一、應(yīng)用介紹
1、公司介紹：我公司是以生產(chǎn)、銷售、研發(fā)除鹽水、污水處理工藝及設(shè)備為主并且從事水處理設(shè)備安裝的股份制企業(yè)，建設(shè)項目及銷售網(wǎng)點遍布全國各地。
2、應(yīng)用簡述：本項目是比較典型的一個脫鹽水處理項目，該系統(tǒng)工藝簡單，所用設(shè)備較少，根據(jù)項目具體情況，采用西門子LOGO!智能邏輯控制器進行設(shè)備的自動化運行。
二、應(yīng)用說明
1.功能描述
反滲透是反其自然滲透過程的一種科學(xué)方法，滲透和反滲透均是通過半透膜來完成的，當(dāng)用半透膜隔開兩種不同濃度的溶液時，稀溶液中的溶劑就會透過半透膜進入濃溶液一側(cè)，這種現(xiàn)象叫滲透。當(dāng)在濃溶液側(cè)施加一外來壓力時，滲透過程即停止，即達(dá)到所謂滲透平衡，平衡狀態(tài)所需要的外加壓力稱為滲透壓差。滲透壓是溶液本身的一種性質(zhì)，其值與膜無關(guān)。當(dāng)繼續(xù)增大濃溶液一側(cè)的壓力，即所施壓力大于滲透壓力時，溶劑會反其原來的滲透方向，由濃溶液側(cè)通過半透膜進入稀溶液側(cè)，這種現(xiàn)象稱為反滲透，如圖1。
此項目只有一套反滲透系統(tǒng)，由保安過濾器、增壓泵、反滲透裝置組成。電氣控制設(shè)備包括兩套電動閥分別為反滲透濃水排放閥和沖洗進水閥，一臺增壓泵，一臺高壓泵，三臺加藥計量泵，濃水池有兩個液位開關(guān)，每臺增壓泵進出口各一個壓力開關(guān)，如圖2所示。
2.工藝流程
工藝流程如圖3所示。
自控說明：
1)反滲透裝置開機自動低壓沖洗：裝置操作時，將模式控制旋鈕置于“自動”位置，如濃水箱液位高于設(shè)定值(暫定1.5m)，則順序啟動增壓泵，打開反滲透濃水排放閥進行低壓沖洗，沖洗5min左右，先關(guān)閉濃水排放閥，再啟動高壓泵，裝置進入運行狀態(tài)。
2)反滲透裝置自動停機，停機低壓沖洗：濃水箱液位低于設(shè)定值時(暫定0.3m)，執(zhí)行停機程序。先停止高壓泵、增壓泵，再打開沖洗進水閥、濃水排放閥，啟動沖洗泵進行低壓沖洗，沖洗15分鐘后，先關(guān)閉濃水排放閥，再關(guān)閉沖洗進水閥，關(guān)閉沖洗水泵進入待機狀態(tài)。
3)阻垢劑計量泵與高壓泵聯(lián)鎖啟停。
4)絮凝劑計量泵、加酸計量泵與增壓泵聯(lián)鎖啟停。
5)高壓泵入口設(shè)低壓開關(guān)，當(dāng)泵入口壓力低于0.05MPa時，壓力開關(guān)動作，使高壓泵停止運行，保證高壓泵的安全(手動/自動狀態(tài)均連鎖控制)。高壓泵停止后，即使泵入口壓力恢復(fù)也不能立即啟動高壓泵，至少持續(xù)1min方可再啟動高壓泵，以避免頻繁啟動。
6)高壓泵出口設(shè)高壓開關(guān)，當(dāng)泵出口壓力高于1.8MPa時，壓力開關(guān)動作，使高壓泵停止運行，保證高壓泵、膜元件、膜殼的安全(手動/自動狀態(tài)均連鎖控制)。高壓泵停止后，即使泵出口壓力恢復(fù)也不能立即啟動高壓泵，至少持續(xù)1min方可再啟動高壓泵，以避免頻繁啟動。
3、系統(tǒng)需求分析：該系統(tǒng)控制比較簡單，步序少，但是邏輯性比較強，若使用繼電器控制，需要大量的繼電器和延時繼電器，電路復(fù)雜，故障發(fā)生率較高，選用一塊LOGO!就可以解決以上問題，而且價格合理，比使用S7-200及其他廠商PLC成本低，編程簡單易上手，既有價格優(yōu)勢又有技術(shù)優(yōu)勢。
三、應(yīng)用設(shè)計與實現(xiàn)
1、電氣控制原理如圖4至圖6，系統(tǒng)硬件組成包括LOGO!12/24RC一塊，I/O擴展模塊DM16兩塊。
3、I/O分配表如表1所示。
表1輸入輸出信號表
4、控制方案編程設(shè)計
1)遠(yuǎn)程：將各設(shè)備轉(zhuǎn)換到遠(yuǎn)程狀態(tài)，并且無故障時才能自動運行，為防止設(shè)備損壞，當(dāng)有任何一臺電機故障時都將停止自動運行，程序如圖7所示。
2)裝置開機：遠(yuǎn)程狀態(tài)下并且濃水箱高液位開關(guān)I20閉合時按下I6開機按鈕，系統(tǒng)進入自動運行。當(dāng)遠(yuǎn)程狀態(tài)下按下I7關(guān)機按鈕時，有兩種情況：正常運行狀態(tài)時停機，執(zhí)行停機沖洗后停機;其他狀態(tài)下停機，停止一切運行設(shè)備，程序如圖8。
3)開機沖洗及正常運行：系統(tǒng)開機M1閉合后，當(dāng)I21濃水箱高液位閉合時，且I2沖洗電動閥關(guān)狀態(tài)處于閉合時，延時30S后打開Q2濃水排放閥， I3濃排閥開狀態(tài)閉合后，開啟Q6增壓泵，進入開機沖洗狀態(tài)。開機沖洗5Min后關(guān)閉濃排閥，濃排閥關(guān)指示I4閉合后啟動Q5高壓泵，系統(tǒng)進入正常運行狀態(tài)，程序如圖9。
4)待機、停機：系統(tǒng)正常運行時，若I20濃水箱低液位開關(guān)閉合，延時30S后停止Q6增壓泵和Q5高壓泵，然后開Q2濃水排放電動閥和Q1沖洗電動閥，然后開啟Q7沖洗泵，進行停機沖洗，沖洗15Min后先關(guān)Q2濃水排放閥，然后關(guān)閉Q1沖洗電動閥，最后關(guān)Q7，沖洗泵，系統(tǒng)進入待機狀態(tài)，當(dāng)I21濃水箱高液位開關(guān)閉合時，系統(tǒng)自動進入開機沖洗，實現(xiàn)裝置的自動循環(huán)運行，程序如圖10。
5)報警：當(dāng)高壓泵入口壓力低，I18閉合時，為保護高壓泵，停止高壓泵運行，并顯示報警Q3，報警必須經(jīng)I8復(fù)位后才可再啟動高壓泵，為避免頻繁啟動，報警出現(xiàn)1Min后才可再次啟動高壓泵;當(dāng)高壓泵出口壓力過高，I19閉合時，為保護超濾膜，停止高壓泵運行，并顯示高壓報警Q4，報警必須經(jīng)過復(fù)位后才可再次啟動高壓泵，為避免頻繁啟動，報警出現(xiàn)1Min后才可再次啟動高壓泵，程序如圖11。
6)阻垢劑計量泵與高壓泵聯(lián)鎖啟停，絮凝劑計量泵、加酸計量泵與增壓泵聯(lián)鎖啟停，以上連鎖都是通過外部接觸器輔助觸點控制。
5、離線仿真與在線測試
西門子LOGO!編程軟件集成離線仿真功能，在程序下載前進行仿真測試能避免許多不必要的問題出現(xiàn)，仿真時可以進行斷電測試，提高了系統(tǒng)的安全性。測試完畢后，將程序下載到LOGO!進行在線測試，如圖12至圖13所示，
LOGO!狀態(tài)如圖14至圖15。
6、應(yīng)用實例
下面圖16至圖19是本公司最近調(diào)試的一個應(yīng)用實例，控制是一樣的，只是比本試用項目多了模擬量部分。
四、應(yīng)用體會
1、通過實際編程，應(yīng)用指令后才發(fā)現(xiàn)了LOGO!的強大，甚至有的計時器比step7還要方便，LOGO!完全替代了大量的繼電器電路，節(jié)約了控制柜空間，減少接線，從而降低故障發(fā)生率。
2、靈活的編程方法，上手快，編程語言豐富，功能齊全，滿足了不同的需求，自帶顯示面板是個亮點，可以不用PC監(jiān)控查看內(nèi)部程序，可以進行故障診斷。
3、高性價比，低廉的價格更具競爭力，適合在小型系統(tǒng)中開發(fā)使用。
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