輸入/輸出分配、外部接線圖的設(shè)計(jì)及控制系統(tǒng)的流程圖的設(shè)計(jì)，并用STEP7編譯軟件編制了控制系統(tǒng)的梯形圖并轉(zhuǎn)換為指令語句。該系統(tǒng)經(jīng)過模擬調(diào)試，可有效實(shí)現(xiàn)過濾器的運(yùn)行與反洗，反滲透的運(yùn)行和混床的運(yùn)行、反洗和再生功能。關(guān)鍵詞工藝，PLC，梯形圖，模擬調(diào)試I攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ABSTRACTABSTRACTThesystemofchemicalwatertreatmentisanimportantauxiliarysystem ofpowerplant，naturalwatercontainscorrosiveingredientsinalargenumberofpowerplantequipment.usingitdirectlycancauseagreatdamagetotheequipment,soitmusttobetreatedbeforeusingit.First，theprojectanalysesthequalityofnaturalwaterandtheinfluenceofimpurityonchemicalwatertreatment,andthenchoosesthechemicalwater treatment technics of power plant. On the basis, it completes hardwareconfiguration and software design of chemical water treatment control system.Accordingtotheanalysis,theprojectchoosesthecraftofreverseosmosis(RO)-mixedbed,usingdual-mediafilters,reverseosmosisdevicesandmixedbedsandsoon.AfterthedesignofPLCI/Oassignmentandtheexteriordiagramsandtheflowchartsofthecontrolsystem,itcompilersLadderDiagramofcontrolsystemwithSTEP7transformsitintodirectivestatements.Throughsimulativedebugging,Thissystemcanefficientlyrealizetheoperationandbackwashingoffilters,therunningofreverseosmosisandtheoperation,backwashingandregenerationofmixedbeds.Keywords Craft,PLC,Ladderdiagram,SimulationdebuggingII攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目 錄摘要 IABSTRACT II緒論 1課題研究的背景和意義 1研究現(xiàn)狀 1傳統(tǒng)控制方式 1現(xiàn)代控制方式 2存在的問題 2本文設(shè)計(jì)內(nèi)容 3電廠化學(xué)水水質(zhì)分析及處理 4天然水中的雜質(zhì) 4懸浮物 4膠體 4溶解物質(zhì) 4電廠化學(xué)水除雜 5工藝流程選擇 5系統(tǒng)硬件配置 7PLC的介紹 7PLC的特點(diǎn) 7PLC的選擇 8PLC程序的I/O地址分配 8PLC外部接線圖 10雙料過濾器 13雙料過濾器的概述 13雙料過濾器的工作原理 13雙料過濾器的優(yōu)點(diǎn) 13反滲透裝置 13反滲透裝置的概述 13反滲透的工作原理 143.8混床 153.8.1混床 153.8.2除碳器 15除鹽水箱 16其它檢測(cè)儀器 18電導(dǎo)率變送儀 18壓差變送器 18液位變送器 18系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試 19程序設(shè)計(jì)流程 19攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄雙濾料過濾器運(yùn)行流程 19反滲透運(yùn)行流程 21混床運(yùn)行流程 21程序設(shè)計(jì) 23STEP7軟件介紹 23梯形圖介紹 23程序調(diào)試 23長(zhǎng)時(shí)間定時(shí) 23雙濾料過濾器運(yùn)行 26混床反洗再生 27結(jié)論 31參考文獻(xiàn) 32附錄A：系統(tǒng)控制程序梯形圖 33附錄B：系統(tǒng)控制程序指令語句 51致謝 60攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1緒論1緒論本章主要討論電廠化學(xué)水處理控制系統(tǒng)存在的必要性和研究該課題的意義，并總結(jié)對(duì)于化學(xué)水控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的研究方式和現(xiàn)代研究方式兩種研究方式的優(yōu)缺點(diǎn)和其中存在的問題。課題研究的背景和意義隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)電力能源的需求也急劇增加，電力行業(yè)作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力部門，有著良好的發(fā)展前景，而就目前我國的電力技術(shù)水平而言，火力發(fā)電仍然處于重要的位置，因此，提高火力發(fā)電廠的自動(dòng)化水平是提高熱電力經(jīng)濟(jì)效益的重要發(fā)展途徑?；瘜W(xué)水處理系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中非常重要的部分，自然水中含有非常多對(duì)設(shè)備有害的物質(zhì)，直接使用會(huì)對(duì)電力設(shè)備產(chǎn)生腐蝕性地破壞。天然水經(jīng)過混凝沉淀可以除掉大部分懸浮物，看起來是干凈透明的，但是仍然殘留細(xì)小的懸浮物，會(huì)在離子交換時(shí)污染交換劑，影響整個(gè)出水水質(zhì)。且水質(zhì)硬度并未改變，加上水中含有鹽，根本達(dá)不到電廠化學(xué)水處理要求。整個(gè)水處理系統(tǒng)操作步驟繁多、對(duì)水質(zhì)地要求極高、工藝繁多而且復(fù)雜，加上大多是閥門，如果各閥門的操作都由人控制不但會(huì)增加運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，還可能增加誤操作的可能性，很難保證系統(tǒng)的安全及運(yùn)行穩(wěn)定性，如果采用傳統(tǒng)的常規(guī)儀表盤控制方式也很難滿足系統(tǒng)的PLC高，易于使用，沒有太多的環(huán)境條件限制，而且與其他裝置連接方便。其廣泛應(yīng)用于汽車，輕工業(yè)造紙廠，石油化工，電廠等污染領(lǐng)域，其無論是在硬件系統(tǒng)還PLC研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)控制方式傳統(tǒng)的化學(xué)水處理控制系統(tǒng)大多采用常規(guī)儀表盤控制和一些落后的繼電器控70801攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1緒論投產(chǎn)的電廠，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的限制，各化學(xué)水處理子系統(tǒng)使用繼電器控制設(shè)計(jì)順控功能單一，基本上以小型模擬屏指示燈報(bào)警光字排監(jiān)視，用儀器的開關(guān)按鈕操作，通過各儀表檢測(cè)數(shù)據(jù)變化。依靠時(shí)間和中間繼電器來控制啟動(dòng)、暫停、步進(jìn)、正反洗、再生、停止的等功能。這種方式監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)極少，設(shè)備非常容易損壞，維修比較復(fù)雜而且消耗時(shí)間?，F(xiàn)代控制方式PLCPLCPLCPLCPLC存在的問題或者繼電器控制都保留有運(yùn)行值班崗位，且系統(tǒng)中各部分位置較分散，運(yùn)行工作量很大，需要巡檢的地方過多?；瘜W(xué)儀表不一致，質(zhì)量得不到保證，易老化，購置開支過大。控制設(shè)備繁多復(fù)雜，同時(shí)使得資金積壓?jiǎn)栴}嚴(yán)重，技術(shù)水平差異也很大。水處理過程中藥品成本大，控制工藝不夠完善，自動(dòng)化水平低。PLCPLC統(tǒng)中的良好發(fā)展前景，紛紛搶入這塊市場(chǎng)。隨之而來的問題也增加了，他們的技術(shù)水平差異大，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量差異也就大了。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的現(xiàn)代社會(huì)，很多企業(yè)以較低的價(jià)格贏得競(jìng)標(biāo)項(xiàng)目，由于經(jīng)濟(jì)的限制，系統(tǒng)往往會(huì)出現(xiàn)獨(dú)立性，維護(hù)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的難度，系統(tǒng)的兼容性變差，開放性能變差，甚至導(dǎo)致信息資源無法向外傳達(dá)，導(dǎo)致水處理系統(tǒng)成為整個(gè)廠房的死區(qū)。電能需求的急劇增加導(dǎo)致機(jī)I/O會(huì)隨之增加，各類模件增加，機(jī)柜數(shù)量巨大，系統(tǒng)也就復(fù)雜起來了?？梢灾苯酉隤LC2攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1緒論本文設(shè)計(jì)內(nèi)容本文首先討論電廠化學(xué)水處理程控系統(tǒng)的背景和研究意義，然后分析傳統(tǒng)控制方式和現(xiàn)代控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，接著分析自然水和電廠化學(xué)水的成分及其對(duì)化學(xué)水處理的影響，再分析選擇化學(xué)水處理工藝，然后完成此次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)硬件配置和軟件設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)選擇的工藝為反滲透（RO）—混床工藝流程，在此選擇PLCI/OSTEP7的梯形圖并轉(zhuǎn)換為指令語句。最后進(jìn)行程序的模擬調(diào)試，經(jīng)過調(diào)試，該系統(tǒng)可有效實(shí)現(xiàn)過濾器的運(yùn)行與反洗，反滲透的運(yùn)行和混床的運(yùn)行、反洗和再生功能。3攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2電廠化學(xué)水水質(zhì)分析及處理2電廠化學(xué)水水質(zhì)分析及處理熱力系統(tǒng)中水質(zhì)是影響熱力設(shè)備安全可靠運(yùn)行的一個(gè)重要因素，由于沒有經(jīng)過嚴(yán)格凈化處理的天然水含有很多對(duì)設(shè)備有害的雜質(zhì)，直接進(jìn)入系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的危害。最為明顯的就是熱力設(shè)備結(jié)垢，如果使用的水沒有經(jīng)過處理或者處理不完善就進(jìn)入系統(tǒng)，長(zhǎng)此以往，設(shè)備與水接觸的地方會(huì)出現(xiàn)一些明顯的固體附鼓包甚至引起爆炸。還會(huì)產(chǎn)生熱力設(shè)備腐蝕的嚴(yán)重后果，水質(zhì)達(dá)不到要求就會(huì)使催化了結(jié)垢的過程，結(jié)垢又讓腐蝕加劇，從而形成惡性循環(huán)。故電廠使用的水必須經(jīng)過嚴(yán)格凈化，所以我們必須先對(duì)天然水電廠化學(xué)水進(jìn)行水質(zhì)分析，然后根據(jù)水質(zhì)情況采取相應(yīng)的凈化措施進(jìn)行處理，達(dá)到電廠用水要求。本章主要對(duì)天然水水質(zhì)和電廠化學(xué)水進(jìn)行分析，針對(duì)會(huì)損害系統(tǒng)設(shè)備的成分進(jìn)行了相應(yīng)地處理方法選擇。對(duì)目前的四種主要處理工藝進(jìn)行分析對(duì)比，選出本次設(shè)計(jì)的方案。天然水中的雜質(zhì)懸浮物100nm1μm是需要除去的物質(zhì)。膠體1nm100nm體和動(dòng)植物有機(jī)膠體的分解產(chǎn)物、蛋白質(zhì)、脂肪、腐殖質(zhì)的有機(jī)膠體，往往是分子或離子的集合體。懸浮物和膠體是造成天然水渾濁的重要因素，故采用混凝、沉淀和過濾的方法進(jìn)行首先清除。溶解物質(zhì)體系。這類雜質(zhì)只能采用蒸餾、膜分離和離子交換的方法除去。4攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2電廠化學(xué)水水質(zhì)分析及處理電廠化學(xué)水除雜經(jīng)過對(duì)天然水的成分分析，電廠化學(xué)水除雜首先應(yīng)該對(duì)天然水進(jìn)行預(yù)處理，若該過程不達(dá)標(biāo)，后面的處理不能完成。然后就是進(jìn)行有害溶解物質(zhì)的除去，該Ca2+、Mg2+，主要HCO-；二，溶解氣體CO3 2合物，碳酸化合物，是鍋爐水必須除去的物質(zhì)，是造成結(jié)垢和腐蝕的重要因素。工藝流程選擇經(jīng)過對(duì)天然水和化學(xué)水的分析，選擇工藝流程。目前存在的工藝流程主要有以下幾種：①復(fù)床-混床工藝：主體設(shè)備包括過濾器、陰床、陽床、混床。②電滲析（ED）-混床工藝：主體設(shè)備包括過濾器、電滲析、混床。③電滲析（ED）-反滲透（RO）工藝：主體設(shè)備包括過濾器、電滲析、反滲透。④反滲透（RO）-混床工藝：主體設(shè)備包括過濾器、反滲透混床。其中，第一種工藝是比較傳統(tǒng)的工藝，是目前電廠中使用較普遍的工藝，該工藝設(shè)備中樹脂利用率過低，反洗再生工序特別麻煩，所花時(shí)間長(zhǎng)，尤其對(duì)環(huán)境污染很嚴(yán)重。所以現(xiàn)在部分電廠已經(jīng)在改造，新建的電廠不再采用此工藝。第二種工藝采用電滲析法，以直流電能為動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，將水中的溶質(zhì)分離出來的一種膜分離法。這種方法在我國一小部分電廠作為離子交換化學(xué)除鹽系統(tǒng)的欲脫鹽系統(tǒng)得到應(yīng)用。該工藝對(duì)水的預(yù)處理要求極高，實(shí)現(xiàn)有相當(dāng)程度的難度。所以本課題不采用此方案。第三種方法同樣也涉及到電滲析法，同理不采用該方案。2060藝，利用壓差為動(dòng)力進(jìn)行膜分離過濾，對(duì)鍋爐等工業(yè)用水采用膜分離和離子交換組合，已經(jīng)在工業(yè)廢水處理，城市用水和海水淡化等方面取得顯著成效，我國新建電廠鍋爐補(bǔ)給水系統(tǒng)大多采用這種工藝，故本課題采用這種工藝。隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境受到的破壞也日益嚴(yán)重，地表水和地下水都受到不同程度的污染，使得這些水含鹽量增高。我國的淡水資源稀缺，要減少工業(yè)用水量就必須提高水的循環(huán)利用率，對(duì)廢水進(jìn)行處理利用?；鹆Πl(fā)電廠要要壓縮實(shí)際工業(yè)用水量就可以將電廠循環(huán)水系統(tǒng)的排水轉(zhuǎn)為鍋爐補(bǔ)給水。但是循環(huán)水排污廢水的含鹽量比循環(huán)補(bǔ)充水的含鹽量高很多，若將循環(huán)水排污廢水作為鍋爐5攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2電廠化學(xué)水水質(zhì)分析及處理補(bǔ)充水，工藝上仍采用傳統(tǒng)的離子交換，就需要大量的酸堿藥劑，長(zhǎng)此以往，購買酸堿藥劑師一筆非常龐大的開支，同時(shí)大量酸堿藥水的使用會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的污染。這個(gè)過程再生頻繁，程序較多，操作管理也多有不便，故不能單純使用離子交換除鹽。國內(nèi)化學(xué)水處理系統(tǒng)在一級(jí)除鹽過程中多數(shù)都采用弱陽離子交換器、強(qiáng)陽離子交換器、弱陰離子交換器和強(qiáng)陰離子交換器進(jìn)行分別除鹽。相比而言，反滲透技術(shù)就更加先進(jìn)和方便，本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用反滲透技術(shù)，采用雙料過濾器、反滲透和混床系統(tǒng)對(duì)鍋爐用水進(jìn)行處理。該系統(tǒng)投資較少、運(yùn)行費(fèi)用較低、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單、環(huán)境污染極小，具有很大的可行性。工藝流程圖如下圖2.1所示：清水清水雙濾料過濾器中間水箱反滲透裝置除碳裝置混床除鹽水箱6攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置3系統(tǒng)硬件配置在此擬用雙料過濾器五臺(tái)、反滲透裝置兩套、除碳器一套、混床兩臺(tái)以及其他一些輔助裝置。本章主要介紹可編程序控制器（PLC）PLC，并對(duì)其進(jìn)行輸入輸出地址分配，做出外部接線圖。還介紹了雙濾料過濾器，反滲透裝置和混床等裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理以及在本系統(tǒng)中的應(yīng)用以及幾種常用的除鹽水箱密封技術(shù)及其優(yōu)缺點(diǎn)比較和其它的一些檢測(cè)裝置。PLC可編程序控制器（ProgrammableController）簡(jiǎn)稱PLC為基礎(chǔ)的通用工業(yè)自動(dòng)控制裝置，綜合了自動(dòng)控制技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，面向控制過程和用戶，適應(yīng)工業(yè)環(huán)境、操作方便、可靠性高，成為現(xiàn)代工業(yè)控制最重要的支柱之一。PLC數(shù)，算數(shù)操作等。是面向用戶的指令，通過數(shù)字或模擬式輸入輸出的方式控制各種機(jī)器和生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破鞯某霈F(xiàn)迅速替代了傳統(tǒng)的繼電器控制，提高了工廠自動(dòng)化水平。PLC目前世界上生產(chǎn)PLC的廠家很多，他們生產(chǎn)的產(chǎn)品也不盡相同，但是產(chǎn)品的基本特征大致相同：①機(jī)型系列化②采用多個(gè)處理器③存儲(chǔ)能力強(qiáng)④輸入輸出接口強(qiáng)大⑤采用智能外圍接口，功能強(qiáng)大⑥編程語言通俗化⑦便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化7攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置PLCS7-300PLC。PLC小規(guī)模和中等性能要求控制任務(wù)中比較方便和經(jīng)濟(jì)的解決方案，在各類型專用機(jī)床、機(jī)械制造、汽車工業(yè)、食品和煙草工業(yè)、樓宇工程等過程控制工程、生產(chǎn)制S7—300具有以下特點(diǎn):①循環(huán)周期很短，處理速度快②指令集功能強(qiáng)大，可用在功能復(fù)雜的場(chǎng)合③產(chǎn)品設(shè)計(jì)緊湊，可用在有限空間里④具有模塊化結(jié)構(gòu)，適合密集安裝⑤有各種不同的CPU和各種各樣的功能模塊和I/O模塊可供選擇⑥免維護(hù)根據(jù)上一章硬件設(shè)計(jì)，化學(xué)水處理系統(tǒng)中有很多閥門、泵、風(fēng)機(jī)等開關(guān)量控/120I/O1/5CPU1/2CPUCPU3123.1：過濾泵過濾泵反滲電導(dǎo)率變送器混床電導(dǎo)率變送器反洗電導(dǎo)率變送器PLC雙濾料過濾器壓差變送器液位傳感器圖3.1系統(tǒng)總圖PLCI/OI/O地址表如下表3.1和表3.2表3.1輸入地址分配表編程元件輸入8攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置I/O端口電路器件作用I/O端口電路器件作用I0.0S1系統(tǒng)總啟動(dòng)I2.5S15備用泵啟動(dòng)I0.1S2系統(tǒng)總關(guān)閉I2.6S16備用風(fēng)機(jī)啟動(dòng)I0.2S3清水泵啟動(dòng)I3.0D11#反洗電導(dǎo)率高I0.3S4清水泵關(guān)閉I3.1D22#反洗電導(dǎo)率高I0.4S51#雙濾器啟動(dòng)I3.2D33#反洗電導(dǎo)率高I0.5S61#雙濾器關(guān)閉I3.3D44#反洗電導(dǎo)率高I0.6Y11#壓差高I3.4D55#反洗電導(dǎo)率高I1.0S72#雙濾啟動(dòng)I3.5FD11#反滲電導(dǎo)率高I1.1S82#雙濾關(guān)閉I3.6FD22#反滲電導(dǎo)率高I1.2Y22#壓差高I4.0S171#高壓泵停I1.3S93#雙濾器啟動(dòng)I4.1S182#高壓泵停I1.4S103#雙濾關(guān)閉I4.2W11#保安水位高I1.5Y33#壓差高I4.3S193#高壓泵停I1.6S114#雙濾器啟動(dòng)I4.4W22#保安水位高I2.0S124#雙濾器關(guān)閉I4.5S204#高壓泵停I2.1Y44#壓差高I4.6S21沖洗泵停I2.2S135#雙濾器啟動(dòng)I5.0H11#混電率<0.5I2.3S145#雙濾器關(guān)閉I5.1H22#混電率<0.5I2.4Y55#壓差高表3.2輸出地址分配表編程元件輸出I/O端口電路器件作用I/O端口電路器件作用Q8.0GB過濾泵Q13.4CQ55#反洗出氣閥Q8.1BG備用過濾泵Q13.5FP55#反洗排水閥Q8.2JF11#過濾器進(jìn)水閥Q13.6HF11組高壓水泵后閥Q8.3CF11#過濾器出水閥Q14.0QF11#保安前閥Q8.4JF22#過濾器進(jìn)水閥Q14.1BH11#保安后閥Q8.5CF22#過濾器出水閥Q14.2YB11#高壓泵Q8.6JF33#過濾器進(jìn)水閥Q14.3YB22#高壓泵Q9.0CF33#過濾器出水閥Q14.4BP11#保安水箱排水閥Q9.1JF44#過濾器進(jìn)水閥Q14.5HF22組高壓水泵后閥Q9.2CF44#過濾器出水閥Q14.6QF22#保安前閥Q9.3JF55#過濾器進(jìn)水閥Q15.0BH22#保安后閥9攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置Q9.4CF55#過濾器出水閥Q15.1YB33#高壓泵Q9.5CB沖洗泵Q15.2YB44#高壓泵Q9.6BC備用泵Q15.3BP22#保安水箱排水閥Q10.0GF風(fēng)機(jī)Q15.4CX11#沖洗閥Q10.1BF備用風(fēng)機(jī)Q15.5CX22#沖洗閥Q10.2FJ11#反洗進(jìn)水閥Q15.6CQ2沖洗前閥Q10.3FC11#反洗出水閥Q16.0CXB沖洗泵Q10.4JQ11#反洗進(jìn)氣閥Q16.1HJ11#混床進(jìn)水閥Q10.5CQ11#反洗出氣閥Q16.2HC11#混床出水閥Q10.6FP11#反洗排水閥Q16.3HR11#反洗入水閥Q11.0FJ22#反洗進(jìn)水閥Q16.4HC11#反洗出水閥Q11.1FC22#反洗出水閥Q16.5HP11#排水閥Q11.2JQ22#反洗進(jìn)氣閥Q16.6JJ11#進(jìn)堿閥Q11.3CQ22#反洗出氣閥Q17.0JS11#進(jìn)酸閥Q11.4FP22#反洗排水閥Q17.1PF11#排廢液閥Q11.5FJ33#反洗進(jìn)水閥Q17.2HX11#沖洗閥Q11.6FC33#反洗出水閥Q17.3HB沖洗泵Q12.0JQ33#反洗進(jìn)氣閥Q17.4HF風(fēng)機(jī)Q12.1CQ33#反洗出氣閥Q17.5HJ22#混床進(jìn)水閥Q12.2FP33#反洗排水閥Q17.6HC22#混床出水閥Q12.3FJ44#反洗進(jìn)水閥Q18.0HR22#反洗入水閥Q12.4FC44#反洗出水閥Q18.1HC22#反洗出水閥Q12.5JQ44#反洗進(jìn)氣閥Q18.2HP22#排水閥Q12.6CQ44#反洗出氣閥Q18.3JJ22#進(jìn)堿閥Q13.0FP44#反洗排水閥Q18.4JS22#進(jìn)酸閥Q13.1FJ55#反洗進(jìn)水閥Q18.5PF22#排廢液閥Q13.2Q13.3FC5JQ5Q18.6HX22#沖洗閥PLC外部接線圖3.2PLC10攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置圖3.2PLC外部接線圖11攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置（續(xù)）圖3.2 PLC外部接線圖12攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置雙料過濾器雙料過濾器的概述雙料過濾器含有石英砂和無煙煤兩種過濾介質(zhì)，所以叫雙料過濾器，采用雨淋式過濾結(jié)構(gòu)，過濾設(shè)備里的濾料在水的作用下呈現(xiàn)分層排列狀態(tài)，大顆粒在下面，小顆粒在上面。當(dāng)水從上向下流過過濾層時(shí)，濾料顆粒表面吸附水中的微小懸浮顆粒，被截留下來的微小懸浮顆粒在濾料顆粒表面相互重合，形成另外一層過濾膜。小于濾料顆粒間間隙的懸浮物則進(jìn)入排列緊密的濾層內(nèi)部，水在這樣的通道內(nèi)流動(dòng)，就有更多機(jī)會(huì)與濾料顆粒碰撞，這樣水中的凝絮和懸浮物就能與濾料相互粘合，被濾料截留吸附，稱為滲透過濾。雙料過濾器的工作原理雙料過濾器以較大粒徑的無煙煤和較小粒徑的石英砂為濾料，使濾層分布接近最理想的分布情況，就可以達(dá)到最佳截污效果。濾料比重的不同可以使反洗時(shí)濾層不混合。過濾器的運(yùn)行是周期性的，每次過濾之后都要反洗，反洗可以清除掉濾層中累積的污物，使得濾料恢復(fù)，再次具備截污能力。反洗常用壓縮空氣攪拌。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于油田、化工、冶金、紡織等行業(yè)的工業(yè)廢水處理中。雙料過濾器的優(yōu)點(diǎn)①結(jié)構(gòu)較緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、操作方便②設(shè)備濾速大、過濾精度高、截污能力強(qiáng)③反洗比較徹底、維護(hù)很方便、自動(dòng)化程度極高適用于水的深度處理，能較精細(xì)地處理水中的懸浮物膠體等物質(zhì)。本課題選用雙料過濾器作為本系統(tǒng)的預(yù)處理裝置，除去水中的懸浮物和膠體余下的一臺(tái)作為緊急備用。反滲透裝置反滲透裝置的概述反滲透也成為逆滲透（RO2060其孔徑≤10nm，可以去除濾液中的離子和分子直徑小的物質(zhì)，比如病毒、熱源、13攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置細(xì)菌等。能量消耗比值低，不產(chǎn)生化學(xué)廢水，可以降低成本。廣泛應(yīng)用于生物和醫(yī)藥工程，還應(yīng)用于飲用純凈水、醫(yī)藥用純水、電子、海水淡化等。本系統(tǒng)還為反滲透裝置配備了配套裝置中間水箱，從過濾器出來的水進(jìn)入中反滲透的工作原理反滲透技術(shù)是利用壓力將溶液中的溶劑（水）通過反滲透膜分離出來的一種技術(shù)。他和自然滲透的方向相反，故稱為反滲透。根據(jù)每種材料各自的滲透壓就可以達(dá)到分離、提取、純化和濃縮的目的。當(dāng)純水和鹽水被理想半透膜隔開時(shí)，理想半透膜只讓水通過而阻止鹽通過，半透膜純水側(cè)的水就會(huì)自發(fā)地通過半透膜流入鹽水側(cè)，這種現(xiàn)象稱為滲透，如果在膜的鹽水側(cè)加壓力，水的自發(fā)流動(dòng)就會(huì)受到抑制而減慢，當(dāng)外加的壓力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，水通過膜的凈流量為零，這個(gè)壓力稱為滲透壓力，但如果施加在膜鹽水側(cè)的壓力比滲透壓力大，水的流向會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，鹽水中的水將流入純水側(cè)，從而形成水的反滲透3.33.4：滲透壓鹽水半透膜鹽水滲透壓鹽水半透膜鹽水清水圖3.3滲透原理3.4反滲透原理97%單、占地面積小，便于操作管理，出水水質(zhì)穩(wěn)定，制水成本低。反滲透裝置使用1%--2%，但是漏過的含鹽量會(huì)增加到原來的兩倍，嚴(yán)重影響出水。由于本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用兩套反滲透裝置，一套使用，另一套備用。所以啟動(dòng)備用裝置，對(duì)使用過的裝置進(jìn)行清洗。14攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置混床混床混合離子交換器簡(jiǎn)稱混床，是針對(duì)離子交換技術(shù)設(shè)計(jì)的設(shè)備?；齑簿褪前岩欢ū壤年庩栯x子交換樹脂混合裝在相同的交換裝置中，將流體中的離子進(jìn)行交換和脫除。實(shí)際上，陰樹脂的比重比陽樹脂小，故一般混床內(nèi)陰樹脂在上陽樹脂不同選擇適當(dāng)?shù)谋壤?。目前我國火力發(fā)電廠使用的混床有凝結(jié)水處理混床和鍋爐補(bǔ)給水處理混床兩種混床，混床用于處理反滲透出水時(shí)，進(jìn)水的含鹽量都高于凝結(jié)水處理混床和鍋爐補(bǔ)給水處理混床，在反滲透（RO）-混床系統(tǒng)中,反滲透進(jìn)水含鹽量和組件的脫鹽率決定了混床進(jìn)水的含鹽量。為保證出水水質(zhì)和周期制水量，混床的設(shè)計(jì)容量陰陽離子交換樹脂反洗分層后才能進(jìn)行再生。混床還分為體內(nèi)同步再生式和體外再生式混床，因?yàn)橥皆偕交齑苍谡麄€(gè)運(yùn)行和再生過程都在混床內(nèi)發(fā)生，再生時(shí)樹脂不會(huì)移出設(shè)備外，并且陰陽樹脂是同時(shí)再生的，所以不需要很多附屬設(shè)備，操作簡(jiǎn)單方便；出水水質(zhì)穩(wěn)定，短時(shí)間進(jìn)水水質(zhì)、運(yùn)行流速等運(yùn)行條件變化對(duì)混床出水水質(zhì)影響??；間斷運(yùn)行對(duì)出水水質(zhì)的影響不大，恢復(fù)到停運(yùn)前水質(zhì)所需的時(shí)間非常短；出水PH接近中性，水質(zhì)優(yōu)異。1-進(jìn)水口；2-進(jìn)堿口；3-排廢液口；4-進(jìn)酸口；5-出水口；6-進(jìn)酸裝置；7-下部配水裝置；8-中間排液裝置；9-樹脂層；10-進(jìn)堿裝置；11-進(jìn)水裝置除碳器

圖3.5 混床的結(jié)構(gòu)由于混床中會(huì)出現(xiàn)周期制水等比下降，我們可以在反滲透裝置和混床中間的水箱上安裝除碳器，除碳器裝置大大減小了混床進(jìn)水的二氧化碳含量,還大大提高15攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置了混床的周期制水量。本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)選用大氣式除碳器。大氣式除碳器用木質(zhì)格柵、鮑爾環(huán)、瓷環(huán)、階梯環(huán)或多面空心球等作為填料。除碳風(fēng)機(jī)使用高效離心風(fēng)機(jī)。除碳器工作時(shí)，水從上部進(jìn)入，經(jīng)布水裝置流下，因?yàn)樘盍嫌凶钃踝饔茫运ㄟ^填料層是時(shí)被分散成許多小股水流、水滴或水膜，增大了空氣與水的接觸面積?？諝庵械腃O2

分壓約為大氣壓的0.03%，含量較少，當(dāng)空氣與水接觸時(shí),水中的CO2

會(huì)析出并被空氣帶走，排到大氣中。1-排氣口;2-進(jìn)水口;3-風(fēng)室；4-出水口；5-進(jìn)風(fēng)口；6-填料支撐；7-填料層；8-布水裝置圖3.6大氣式除碳器的結(jié)構(gòu)除鹽水箱隨著火力發(fā)電廠裝機(jī)容量的逐步增大增大，水汽質(zhì)量的要求也越來越嚴(yán)格，2和灰塵極污染，直接導(dǎo)致其品質(zhì)急劇下降，造成熱力設(shè)備的結(jié)垢和腐蝕，因此必須對(duì)除鹽水箱實(shí)行密封。空氣中的CO2

進(jìn)入除鹽水后與水結(jié)合生成碳酸,碳酸是化合物,不能用物理的方法清除。真空除氣器、凝汽器和熱力式除氧器都能將水中氧含量降到10ug/L以下，卻不能將水中的CO2

含量降到2ug/L以下?？紤]碳酸的酸性往水中加氨使pHCOCO（NH）CO2 2 4 2 3出來,仍會(huì)腐蝕熱力系統(tǒng),導(dǎo)致水中的Fe、Cu等含量只增不減。為了解決水質(zhì)劣化問題，必須在最短時(shí)間內(nèi)解決除鹽水箱密封問題，隔絕空氣，保證補(bǔ)給水水質(zhì)。國內(nèi)外有關(guān)水箱密封的方法很多，常用的密封法如下：1把水和空氣隔開，達(dá)到密封保持水質(zhì)的效果。為了防止密封液隨箱內(nèi)水流出，應(yīng)該在水箱出水管上插倒虹吸管。但是空氣與密封液接觸，密封液內(nèi)會(huì)進(jìn)入空氣中塵埃，所以必須定期更換密封液。采用密封液密封法工藝簡(jiǎn)單，而且不受容器形16攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置狀限制，密封效果優(yōu)異；但是對(duì)密封液要求很高，要求密封液具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不含能溶于水或影響水質(zhì)的任何物質(zhì)，該方法比較少見。②吸收法：根據(jù)CO的化學(xué)特性考慮使用堿性物質(zhì)吸收空氣中的CO，不讓CO進(jìn)入2 2 2除鹽水箱，常用的堿性物質(zhì)有堿石棉與液體工業(yè)堿。具體是在水箱溢流管和通空要求水箱運(yùn)行時(shí)溢流管不能溢流，防凍問題易出現(xiàn)在冬季，應(yīng)該加以考慮。吸收法可以防止CO2

進(jìn)入水箱；但是水箱運(yùn)行狀態(tài)要求嚴(yán)格，維護(hù)量大，特別是冬季，堿性物質(zhì)要及時(shí)進(jìn)行更換以避免引起水質(zhì)波動(dòng)。③浮頂密封法：在水箱內(nèi)加一套浮頂，使得箱內(nèi)水面與空氣隔開，浮頂就像活塞一樣，隨著水箱水位的上升下降而浮動(dòng)，從而達(dá)到防止箱內(nèi)水質(zhì)劣化的效果，浮鹽水箱不能從上部進(jìn)水,可從底側(cè)部、底部進(jìn)水。④氮?dú)饷芊夥ǎ喊殉}水箱內(nèi)水面上空氣全部更換為干凈的氮?dú)猓钩}水箱內(nèi)水與外界空氣隔絕，進(jìn)而達(dá)到保持水質(zhì)保持優(yōu)異的要求。該方法從根本上達(dá)到了所以氮?dú)饷芊夥ㄟ\(yùn)行費(fèi)用過高。⑤蒸汽密封法：該方法的原理與“氮?dú)饷芊夥ā被疽恢?。使用效果和?duì)安全裝置、容器制造要求也都同于“氮?dú)饷芊夥ù说獨(dú)猓羝谙鋬?nèi)會(huì)不斷凝結(jié)，所以蒸汽運(yùn)行消耗量大大高于氮?dú)饷芊夥ㄖ械牡獨(dú)庀牧?。除此，蒸汽的品質(zhì)不能比箱內(nèi)純水水質(zhì)低，否則會(huì)使純水水質(zhì)下降。⑥塑料球密封法：把特制塑料球放在水箱內(nèi)浮在水面上，隔絕箱內(nèi)水面與空氣的接觸，以保持水質(zhì)。該方法工藝簡(jiǎn)單，便于清掃；但是密封效果不夠理想。由于水箱只對(duì)進(jìn)出水流量差值起一個(gè)補(bǔ)充作用，所以箱底部管流量非常小，箱中液位變化也比較小，箱中的存水起緩沖隔離的作用，使箱內(nèi)最上部易被空氣污染的一點(diǎn)純水不會(huì)立即流出，在一定程度上抑制了箱中出水水質(zhì)變壞。緩沖水隔離法在系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行時(shí)，能控制對(duì)出水水質(zhì)變壞。但是水箱存水就是考慮進(jìn)出水量不平衡而進(jìn)行調(diào)節(jié)。使用緩沖水隔離法不需要增加額外的裝置，減少設(shè)備成本；但是此種工藝作用非常有限，無法從根本上解決問題，只能在設(shè)計(jì)階段考慮，不能應(yīng)用于運(yùn)行電廠中，而且底部進(jìn)水涉及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。17攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3系統(tǒng)硬件配置其實(shí)與除鹽水接觸的大氣對(duì)水質(zhì)的污染還和電廠所在地區(qū)的氣候條件、大氣成分有關(guān)，所以相同的設(shè)備在不同的地區(qū)和不同的季節(jié)污染的程度也不同，各地區(qū)考慮各地氣候及設(shè)備結(jié)構(gòu)不同也會(huì)采取不同的密封方法。本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)于除鹽水箱進(jìn)水點(diǎn)沒有特別要求，從上部進(jìn)水、底部側(cè)和底部進(jìn)水都可以，所以本系統(tǒng)使用軟浮頂來密封水箱。其它檢測(cè)儀器電導(dǎo)率變送儀本系統(tǒng)在水質(zhì)檢測(cè)時(shí)主要應(yīng)用電導(dǎo)率變送儀，在過濾過程中，反洗檢測(cè)、反滲以及混床檢測(cè)中都要用到電導(dǎo)率變送儀。因此選擇良好的電導(dǎo)率變送儀用于檢測(cè)是至關(guān)重要的。電導(dǎo)率變送儀的原理：溶解在水中的酸堿鹽等電解質(zhì)，在溶液中解離成正、負(fù)離子，使電解液具有導(dǎo)電能力，電導(dǎo)率就是用來表示電解液導(dǎo)電能力的大小。1cm，1cm2率，溶液的電導(dǎo)率大小和電解質(zhì)的濃度、溫度、性質(zhì)等因素有關(guān)，一般說的溶液25℃時(shí)的電導(dǎo)率。壓差變送器壓差變送器又稱為差壓變送器，主要分為氣動(dòng)差壓變送器和電動(dòng)差壓變送器0～10mA4～20mA本系統(tǒng)在過濾過程中使用壓差控制作為輔助控制。液位變送器液位變送器利用液體靜壓力的測(cè)量原理工作，選用硅壓力測(cè)壓傳感器把測(cè)量4～20毫安電流方式輸出。本系統(tǒng)中在中間水箱上安裝液位變送器，通過測(cè)水箱的液位控制水箱，控制水位使其低于高壓泵能承受的最高水位。18攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試本章主要根據(jù)上一章的硬件系統(tǒng)配置進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)以及調(diào)試，是本課題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的控制流程，做出詳細(xì)設(shè)計(jì)流程圖。重點(diǎn)設(shè)計(jì)了PLC程序的及進(jìn)行調(diào)試，并摘出重點(diǎn)部分的程序和仿真圖程序設(shè)計(jì)流程雙濾料過濾器運(yùn)行流程系統(tǒng)總啟動(dòng)（S1)雙濾器啟動(dòng)系統(tǒng)總啟動(dòng)（S1)雙濾器啟動(dòng)S9)清水泵啟動(dòng)(S3)開始過濾Y時(shí)間到？NY壓差過大？備用(S7S11)反洗N過濾保安水箱圖4.1雙濾料過濾器運(yùn)行流程圖系統(tǒng)采用五臺(tái)過濾器，每?jī)膳_(tái)一組，每次只啟動(dòng)其中一臺(tái)，剩下的一臺(tái)作為19攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試緊急備用裝置，平時(shí)不啟動(dòng)使用，運(yùn)行的過濾器故障時(shí)手動(dòng)啟用。系統(tǒng)采用兩種控制方案，以時(shí)間控制為主壓差控制為輔。到一定時(shí)間時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行，啟動(dòng)備用，如果時(shí)間沒到但是壓差變化較大，達(dá)到反洗條件，也自動(dòng)停止運(yùn)行，啟動(dòng)備用。停運(yùn)的設(shè)備自動(dòng)進(jìn)行反洗。過濾所得到的濾水進(jìn)入中間水箱進(jìn)行反滲。雙濾料過濾器的反洗流程圖如下圖4.2。流程說明：反洗的過程中要通入壓縮空氣，沖洗泵和風(fēng)機(jī)都有備用的。如果雙濾料過濾器運(yùn)行達(dá)到反洗條件則自動(dòng)反洗并啟動(dòng)啟動(dòng)另外一套裝置，這樣可以保證制水的連續(xù)性，用電導(dǎo)率來判斷反洗是否合格，如果反洗水的電導(dǎo)率合格就自動(dòng)停止反洗，進(jìn)行排水，作為下一周期的備用。反洗開始反洗開始反洗泵風(fēng)機(jī)（S15正常？正常？備用(S16)反洗電導(dǎo)率合格？停反洗泵，風(fēng)機(jī)排水備用圖4.2雙濾料過濾器反洗流程圖20攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試反滲透運(yùn)行流程本系統(tǒng)給每套反滲透裝置配兩臺(tái)高壓泵，一臺(tái)備用。利用電導(dǎo)率控制兩臺(tái)反滲透裝置的替換，當(dāng)電導(dǎo)率有明顯升高時(shí)必須停止運(yùn)行啟動(dòng)備用，反滲透裝置每次運(yùn)行結(jié)束后需要對(duì)其進(jìn)行沖洗，但反滲透裝置運(yùn)行大約一年后，必須對(duì)其進(jìn)行徹底清洗，清洗一般需要九十天左右，因?yàn)榍逑垂ぷ髁鞒虖?fù)雜，需要專門的清洗控制系統(tǒng)，所以本次設(shè)計(jì)不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)總啟動(dòng)反滲裝置閥門開1#高壓泵啟動(dòng)系統(tǒng)總啟動(dòng)反滲裝置閥門開1#高壓泵啟動(dòng)N2#高壓泵啟動(dòng)正常？Y反滲N電導(dǎo)率高？Y啟動(dòng)備用沖洗混床運(yùn)行流程

圖4.3反滲透運(yùn)行流程圖本系統(tǒng)準(zhǔn)備了兩套混床，一套備用，利用電導(dǎo)率控制兩套混床的輪流運(yùn)行，21攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試混床每次運(yùn)行結(jié)束后需對(duì)其內(nèi)的樹脂進(jìn)行反洗并再生，反洗再生操作復(fù)雜，難以控制，因此采用自動(dòng)控制方式進(jìn)行控制。圖4.4為混床的運(yùn)行、反洗和再生的流程圖混床除鹽混床除鹽N電導(dǎo)率高？啟動(dòng)備用反洗T>15樹脂再生上下同時(shí)進(jìn)酸、堿T>40分鐘Y30再生結(jié)束作為備用圖4.4混床的運(yùn)行、反洗和再生的流程圖22攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試程序設(shè)計(jì)STEP7對(duì)S7-300進(jìn)行編程可以使用基本的STEP7軟件包。根據(jù)前面對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程圖進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)編程使用梯形圖，編程軟件用STEP7,STEP7的功能有：硬件配置、參數(shù)設(shè)置、通信組態(tài)、編程、測(cè)試、啟動(dòng)、維護(hù)、文檔編輯、運(yùn)行和診斷等。STEP7能夠完成一些大型的或者復(fù)雜的應(yīng)用：用高級(jí)語言或者圖形設(shè)計(jì)語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，需要使用功能或通訊模塊。STEP7還可以與附加的SIMATIC軟件包比如工程工具一起使用。梯形圖介紹PLC言。本程序設(shè)計(jì)采用梯形圖編程語言編程。梯形圖編程語言是在繼電器-接觸器控制系統(tǒng)電路圖基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化符號(hào)演變而來的，是一種簡(jiǎn)單直觀的編程語言?？梢哉J(rèn)為是傳統(tǒng)控制電路圖的演變成果，不僅簡(jiǎn)化了，還增添了很多功能強(qiáng)大使用靈活的指令，結(jié)合微機(jī)的特點(diǎn)，使得編程更加容易，功能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的控制電路，是目前使用得最廣泛的編程語言。本系統(tǒng)的PLC梯形圖見附錄A;指令語句見附錄B。程序調(diào)試長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)經(jīng)過前面的探索與學(xué)習(xí)，雙濾料過濾器運(yùn)行過程中是以時(shí)間控制為主要控制12S7-300PLC1ms～2H46M308S,不符合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，所以必須尋找其他方法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)?？梢钥紤]在本程序設(shè)12h，3～44.5：23攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試T2T2T1圖4.5脈沖時(shí)序圖圖4.6長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)程序24攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試圖4.7減計(jì)數(shù)器梯形圖符號(hào)SPVR“1”，計(jì)數(shù)器復(fù)位，計(jì)數(shù)值復(fù)位為“0”CD0”時(shí)，Q輸出Q一般同一個(gè)計(jì)數(shù)器不出現(xiàn)在多個(gè)程序中。當(dāng)產(chǎn)生的脈沖每來一個(gè)上升沿計(jì)數(shù)器減1010，4.6T,T=T1+(T1+T2)×C1=20+(15+20)×20=720M，即十二小時(shí)，這樣通過更改TIT2C14.8所示：圖4.7減計(jì)數(shù)器梯形圖符號(hào)圖4.8長(zhǎng)時(shí)間定時(shí)仿真圖25攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試雙濾料過濾器運(yùn)行由前面設(shè)計(jì)的內(nèi)容可知在本系統(tǒng)中雙濾料過濾器分成三組，常用的兩組中每組中的兩臺(tái)不能同時(shí)運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行的過濾器達(dá)到反洗條件時(shí)自動(dòng)反洗，并自動(dòng)啟動(dòng)同組的另一臺(tái)過濾器，部分程序如圖4.9：圖4.9雙濾料運(yùn)行程序在網(wǎng)絡(luò)7中，有自鎖現(xiàn)象，常閉的手動(dòng)開關(guān)按鈕，輔助控制的壓差輸入，和2#過濾器形成反鎖的常閉觸點(diǎn)。仿真圖4.10264.10雙濾料運(yùn)行4.3.3混床反洗再生攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試4.10雙濾料運(yùn)行4.3.3混床反洗再生圖混床反洗再生是個(gè)非常復(fù)雜的過程，使用手動(dòng)方式不容易控制，因此混床的反洗再生只采用自動(dòng)控制方式，中間用多個(gè)定時(shí)器控制。反洗梯形圖如圖4.11，仿真結(jié)果圖4.12，混床再生梯形圖4.13，混床再生仿真圖4.14：27攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試圖4.11混床反洗梯形圖28攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試4.12混床反洗仿真圖4.13混床再生梯形圖29攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)及調(diào)試圖4.14混床再生仿真圖30攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論結(jié)論本次設(shè)計(jì)中，首先研究了本課題存在的的意義，分析比較了傳統(tǒng)控制方式和現(xiàn)代控制方式的優(yōu)缺點(diǎn)，分析現(xiàn)代控制方式中仍然存在的問題。然后對(duì)天然水和電廠化學(xué)水水質(zhì)進(jìn)行分析并確定除雜方法，選定工藝流程。緊接著對(duì)本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)硬件配置進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試，本系統(tǒng)重難點(diǎn)是軟件方面的設(shè)計(jì)，選用的西門子公司的PLC，用STEP7PLCPLCI/O外部接線圖?；齑?、除碳器等等工業(yè)常用的設(shè)備裝置。在此過程中了解了這些硬件設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理、應(yīng)用范圍等等知識(shí)。這些都沒有出現(xiàn)在課本上，但是卻是日常工業(yè)中必不可少的知識(shí)。上學(xué)期學(xué)習(xí)了可編程序控制器原理及應(yīng)用，但是卻幾乎不能自主應(yīng)用，了解的知識(shí)面也很少，經(jīng)過本次的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，更加深入的了解了西PLC雖然本次設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，各方面也達(dá)到了預(yù)期目的，但其中還有很多地方需要改進(jìn)，還有更高的晉升空間，對(duì)于程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試方面，雖然說在老師的指導(dǎo)下做出了預(yù)期目標(biāo)應(yīng)該達(dá)到的效果，但是實(shí)際工程中的應(yīng)用是非常復(fù)雜和龐大的，我們能做的還只是實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的邏輯關(guān)系。但是這次設(shè)計(jì)卻培養(yǎng)了我獨(dú)立思考的能力，自主學(xué)習(xí)的能力，為我以后的學(xué)習(xí)與應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。31攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)可編程序控制器原理及應(yīng)用/吳中俊，黃永紅主編.2版.--北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.4(2011.5重印)劉書凱.基于PLC,2007,4:40～43..PLC[4]廖常初.S7-300/400PLC應(yīng)用技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.34～3718（9）：40～43.趙海斌，麻紅昭，張華.基于PLC的化學(xué)中和池PH設(shè),2005,26(9):9～11.2001，4：14～16..ft23.孫賓.火電廠輔助車間PLC2001，22（3）：51～53.2007.1～8.,2001.56.S7-300/300C.32攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖附錄A：系統(tǒng)控制程序梯形圖33攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖34攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖35攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖36攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖37攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖38攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖39攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖40攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖41攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖42攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖43攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖44攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖45攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖46攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖47攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖48攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖49攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄A系統(tǒng)控制程序梯形圖50攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)（論文） 附錄B系統(tǒng)控制程序指令語句附錄B：系統(tǒng)控制程序指令語句Network1Network5A(AM24.0OI0.0CDC1OM20.0BLD101)AI0.4ANI0.1LC#20=M20.0SC1Network2AI0.0AM20.0RC1A(NOP0OI0.2NOP0OQ8.0AC1OQ8.1=M24.1)Network6ANI0.3ANM24.1=L20.0=M24.2AL20.0Network7ANQ8.1AM20.0=Q8.0A(AL20.0OI0.4ANQ8.0O=Q8.1ANM20.2Network3AI1.2AM20.1OM20.1ANT2)LS5T#20MANM20.2SDT 1ANI0.5Network4ANI0.6AT 1ANM24.2LS5T#15M=M20.1SDT 2=M 24.051Network8A==M 20.1Q 8.2Q 8.3Network8A==M 20.1Q 8.2Q 8.3O)ANANM 20.2M 20.1I 1.1Network9ANI 1.2AM 20.2AN M24.5ANT 5=M 20.2LS5T#20MNetwork14SDT 4AM 20.2Network10=Q 8.4AT 4=Q 8.5LS5T#15MNetwork15SDT 5AM 20.3=M 24.3ANT 7Network11LS5T#20MAM 24.3SDT 6CDC 2Network16BLD101AT 6AI 1.0LS5T#15MLC#20SDT 7SC 2=M 24.6AI 0.0Network17RC2AM24.6NOP0CDC3NOP0BLD101AC2AI1.3=M24.4LC#20Network12SC3AN M24.4AI0.0= M24.5RC3Network13NOP0A M20.0NOP0A(AC3O I1.0=M24.7ONetwork18AN M20.4ANM24.7A I0.6=M25.052攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄B系統(tǒng)控制程序指令語句Network19A M 20.0A(O I 1.3

NOP 0NOP 0A C 4= M 25.2ONetwork24ONetwork24ANM20.4 AN MAI2.1 = MOM20.3 Network25)A MANM20.4A(ANI1.4OIANI1.5OANM25.0ANM25.320.01.6=Network20A==Network21AANLSDNetwork22ALSD=Network23ACDBLDALSAR

M 20.3M 0.3Q 8.6Q 9.0M 20.4T 9S5T#20MT T 8S5T#15MT M 25.1M 25.1C 4101I 1.6C#20C 4I 0.0C 4

AO)ANANANAN=NetworkA==NetworkAANLSDNetworkALSD=

20.3I 1.5M 20.4M 20.3I 2.0I 2.1M 25.3M 20.4M 20.4Q 9.1Q 9.2M 20.5T 11S5T#20MT T 10S5T#15MT M 25.453Network29AM25.4AA(L20.0Network29AM25.4AA(L20.0CDC5OI0.7BLD101OQ9.5AI2.2)LC#20=Q9.5SC5AL20.0AI0.0A(RC5OI1.7NOP0OQ10.0NOP0)AC5=Q10.0=M25.5Network34Network30A(ANM25.5OI2.5=M25.6OQ9.6Network31)AM20.0A(A(ONI3.0OI2.2ONI3.1OM20.5ONI3.2)ONI3.3ANI2.3ONI3.4ANI2.4)ANM25.6=Q9.6=M20.5Network35Network32A(AM20.5OI2.6=Q9.3OQ10.1=Q9.4)Network33A(ONI3.0ONI3.0ONI3.1ONI3.1ONI3.2ONI3.2ONI3.3ONI3.3ONI3.4ONI3.4=L20.054)攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附錄B系統(tǒng)控制程序指令語句= Q 10.1Network36

Network45A I 1.0AI3.0RM21.1SM20.6RM21.2Network37Network46AI0.6AI3.2SM21.0SM21.3Network38Network47AM21.0AI1.5ANM20.6SM21.4=Q10.2Network48=Q10.3AM21.4=