净水机自动控制系统设计
纯净水灌装机PLC系统控制的设计毕业设计(论文)
毕业设计（论文）报告题目纯净水灌装机PLC控制系统的设计纯净水灌装机PLC系统控制的设计摘要：近年来，社会的发展和进步对各行各业提出了越来越高的要求。
机械化加工企业为了提高生产效率和市场竞争力，采用了机械化流水线作业的生产方式，对不同的产品分别组成了自动流水线。
产品不断地更新换代，也同时要求相应的控制系统随之改，提高产品生产的效率。
在这种情况下，硬连接方式的继电接触式控制系统就不能满足经常更新的要求了。
这是因为，一是成本高，二是周期长。
在早期还出现过矩阵式顺序控制器和晶体管逻辑控制系统，由于这些装置体积大，功能少，本身存在很多不足，虽然在能够提高控制系统的通用性和灵活性，但均未得到广泛应该。
PLC可编程序控制器具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，纯净水灌装机发展很快，早已由人工手动灌装发展实现机械自动化灌装，且自动化水平日益提高。
随着科学技术和生产的发展，现在越来越多的将PLC应用于灌装机系统中。
关键字：继电接触式控制系统、PLC、灌装机、自动控制The design of pure water filling machine PLC control system Abstract：In recent years, the development of social development and progress of all walks of life put forward more and more high demand. Mechanization processing enterprise in order to increase the production efficiency and competitiveness, the mechanization line operation mode of production, to a different products separately formed to be automatic assembly line. Product constantly updating and upgrading, and also requires the appropriate control system then change, improve product production efficiency. In this case, hard links of the way the relay contact control system can not meet the requirement of often update. Because, the first is a high cost, and the second is cycle is long. In the early days also appeared matrix sequence controller and the transistor logic control system, because the device is big, the function is less, there are so many shortcomings, although in can increase control system of general and flexibility, but were not widely should.PLC programmable controller is simple in structure, convenient programming and high reliability etc, are widely used in industrial process and the location of the automatic control. According to the statistics, the programmable controller is used in the industrial automation devices a kind of most equipment. Experts think, programmable controller will be the major means of industrial control and important one of the foundation of the equipment. Due to the use of PLC has the characteristics of strong adaptability to the environment, and the internal timer is very rich in resources, pure water filling machine development soon, have already by manual filling development realize automatic mechanical filling, and automation level is increasing day by day. Along with the science and technology and the development of production, now more and more will PLC in the filling machine system.Key Words: The system of relay contact control、PLC、Filling machine、Automatic control前言 (1)第一章概述 (2)1.1本文主要研究内容 (2)1.2课题研究意义 (2)第二章纯净水灌装机结构功能分析及其主要工艺流程 (3)2.1纯净水灌装机结构功能分析 (3)2.2纯净水灌装机的主要工艺流程 (4)第三章设备主要组成部分 (5)3.1冲洗装置 (5)3.2灌装机构 (7)3.3封盖机构 (9)3.4星轮传动机构 (11)3.5纯净水灌装机的技术特点分析 (11)第四章PLC相关知识 (13)4.1PLC的历史和发展 (13)4.2PLC的特点与应用 (13)4.3PLC的工作原理 (15)第五章控制系统的硬件设计 (16)第六章控制系统的软件设计 (18)6.1S7-200PLC编程软件(STEP7M ICRO WIN SP3)使用方法 (18)6.2梯形图及元件选择 (18)6.3程序调试与分析 (22)第七章结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)民以食为天，食以水为先。
超滤膜净水工艺中自动控制系统的应用研究
超滤膜净水工艺中自动控制系统的应用研究发布时间：2021-06-25T10:25:36.457Z 来源：《中国电业》2021年第7期作者：翟少恒[导读] 超滤膜净水工艺是一种非常有效的饮用水处理工艺翟少恒北京市自来水集团石景山自来水有限公司北京市 100000摘要：超滤膜净水工艺是一种非常有效的饮用水处理工艺，其可以有效解决当前阶段水资源污染的问题，保证水质安全。
但在实际应用过程中，超滤膜净水工艺有着极其复杂的特性，导致应用质量极易受到影响。
基于此，建立和应用一套完整且系统的自动化控制系统尤为关键。
本文先对超滤膜净水工艺作简要的介绍分析，进而谈一谈超滤膜净水工艺中自动控制系统的功能，最后分析论述超滤膜净水工艺中自动控制系统的应用。
关键词：超滤膜净水工艺；自动控制系统；水质净化对于我们国家来说，水资源本身就比较匮乏，且在生产生活过程中还存在着水资源过度开发和利用率低的问题，导致水资源存有量减少，且遭受到严重性的破坏。
为了很好的去应对这一问题，满足人们对饮用水高质量的要求，近年来国家大力推动了超滤膜净水工艺的发展，由此也让这第三代的饮用水处理工艺获得了极为广泛的应用。
但同时考虑到超滤膜净水工艺在应用过程中对操作流程和技术有很高的要求，为确保应用效果必须实现自动控制。
从当前阶段超滤膜净水工艺的自动控制系统建设情况来看，已经取得了很好的成效，可以在没有人为干预的情况下自动化生产操作，整个生产过程趋于自动化。
本文系统分析探讨超滤膜净水工艺中自动控制系统的应用，现作如下的论述。
1.超滤膜净水工艺从本质上来说，超滤膜净水工艺是一种绿色物理分离技术，其所开展的溶物分离、浓缩和净化操作均是通过超滤膜的筛分作用来实现。
具体来说，超滤膜的孔径通常在0.001-0.02μm，在外力作用下，小于膜孔径的溶质分子可以透过超滤膜，颗粒直径大于2-20nm的物质可以被分离出去[1]。
按照超滤膜的差异，可以分为两种，即无机膜和有机膜，市面上所使用的家用净水器普遍使用中空纤维膜。
浅谈模块化净水厂自动化系统
浅谈模块化净水厂自动化系统随着科技的不断发展，自动化技术的应用在各个领域越来越广泛，特别是在工业和制造业方面。
净水行业也不例外。
随着人们对水质安全及环保意识的提高，净水厂自动化技术应运而生。
本文将浅谈如何实现模块化净水厂自动化系统。
一、自动化与净水产业的结合目前，全球各国都在加速推进净水产业的发展，以满足日益增长的清洁水需求。
净水厂自动化系统的出现，大大提高了净水行业的效率和水平。
自动控制系统已经成为净水厂中不可或缺的部分。
二、模块化净水厂自动化系统随着科技的不断进步，自动化技术也在不断发展和完善中。
为了降低成本、提高生产效率和灵活性，模块化净水厂自动化系统得以出现。
模块化净水厂自动化系统，顾名思义，将净水厂的整个自动化控制系统分成多个独立的模块，每个模块都包含一个特定的功能。
这些模块之间可以相互连接和组合，从而形成一个完整可控的自动化系统。
采用模块化设计，可以快速构建一个高效、灵活、可靠的控制系统。
三、模块化净水厂自动化系统的优点1. 模块化设计使系统结构清晰，易于维护和升级。
2. 模块化设计使系统构建更加灵活，根据工艺流程和需求对系统进行选择和配置。
系统模块化也方便分析问题，加快问题排查时间。
3. 模块化设计使生产自动化制造流程更加高效、精确、可靠，并降低了生产成本。
4. 模块化设计能够支持系统的迭代升级，当行业技术进步或需求变化时，仅需更换合适的模块，即可实现系统的升级更新。
5. 模块化净水厂自动化系统具有高可靠性，能够自动监测系统状态，当存在异常时，能够自动进行处理，避免因人工操作失误而造成的损失。
6. 模块化净水厂自动化系统与云平台或大数据应用结合，与时俱进的掌握业务运维和趋势。
四、模块化净水厂自动化系统的实现模块化净水厂自动化系统的实现需要遵循以下几个步骤：1. 确定需求：根据净水厂的需求和工艺流程，确定控制系统所需的模块类型和数量。
2. 设计模块：对每个模块进行设计，并构建其硬件和软件系统。
基于单片机的水温控制系统设计
基于单片机的水温控制系统设计引言在能源日益紧张的今天，电热水器，饮水机，电饭煲之类的家用电器在保温时，由于其简单的温控系统，利用温敏电阻来实现温控，因而会造成很大的能源浪费浪费。
利用 AT89C51 单片机为核心，配合温度传感器，信号处理电路，显示电路，输出控制电路，故障报警电路等组成，软件选用汇编语言编程。
单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量，显示于LED 显示器上。
该系统灵活性强，易于操作，可靠性高，将会有更广阔的开发前景。
本设计任务和主要内容设计并制作一个水温自动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。
水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。
本设计主要内容如下：（1）温度设定范围为40～90℃，最小区分度为1℃，标定温度≤1℃。
（2）环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。
（3）用十进制数码管显示水的实际温度。
（4）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。
（5）温度控制的静态误差≤0.2℃。
系统主要硬件电路设计单片机控制系统原理框图温度采样电路选用传感器AD590。
其测量范围在-50℃--+150℃，满刻度范围误差为±0.3℃，当电源电压在5—10V之间，稳定度为1﹪时，误差只有±0.01℃。
此器件具有体积小、质量轻、线形度好、性能稳定等优点。
系统的信号采集电路主要由温度传感器（AD590）、基准电压（7812）及A/D转换电路（ADC0804）三部分组成。
信号采集电路温度控制电路此部分电路主要由光电耦合器MOC3041和双向可控硅BTA12组成。
MOC3041光电耦合器的耐压值为400v，它的输出级由过零触发的双向可控硅构成，它控制着主电路双向可控硅的导通和关闭。
100Ω电阻与0.01uF 电容组成双向可控硅保护电路。
部分控制电路系统主程序设计主程序流程图。
基于PLC的水厂自动控制系统的设计与实现
０引言
种现场总线技术进行 实时通信 。由于可编程逻辑 控制
器 有 着 良好 的可 靠 性 ，具 有 多 种 模 拟 量 、数 字 量 的 输 为了适应城市现代化对供水行业的要求 ，改善水厂 入 输 出 的点 数 组 合 ，并 且 具 有 可 扩 展 性 ，可 以 与 工 业 出水水 质 ，降低 能 耗 ，提 高 自来水 厂 的管 理 水平 和 经济 计算机组成上 、下位机系统 ，在水处理行业 中 已逐渐
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍａ ｂ ｌ ｅ Ｉ ｏ ｇ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ （ Ｐ Ｌ Ｃ ）ｉ Ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｗｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ
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基于智能技术的智能净水器设计
基于智能技术的智能净水器设计智能净水器是一种基于智能技术的全新设备，可以有效地净化水质，保障人们的健康。
在现代社会，水污染是一个非常严重的问题，因此智能净水器的发展对于人们的生活有着重要的意义。
本文将从技术和设计两个方面来谈论基于智能技术的智能净水器设计。
一、技术方面1. 膜技术在智能净水器中，最常见的膜技术是反渗透膜技术。
反渗透膜技术是一种通过膜的选择性透过性来达到过滤水质的方法。
它可以过滤掉水中的95%以上的溶解性固体，包括铅、铜、汞、氟、铁、锌等有害微生物和重金属。
反渗透膜还可以去除有机物、海洋盐分、垃圾、叶绿素和浮游生物。
2. 智能控制技术智能控制技术是智能净水器的关键技术之一。
这种技术采用计算机、传感器、网络、显示器和智能控制器等智能设备，通过控制系统和人机界面，实现对净水器工作状态的监测和控制。
智能控制技术可以实现完善的水质监测、报警、统计、显示和数据管理，同时可以提供智能调节、在线维修、故障诊断和在线升级等服务功能，从而提高了用户的使用效率和舒适度。
3. 安全技术安全技术是智能净水器非常重要的技术之一，主要包括产品安全技术、用水安全技术和电气安全技术。
在产品安全技术方面，智能净水器必须符合国家和地区的安全标准，保证产品的安全性能、质量和可靠性。
在用水安全技术方面，智能净水器必须具备支持出水水质监测、智能调节和在线数据采集等功能，以确保用水的安全。
在电气安全技术方面，智能净水器必须具备保护电路，防止电气泄漏和电气火灾等安全隐患，以保护用户的生命和财产安全。
二、设计方面1. 外观设计智能净水器的外观设计要符合人体工程学原理，保证用户在操作时的舒适度和便利性。
智能净水器要具有简洁、流线型的外形造型，以充分体现现代化、时尚化的设计风格。
同时，智能净水器的顶部和侧面应设计成易于拆卸和更换的结构，以保证维修更换时的方便性。
2. 功能设计智能净水器的功能设计要充分满足用户的需求和使用习惯。
智能净水器应具备充分的自动化工作机制，充分考虑不同地区的用水量、水质、生活习惯等因素，以保障用户的生活和饮用水卫生。
净水厂自动化控制系统的配置和功能分析
【 摘 要】 近年 来， 自动化控 制 系统在 净水厂生产 运营中得到 了广泛应 用， 自 动化控制 系统具有 强大的功 能性 ，满足 了净水厂在 生产过程 中对 系统配置的要 求。在 净水厂 中运用 自动化控 制 系统能 够保证 水质 的 出 厂质 量，为净水厂节省 了大量的人 力物力财力，是 提 高净 水厂 水质 生产质 量的重要 因素。由于其强大的作 用力，引起
净水厂所采用 自动化控制系统 中运用 的是 国外先进 的监控组态 软件 Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｙ Ｔ ａ ｌ ｋ Ｖ ｉ ｅ ｗ Ｓ Ｅ ，该软件属于一种实 时系统工作平 台， 在此基础上利用 Ｖ Ｂ ／ Ｖ Ｃ ＋ ＋ 可 以实现高级对象 的编程操作 。 ２ 净 水 厂 自 动 化控 制 系统 功 能研 究 ２ ． １加 氯加 药 间分 站 加氯加药 间分站 以进场水管上 的流量计为依据 ，结合原先所采 集的原水流量 ，从而确定加氯加药量 ，同时有效控制隔膜计量泵进 行 自动加药 ，这样一来 自 动化控制装置就能够有效控制设备 自 动化 加氯 。若氯瓶中间设置有漏氯检测 的仪器装置 ，那么 当漏氯气体强 度达到 ０ ． ５ ｐ ｐ ｍ时，液氯吸收装置就会 自动化启动 。 ２ ． ２净 水间分站 净水间分站的功 能性主要体现在三方面 ，第一 ，Ｐ Ｌ Ｃ控制站可 以根据净水厂在生产过程 中设置 的捧泥周期及每次排泥 时间进行 自 动化开关排泥阀 。一般情况下净水厂生产工艺操作 中所用 的沉淀池 刮泥机都有两种控制方法 ，一种是 Ｐ Ｌ Ｃ控制站按照泥水界面仪所发 出的 的信号状况进行 自动化刮泥运行 ，另一种 则是按照预设运行 时 间及每次运 时间来 自动控制刮泥机 的运行 。 第二 ，净水 间分站能够合理调节滤池过滤 的恒水位 高低 。滤池 水位高低变化主要受进水量 的过滤周期 、水量变化等 多种 因素 的影 响 ，在净水厂生产过程 中要求滤水流量应与滤后 的水流量 多少基本 保持一致 ，若两者之 间存在较大差异性 ，那么就需要利用 自 动化控
自来水厂滤池及其反冲洗的PLC电气自动控制系统设计
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。
一体化净水设备设计方案
一体化净水设备设计方案目录1. 内容描述 (2)1.1 项目背景与意义 (2)1.2 设计目标与要求 (3)2. 设计概述 (4)2.1 设计方案简介 (5)2.2 设计依据与方法 (6)3. 设备组成与功能 (7)3.1 主要设备介绍 (9)3.1.1 预处理设备 (10)3.1.2 反渗透设备 (11)3.1.3 超滤设备 (13)3.1.4 消毒设备 (14)3.1.5 储水设备 (15)3.2 各设备功能说明 (17)4. 设计方案实现 (17)4.1 设计方案流程图 (18)4.2 各设备详细设计方案 (19)4.2.1 预处理设备设计方案 (20)4.2.2 反渗透设备设计方案 (21)4.2.3 超滤设备设计方案 (23)4.2.4 消毒设备设计方案 (25)4.2.5 储水设备设计方案 (26)5. 经济性分析与优化方案 (27)5.1 成本估算与效益分析 (28)5.2 设备优化设计建议 (30)6. 环境影响评估与控制措施 (31)6.1 环境影响因素分析 (32)6.2 环保设计措施与建议 (33)7. 安全设计与操作维护要点 (33)7.1 主要安全风险识别与预防措施 (35)7.2 操作维护要点与周期规定 (36)8. 结论与展望 (37)8.1 主要成果总结 (38)8.2 可改进方向及未来工作展望 (39)1. 内容描述本设计方案旨在提供一套完整的一体化净水解决方案，旨在高效去除家用或小规模商用净水系统中的无机物、有机污染物、淤泥和细菌等。
本方案旨在提高饮用水的洁净度，维护用户的饮用水健康。
方案将详细介绍设备的整体设计、关键组件的选择、安装要求、操作流程以及维护计划。
还包括了成本估算、预估效益分析以及设计方案的可持续性和环境影响评估。
以下各章节将逐一介绍这些方面，确保用户能够获取全面的技术信息和指导，以便成功实现净水设备的一体化设计和应用。
1.1 项目背景与意义随着经济社会快速发展和城市化进程不断推进，水资源日益短缺，水质污染问题日趋严重。
一体化净水设备设计方案
一体化净水设备设计方案一体化净水设备是一种将多个净水技术组合在一起的设备，旨在提供高效、便捷的水质净化方案。
它通常包括多层过滤、活性炭吸附、RO（反渗透）膜过滤和紫外线消毒等净水技术，可以彻底去除水中的杂质、细菌和病毒等有害物质，保证用户饮用水安全。
设计一体化净水设备的方案需要考虑以下几个关键因素：1.多层过滤系统：一体化净水设备的核心是多层过滤系统，用于去除水中的悬浮物、泥沙、铁锈等杂质。
设计时应考虑过滤层的材料、孔径和设计流量，以最大限度地去除杂质同时保证水流的稳定。
2.活性炭吸附：活性炭是一种优质的吸附剂，在净水设备中用于去除水中的余氯、有机化合物和异味物质。
设计应注意活性炭的选择和布置方式，以提高吸附效率和寿命。
3.RO膜过滤：RO膜是一种高效的过滤材料，可以去除水中的溶解物、重金属和微生物等。
在设计中应考虑RO膜的质量和尺寸，以及水压和流量的控制，以确保水的净化效果和设备的稳定性。
4.紫外线消毒：紫外线是一种有效的消毒手段，可以快速杀灭水中的细菌和病毒。
在设计时，应考虑紫外线照射强度、时间和设备的布置，以确保水的消毒效果和用户的健康安全。
5.自动控制系统：一体化净水设备应配备自动控制系统，可以监测水质、流量和压力等参数，并根据设定的条件自动进行操作和调节。
自动控制系统不仅可以提高设备的运行效率和稳定性，还可以减轻用户的操作负担。
6.水质监测和报警系统：一体化净水设备应配备水质监测和报警系统，可以实时监测水质并发出报警信号，以提示用户更换滤芯或进行维护。
这可以保证用户始终使用高质量的净水，并减少设备故障的风险。
设计一体化净水设备的方案还应考虑设备的外形尺寸、材料、安装方式和维护便捷性等因素。
外形尺寸应尽量小而紧凑，以适应不同空间的安装需求；材料应选择耐腐蚀和高强度的材质，以确保设备的使用寿命；安装方式应灵活多样，可以适应不同的厨房环境；维护便捷性应考虑设备的易拆卸性和滤芯更换的便捷性，以方便用户的日常使用和维护。
净水过滤反冲洗控制系统设计
净水过滤反冲洗控制系统设计
卫珊;李海丰;姚堃;吴斌星;孙学民
【期刊名称】《中小企业管理与科技》
【年(卷),期】2018(000)024
【摘要】论文设计一个过滤反冲洗控制系统,对净水弧形筛进行自动清洗.系统采用单片机作为控制核心,选择接触器、限位开关作为控制元件,由软硬件两部分来实现.论文介绍了反冲洗过程、机械清洗装置及电机驱动部分,由潜水泵对清洗装置输送清水、由执行机构大功率直流无刷电机带动清洗装置完成冲洗任务.经测试,本系统实现了弧形筛的自动清洗,解决了过滤中弧形筛堵塞问题,可提高工业化水产养殖的经济效益.
【总页数】2页(P136-137)
【作者】卫珊;李海丰;姚堃;吴斌星;孙学民
【作者单位】天津商业大学信息工程学院,天津300134;天津商业大学信息工程学院,天津300134;天津商业大学信息工程学院,天津300134;天津商业大学信息工程学院,天津300134;天津超林水产养殖有限公司,天津300120
【正文语种】中文
【中图分类】TU991.24
【相关文献】
1.一种本质安全型反冲洗过滤站控制系统设计 [J], 牛娇美;孙峰小;常运锋
2.基于PID模糊控制与堵塞模型的过滤器反冲洗系统设计 [J], 吴上生;陆振威;陈维
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3.基于PLC的滴灌过滤反冲洗控制系统设计 [J], 张唯;刘小勇
4.自动反冲洗过滤控制系统研制——湖北省教育厅科技处研究计划指导性项目《自动反冲洗过滤系统研制》 [J], 潘喜利; 孙小芳
5.自动反冲洗过滤控制系统研制--湖北省教育厅科技处研究计划指导性项目《自动反冲洗过滤系统研制》 [J], 潘喜利; 孙小芳
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净水厂送水泵站控制系统设计及应用毕业设计 精品
净水厂送水泵站控制系统设计及应用
Design and Applicationof
waterworkswater supplypump station controlsystem
本课题设计主要设计了一种变频调速恒压供水系统，它主要包括了三个部分既下位机PLC控制部分；上位机WINCC监控部分；和PLC仿真部分组成的。它的原理是以西门子S7-300系列作为下位机，由变频器、PLC及PID调节器组成控制系统来调节水泵的输出流量。电动机泵组由三台水泵并联而成，由变频器或工频电网供电，根据供水系统出口水压和流量来控制变频器电动机泵组之间的切换及速度，使系统运行在最合理的状态，保证按需供水，上位机采用WINCC为监控软件,实时监控系统工作状态。经调试和仿真运行表明，该系统能够对供水过程进行自动控制，能够有效地降低能耗，保证了供水系统维持在最佳运行状况，提高生产管理水平。该监控系统安装维护方便，运行稳定可靠,监控软件功能齐全，人机界面友好，使用方便。
关键词：变频调速；恒压供水；PLC；Wincc
Abstract
The project design is mainly designed a constant pressure water supply system.It mainly consists of three parts both lower machine PLC control section; PC WINCC monitoring section; and the PLC simulation part.itprinciple is based on Siemens S7-300 series as the next crew.By the inverter, PLC and PID regulator integral control system to adjust the pump output flow.Motor pump group of three pumps parallel and become, by inverter or industrial frequency power supply, according to the water supply system to control the pressure and flow export of frequency switching between motor pump group, so the system and speed in the most reasonable position, make sure on-demand water supply.In this paper, wincc as PC monitoring missioning and operation shows that the system can be automatic control of water supply process can effectively reduce the energy consumption and ensure the water supply system to maintaቤተ መጻሕፍቲ ባይዱn in the best operation condition, improve production management level. Monitoring systems easy installation and maintenance, operation is stable, reliable; Monitoring software function is well-found, friendly man-machine interface, easy to use.
智能型节能饮水机电路设计
智能型节能饮水机电路设计简介智能型节能饮水机是一种集水、制冷、过滤、净化为一体的设备。
它采用现代化的设计理念和先进的技术，具有清新、洁净、直饮的特点，广泛应用于学校、商场、医院、企业等场所。
本文将介绍一种智能型节能饮水机的电路设计方案。
智能型节能饮水机的电路设计方案系统架构智能型节能饮水机的电路设计采用了分立式控制及数码驱动技术，以单片机为核心控制芯片，采用触摸式开关操作，实现了全自动流程控制。
系统的主要功能包括：•采集水温及水位信息；•控制制冷系统；•实现净水功能；•进行流量控制。
电路设计智能型节能饮水机的电路设计包括以下几个部分：1.电源模块电源模块采用直流电源供电，输入电压为220V AC，输出电压为12V DC。
电源模块采用高效稳压电路，能够满足饮水机的需求。
2.控制模块控制模块采用单片机为核心芯片，对水温和水位进行采样，实现水温调控和水位监测，能够通过触摸式面板进行操作，实现全自动流程控制。
控制模块还能够控制制冷系统和净水系统，实现恒温和净水功能的自动控制。
3.制冷模块制冷模块采用了智能的PID控制，调节制冷效果，保持水温在恒定范围内。
制冷系统采用低功率高效的直流压缩机，能够实现低耗电量和高效制冷的目标。
4.净水模块净水模块采用第一类逆渗透膜技术，能够有效去除水中的杂质、有机物和重金属等，提供一种健康、洁净、纯净的水源。
5.流量控制模块流量控制模块采用电子计量方式，采用数字显示仪表，显示公升数。
通过控制水泵的转速，实现恒定流量的目标。
总结智能型节能饮水机电路设计方案结合了分立式控制及数码驱动技术，通过单片机、触摸式开关和高效稳压电路等技术实现了全自动流程控制。
在制冷、净水等模块中采用了智能控制和高效稳定的技术方案，从而实现了低功耗、高效节能的目标。
净水站控制系统的设计
Ｗａ ｇＺ ｉ ｎ Ｔ ｕ ｕ ｎ Ｌ ｏｇｉｇ ｎ ａｍｉ ｇ ｕＦ ｑ ａ ｉＹ ｎｊ ｎ
（ Ｈ ａ ｇｈ ｓｔｔ ｏ ｅｈ ｏｏｙ ｕ ｎｓｉ ｕ ｅ ４ ５ ０ ； ’ ｕｎ ｓ ｉｎ ｔｕｅ ｆ ｃｎ ｌ ，Ｈ ａ ｇｈ ｂ ｉ ３ ０ ３ Ｉ ｉ Ｔ ｇ Ｈ Ｗｕ ａ ｎｖｒｉ ｆ ｃ ｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎｌｇ ， ｈｎ Ｈ ｂ ｉ ３０ ） ｈ ｎＵ ｉｅ ｔ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｙ Ｗｕ ａ ｕ ｅ ４ ０ ８ ｓｙ Ｓ ｅ ｏ １
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第２ ２卷 第 １期 ２０ ０ ６年 ２月
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学
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报
Ｖ １２ Ｎｏ １ ０． ２ ． Ｆｂ ｅ ２ｏ ｏ６
Ｊ ＲＮＡＬ ＯＦ ＨＵＡ ＯＵ ＮＧＳ ＮＳ Ｉ Ｕ ＣＨＮＯＬ ＨＩＩ Ｔ Ｔ ＴＥ ＯＦＴＥ ＯＧＹ
第１ 期
王再 明
涂福泉 李 永进 ： 水站控制 系统 的设计 净
２ ０Ｐ Ｃ作 为每个 滤 池 控制 操 作 台 的核 心 。考虑 ０ Ｌ 到 Ｐ Ｃ无法 显 示各 种 控 制 图 表 和 曲线 ， 有 良好 Ｌ 没
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设计与实现 。
关 键词 ： 净水站 ； 串行通信； 控制系统
中图分类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３
文 献标 识码 ： Ｂ
Ｔｈ ｓｇ ｆＤ ＣＳ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔｍ ｔ ｅ Ｄｅｉ ｎ ｏ ｎ ｒ ｌＳ ｓｅ ｗｉｈ ＰＬＣ ｎ ａｄ
ＰＣ ０ ｖａ ｅ ｆ ｒ、 ｔ ｒ—ＰＩ ｉｌｄ Ｓ ａ ｉｎ Ｉ ｆｅ ｔ ｔｏ ｒ
自动净水器系统的设计原理
自动净水器系统的设计原理自动净水器系统是一种通过物理、化学或生物方法来去除水中杂质和污染物的设备。
它的设计原理基于以下几个方面：滤材选择、水处理技术、自动控制系统和水质监测。
首先，滤材的选择是设计净水器系统的关键。
常见的滤材包括活性炭、砂石、陶瓷膜和纤维膜等。
活性炭主要用于去除水中的有机物和重金属离子，具有很强的吸附性能；砂石主要用于去除水中的颗粒物和悬浮物，具有滤除能力；陶瓷膜和纤维膜则可以实现对微小颗粒和细菌的过滤。
通过合理选择不同滤材的组合和层次，可以实现各种污染物的有效去除。
其次，水处理技术是净水器系统设计的重要内容。
常见的水处理技术包括活性炭吸附、沉淀、过滤、杀菌等。
活性炭吸附技术通过活性炭材料吸附水中的有机物和重金属离子，从而达到净化水质的目的；沉淀技术通过添加化学凝聚剂使水中的悬浮物和胶体颗粒形成较大的沉淀物，从而实现固液分离；过滤技术通过多层滤材的组合和层次，逐级过滤水中的颗粒物和微生物；杀菌技术通过添加臭氧、紫外线或电解等使水中的细菌和病毒被杀灭。
通过合理组合不同的水处理技术，可以实现多种污染物的高效去除。
除此之外，自动控制系统是净水器系统设计的必要组成部分。
通过对水质、流量和压力等参数的监测和控制，可以实现系统的自动操作和运行。
根据实际需求，可以采用定时控制、压力控制、水位控制和反冲洗控制等方式来控制系统的运行。
例如，当水质降低到一定程度时，自动控制系统可以启动滤材的反冲洗和再生操作，从而延长滤材的使用寿命和提高系统的处理效果。
最后，水质监测是净水器系统设计的关键环节。
通过对入水和出水进行水质监测，可以及时了解系统的运行状态和净化效果，从而做出相应的调整和改进。
常见的水质监测参数包括浊度、溶解氧、PH值、电导率和微生物数量等。
通过合理选择适当的水质监测仪器和传感器，并将其与自动控制系统相连，可以实现实时监测和反馈控制，提高净化水质的稳定性和可靠性。
总之，自动净水器系统的设计原理涉及滤材的选择、水处理技术的选择、自动控制系统和水质监测等方面。
大学本科毕业设计基于PLC设计出的水厂滤池自动控制系统自动化等专业
摘要供水是一种关系国计民生旳重要产业。
供水不仅要满足管网压力旳需要、保证充足供水, 还规定水质明显提高。
滤池是水厂常规处理净水构筑物旳最终一道工序, 滤池运行旳好坏直接影响到水厂旳出水水质。
滤池反冲洗工艺复杂, 假如仍然沿用人工方式, 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旳改造。
本文从水厂滤池自动控制系统旳控制规定和工艺特点出发, 设计出了一套基于ControlLogix硬件和软件系统旳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旳滤池液位PID控制系统。
而在系统接受到反冲洗信号时, 本系统在设计上就主控PLC怎样更好旳与现场PLC协调控制滤池旳反冲洗方案进行了对比并且做了优化, 增强了控制思绪旳清晰性, 到达了预期旳控制效果。
根据系统旳控制规定, 进行了硬件设备旳选型, 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旳程序。
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 PLC and on-site PLC, has been compared and optimized.According to requirements of the designed control system, the selection ofhardware 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 .................................................................................. 错误!未定义书签。
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(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)内容摘要随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，PLC（即可编程控制器）在工业控制领域内得到十分广泛地应用。
PLC是一种基于数字计算机技术、专为在工业环境下应用而设计的电子控制装置，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字或模拟的输入/输出，完成一系列逻辑、顺序、定时、记数、运算等确定的功能，来控制各种类型的机电一体化设备和生产过程。
本设计针对我国水力发电厂生产用水过程中滤水设备的现状，将可编程序控制器(PLC)应用于旋转式滤水器进行逻辑控制，通过合理的选择和设计，不但提高了设备的可靠性、可维护性以及灵活性，同时延长了使用寿命，缩短了设备的开发周期，并提高了设备的控制水平。
在介绍旋转式滤水器基本结构的基础上，深入分析了滤水器的工作原理，阐述了PLC的优点及特点，重点分析了滤水器的软件设计，研究并提出了基于PLC滤水器控制系统设计的实现方案，最后对本论文的研究内容进行了总结与展望。
关键词：滤水器、传感器、PLC控制目录前言 (3)第1章设计目的及其要求 (4)1.1设计目的 (4)1.2 控制要求 (4)第2章可编程控制器(PLC)特点及优点 (6)2.1 PLC的特点 (6)2.2 PLC控制旋转式滤水器的优点 (7)第3章PLC控制系统硬件设计 (8)3.1旋转式滤水器的主电路 (8)3.2 PLC的I/O地址的分配 (9)3.3 PLC型号的选择 (9)3.4 PLC的I/O接线图 (10)第4章PLC控制系统软件设计 (11)4.1 流程图 (11)4.2梯形图 (12)4.3 指令表 (15)结论 (17)设计总结 (18)参考文献 (19)前言旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原水中2cm3以上的漂浮杂物进行过滤除杂。
该设备安装在水处理车间的进水管道入口处，根据生产用水量的实际需要，既可单台使用，也可多台并联运行。
旋转式滤水器的基本工作原理是根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污。
正常滤水过程：由于旋转式滤水器进水与出水口的水流正常，产生的压力差低于差压控制器设定值，因此，差压控制器内微动开关无动作输出，原水正常过滤。
除杂排污过程：由于旋转式过滤器长时间过滤原水，势必在滤水器内的过滤孔中阻塞大量的水中漂浮物，使得进水口的水压大于出水口的水压，出水量减少，进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值，这时差压控制器内微动开关动作输出，常开触点闭合，接通控制系统进行除杂排污。
除杂排污后旋转式滤水器又恢复正常滤水状态，生产供水系统安全运行。
第1章设计目的及其要求1.1设计目的本课程设计主要是通过四层电梯的电气控制装置的设计实践,了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固我们所学过的知识,达到灵活运用的目的。
在课程设计的过程中,应做到以下几点:1.为加强学生智能的培养，更好的使理论与实际相结合，真正掌握一般电气控制技术和设计的基本方法;2.培养一定的自学能力和独立分析问题、解决问题的能力;3.巩固常用电子仪器的正确使用方法;4.通过设计还可培养综合运用专业及基础知识的能力；解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
1.2 控制要求(1) 手动调试和检修 SA1手柄指向左45º时，接点SA1-1接通，通过SB1、SB2控制按钮，手动开/关电动阀，通过SB3、SB4控制按钮，手动开/关滤水器电动机，以便于系统调试和检修。
(2) 人工除杂排污 SA1手柄指向右45º时，接点SA1-2接通，人工起动、停止旋转式滤水器进行除杂排污。
(3) 定时自动除杂排污：SA1手柄回零位时，若原水中杂物较少，固体漂浮物也较少，因此，水处理车间的旋转式滤水器长时间正常滤水，不能进行差压自动除杂排污。
由于旋转式滤水器长时间置于水中，各个机械传动机构会锈蚀，影响过滤和除杂排污或导致旋转式滤水器损坏，因此，需要具有定时自动除杂排污功能。
(4) 差压自动除杂排污 SA1手柄回零位时，若滤水器进、出水口产生的压力差高于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动进行除杂排污，直到滤水器进、出水口产生的压力小于差压控制器设定值时，旋转式滤水器自动停止除杂排污，恢复正常滤水状态。
(5) 超压停机旋转式滤水器内部的过滤孔被小颗粒杂物堵死无法排出，进、出水口的压力差较高，虽然进行了除杂排污，但是进、出水口的压力差仍然未能降到正常值，差压控制器内微动开关长时间动作（8～10min），需要立即停车，并发出声光报警。
(6) 计数功能该设备不管进行了哪种形式的除杂排污，每次进行除杂排污后都要有记录，因此需要记录除杂排污次数（5位）。
(7) 减速机润滑在旋转式滤水器上装有行星摆线针轮减速机，由输油泵将油室中的润滑油源源地送入减速机，液压泵拖动电动机与滤水器电动机同步运行。
(8) 除杂排污阀门的电动装置内设三相交流异步电动机380V/60W、阀门限位开关和电动机过热保护，通过正、反相运行实现开阀、关阀功能。
(9) 其他必要的电气联锁与保护，受控对象运行状态显示等。
第2章可编程控制器(PLC)特点及优点2.1 PLC的特点PLC是一种用于工业自动化控制的专用计算机，实质上属于计算机控制方式。
PLC与普通微机一样，以通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数据存储，另外还有位处理器(布尔处理器)，进行点(位)运算与控制。
PLC控制一般具有可靠性高、易操作、维修、编程简单、灵活性强等特点。
(1)可靠性:对可维修的产品，可靠性包括产品的有效性和可维修性。
A. PLC不需要大量的活动元件和接线电子元件，它的接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短。
B. PLC采用了一系列可靠性设计的方法进行设计，例如，冗余设计，断电保护，故障诊断和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了ml TR使可靠性提高。
C. PLC有较高的易操作性，它具有编程简单，操作方便，维修容易等特点，一般不易发生操作的错误。
D. PLC是为工业生产过程控制而专门设计的控制装置，它具有比通用计算机控制更简单的编程语言和更可靠的硬件。
采用了精简化的编程语言，编程出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。
E.在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。
例如，采用可靠性的元件:采用先进的工艺制造流水线制造;对干扰的屏蔽、隔离和滤波等;对电源的断电保护;对存储器内容的保护等。
F. PLC的软件方面，也采取了一系列提高系统可靠性的措施。
例如，采用软件滤波;软件自诊断;简化编程语言等。
(2)易操作性，PLC的易操作性表现在下列几个方面:A、操作方便对PLC的操作包括程序输入和程序更改的操作。
大多数PLC 采用编程器进行输入和更改的操作。
编程器至少提供了输入信息的显示，对大中型的PLC，编程器采用了CRT屏幕显示，因此，程序的输入直接可以显示。
更改程序的操作也可直接根据所需要的地址编号或接点号进行搜索或顺序寻找，然后进行更改。
更改的信息可在液晶屏或CRT上显示。
B、编程方便PLC有多种程序设计语言可供使用。
对电气技术人员来说，由于梯形图与电气原理图较为接近，容易掌握和理解。
采用布尔助记符编程语言时，十分有助于编程人员的编程。
C、维修方便PLC具有的自诊断功能对维修人员维修技能的要求降低。
当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以很快的找到故障的部位，以便维修。
(3)灵活性，PLC的灵活性表现在以下几个方面:A.编程的灵活性。
PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。
编程方法的多样性使编程方便、应用面拓展。
B.扩展的灵活性。
PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。
它可根据应用的规模不同，即可进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。
C.操作的灵活性。
操作十分灵活方便，监视和控制变得十分容易。
2.2 PLC控制旋转式滤水器的优点(1).在旋转式滤水器的控制中采用了PLC,用软件实现对滤水器运行的自动控制,可靠性大大提高。
(2).去掉了选层器及大部分继电器,控制系统结构简单,外部线路简化。
(3).PLC可实现各种复杂的控制系统,方便的增加或改变控制功能。
(4).PLC可进行故障自动检测与报警显示,提高运行安全性,并便于检修。
(5).用于群控调配和管理,并提高滤水器的运行效率。
(6).更改控制方案时不需改动硬件接线第3章PLC控制系统硬件设计3.1旋转式滤水器主电路根据设计要求，本次设计的电气控制系统主回路原理图如图3-1所示。
图中QS为刀开关,FU为熔断器,起短路保护作用;交流接触器KM1、KM2通过控制电动机的正反转来控制电动阀的开启和闭合;FR为起过载保护作用的热继电器，用于旋转式滤水器运行过载时断开主电路。
图3-1 主电路相关参数滤水器电动机M2：Y系列，AC380V，1.5 kW，6极；液压泵电动机M3：Y系列，AC380V，70W，4极；减速机4极减速；电动阀电动机M1：AC380V，60W，电动阀自带。
3.2 PLC的I/O地址的分配表3-1 I/O地址分配表3.3 PLC型号的选择由表3-1可以看出,共有19个I/O接口，其中10个输入接口，9个输出接口。
根据S7-200系列的技术指标选择型号为CPU224的PLC。
CPU224的用户存储空间为4096字，用户数据为2560字，有14个输入端口和10个输出端口，可以满足本控制系统的控制要求。
3.4 PLC的I/O接线图图3-2 PLC外部接线图第4章PLC控制系统软件设计4.1 流程图NY YNYY YYNYYYNYN Y4.2梯形图4.3 指令表Network 1LD I0.0O I0.1 LD I0.3O Q0.0 ALDLD I0.2A T37 LD I0.2A M0.0 OLDOLDAN Q0.1 AN I0.7= Q0. Network 2LD Q0.0LD I1.6 CTU C0, 100 Network 3LD I0.0O I0.1 LD I0.4O Q0.1 ALDLDN T38 ON M0.0 A I0.2 OLDAN Q0.0 AN I1.0= Q0.1 Network 4LD I0.5O Q0.2A I0.0AN I0.6O I0.2AN I0.7= Q0.2 Network 5LD I1.1= M0.0 Network 6LD I0.0= Q0.3 Network 7LD I0.1= Q0.4 Network 8LD C0= Q1.0 Network 9LD I0.2AN I0.7 TON T37, 100 Network 10LD I0.2AN T37AN I0.7 TOF T38, 100 Network 11LD I0.2AN M0.0TON T39, 6000 Network 12LD I0.2A T39= Q0.7 Network 13LD I0.2AN M0.0AN I1.0= Q0.5 Network 14 LD I0.2 A M0.0 AN I1.0 = Q0.6结论本系统主要以PLC为核心，利用PLC的强大的控制功能，实现了对旋转式滤水器的控制。