摘 要: 一般情況下,通過(guò)ClO2與水的反應(yīng)達(dá)到凈水的目的,但如果ClO2過(guò)多則會(huì)形成二次污染,中達(dá)電通的凈水方案采用臺(tái)達(dá)PLC進(jìn)行系統(tǒng)自動(dòng)控制,代替以前用單片機(jī)系統(tǒng),增加了可靠性,功能性,達(dá)到了很好的效果。
關(guān)鍵詞:凈水設(shè)備、可編程控制器(PLC)、人機(jī)界面
引言:
工業(yè)對(duì)發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了不可磨滅的作用,特別是中國(guó)的今天,工業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱之一。但是經(jīng)過(guò)工業(yè)迅猛發(fā)展的國(guó)家都明白,工業(yè)的發(fā)展也意味著自然環(huán)境的破壞,特別是對(duì)水源的嚴(yán)重污染,所以對(duì)水源的保護(hù),污水的治理,水的凈化就顯得十分的重要。隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,特別是醫(yī)院、化工實(shí)驗(yàn)室等單位,對(duì)水的品質(zhì)也提出了更高的要求,所以根據(jù)現(xiàn)狀的需要,對(duì)更好的凈化水的設(shè)備也提出了相應(yīng)的需求。而此促進(jìn)了凈化設(shè)備公司的飛快成長(zhǎng),也對(duì)控制部分要求更穩(wěn)定,更可靠!像目前一些凈化水設(shè)備廠商加大資金與技術(shù)的投入,用PLC代替以前的單片機(jī)控制系統(tǒng)。
設(shè)備控制背景:
系統(tǒng)構(gòu)成:電源模組+以8051單片機(jī)為主,加擴(kuò)展A/D及I/O芯片搭建的PCB控制板;
系統(tǒng)分析:系統(tǒng)采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng),由于電路的整體設(shè)計(jì)不能夠很合理,尖峰等保護(hù)措施不好,很容量出現(xiàn)電路故障。這也增加了服務(wù),也隱形的增加了產(chǎn)品的成本,影響公司市場(chǎng)的發(fā)展,所以用戶很想用更可靠的系統(tǒng)來(lái)代替原有的系統(tǒng),以減少服務(wù)量,減少綜合成本。
原理說(shuō)明:
化學(xué)反應(yīng)在專門(mén)的反應(yīng)箱里,通過(guò)PLC控制兩路加熱信號(hào)并及時(shí)的采集PT100溫度信號(hào),使反應(yīng)箱始終保持在設(shè)定的溫度,再通過(guò)PLC發(fā)出脈沖對(duì)計(jì)量泵進(jìn)行控制加入ClO2藥劑量,使適當(dāng)濃度的ClO2與水的發(fā)生化學(xué)反應(yīng),達(dá)到消毒的目的。
控制要求:
1. 溫度控制:系統(tǒng)反應(yīng)需要在指定的溫度下進(jìn)行,所以需要保持反應(yīng)箱水的溫度恒定。
具體方法是設(shè)定一溫度D414,設(shè)定回差D410,超溫設(shè)定D535。當(dāng)采集溫度D310小于D414時(shí),開(kāi)始加熱,當(dāng)溫度達(dá)到D414+D410時(shí)停止加熱,溫度降到D414時(shí)再次加熱,使溫度在設(shè)定回差內(nèi)徘徊,達(dá)到恒溫的目的。如果溫度超過(guò)超溫設(shè)定D535則停止加熱并報(bào)警。
2. ClO2投加量控制:系統(tǒng)控制需要嚴(yán)格控制加入反應(yīng)器里的ClO2的濃度,能夠使水充分的消毒,又不會(huì)太多形成二次污染,所以對(duì)氯氣的控制精度要求極高。
具體方法是ClO2的投加量根據(jù)待消毒水流量和單位投加量計(jì)算,爾后,感測(cè)器將水中的余氯量反饋到控制器(PLC),將余氯量與設(shè)定值(目標(biāo)值)進(jìn)行比較并根據(jù)二者的差值確定單位投加量的糾正的速度和幅度,計(jì)算出新的單位投加量,從而將投加量控制在合理的范圍內(nèi),
·水流量×ClO2單位投加量→計(jì)量泵的輸出頻率
·余氯高于設(shè)定值(即目標(biāo)值)后,減小單位投加量,減小量由差值大小控制。
·余氯低于設(shè)定值(即目標(biāo)值)后,增大單位投加量,增大量由差值大小控制。
·檢測(cè)到的流量信號(hào),經(jīng)延時(shí)后參與運(yùn)算,延時(shí)長(zhǎng)短在0~150分鐘內(nèi)可設(shè),經(jīng)運(yùn)算后得到控制泵的頻率(即控制投加ClO2的量)
·輸出控制計(jì)量泵的頻率計(jì)算公式:
3. 報(bào)警控制:
·壓力水欠壓、負(fù)壓系統(tǒng)超壓、缺原料————————報(bào)警,停計(jì)量泵
·缺水、超溫、高溫————-報(bào)警,停止加熱
器件選型:
1.控制器:
采用臺(tái)達(dá)DVP14SS11T2+DVP04PT-S+ DVP06XA-S。主機(jī)DVP14SS11T2負(fù)責(zé)反應(yīng)箱兩路加熱信號(hào);并控制計(jì)量泵的頻率達(dá)到控制加入反應(yīng)箱的ClO2的藥量。DVP04PT-S采集反應(yīng)箱的2路溫度信號(hào);
2.顯示部分:
采用臺(tái)達(dá)DOPA-A57GSTD及TP04終端顯示器。根據(jù)最終用戶的不同選擇采用不同的顯示幕。
3.米頓羅(MILTON ROY)LMI電磁驅(qū)動(dòng)隔膜計(jì)量泵:(型號(hào)P766-y/流量0.08~7.6L/H/壓力3.5bar)
供給反應(yīng)器ClO2,計(jì)量泵受PLC脈沖的控制,PLC每發(fā)一個(gè)脈沖,計(jì)量泵動(dòng)作一次,輸出一個(gè)沖程的ClO2,最大100次/分鐘;計(jì)量泵的沖程可以手動(dòng)調(diào)整,即計(jì)量泵每動(dòng)作一次能夠輸出的液體的量,可設(shè)定0~100%范圍。
4.氯酸納、鹽酸采用電磁閥開(kāi)關(guān)進(jìn)行供給。
5.反應(yīng)箱的溫度采集采用標(biāo)準(zhǔn)Pt100,用臺(tái)達(dá)DVP04PT-S直接采集并轉(zhuǎn)換,十分方便。
6.ClO2濃度采集采用德國(guó)普羅名特流體控制(中國(guó))有限公司的CDE 2-mA-2ppm型專用ClO2感測(cè)器,可以直接輸出4~20mA到DVP06XA-S模塊進(jìn)行采集。
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市場(chǎng)分析:
隨著人民日常生活的提高,對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)的用水就特別關(guān)注,如果水源不潔,又怎幺能夠生產(chǎn)出讓人放心的產(chǎn)品乃至食品呢?沒(méi)有好的水,對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)又怎幺能夠分析準(zhǔn)確呢?沒(méi)有好的清潔水,醫(yī)院怎幺能夠?qū)Σ∪擞凶銐虻谋WC呢?在很多行業(yè)里,都是需要有較好的水來(lái)保障下一步驟的順利進(jìn)行,所以凈化設(shè)備將會(huì)日益俱增。從國(guó)內(nèi)一些凈化廠商來(lái)看,目前都有加注資金投入情況,而且銷售情況整體較好,廠商也忙得不亦樂(lè)乎,所以水處理行業(yè)是一個(gè)自動(dòng)化廠商配套的很有前景的一個(gè)行業(yè)。
小結(jié):
凈化水設(shè)備廠商的崛起,對(duì)于臺(tái)達(dá)PLC來(lái)說(shuō)無(wú)疑是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)。根據(jù)目前接觸的幾家廠商來(lái)看,技術(shù)人員對(duì)自動(dòng)化電氣實(shí)現(xiàn)功能理解還不深刻,需要進(jìn)行交流培養(yǎng),也更需要有耐心去推廣我們的PLC。在此種小型設(shè)備上,臺(tái)達(dá)PLC具有先天優(yōu)勢(shì),體積小,功能強(qiáng),輕松實(shí)現(xiàn)其要求的功能。所以凈化水設(shè)備是一個(gè)設(shè)備配套較有潛力的行業(yè),應(yīng)該把臺(tái)達(dá)的PLC技術(shù)應(yīng)用到更多的凈化水設(shè)備當(dāng)中,提高凈水設(shè)備自動(dòng)化控制水平,提高控制精度。