PLC與壓力變送器在濾池改造的應用
摘 要
本文主要介紹PLC和壓力變送器在濾池改造中的應用,其中包括系統的工作原理的介紹和對系統軟硬件設計的介紹以及對系統調試及操作方法的介紹,并給出了系統運行中的正常工作參數及電路圖,對濾池進(jìn)行技術(shù)改造,實(shí)現了恒水位過(guò)濾的目的,提高系統的可靠性和自動(dòng)化程度。
關(guān)鍵詞:PLC、壓力變送器、恒水位、濾池改造
作為佛山市順德區水務(wù)局的下屬單位,沙灣水廠(chǎng)承擔著(zhù)布吉等地區近100萬(wàn)平方米、100萬(wàn)人口的供水重任,城市供水是人民生活和生產(chǎn)建設不可缺少的物質(zhì)條件,也是城市國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎之一。沙灣水廠(chǎng)籌建于1990年11月,安裝設備和技術(shù)都比較落后,濾池的出水閥門(mén)用電動(dòng)閥來(lái)控制,閥門(mén)開(kāi)度的大小完全憑操作人員的工作經(jīng)驗進(jìn)行調節,經(jīng)常會(huì )出現濾池濾速過(guò)快見(jiàn)到底或者濾池濾速過(guò)慢造成水位過(guò)高而溢流,造成不必要的水資源浪費。濾池出水閥門(mén)需要比較頻繁調節,經(jīng)常會(huì )出現閥門(mén)失靈、過(guò)位以及損壞等現象,加上設備陳舊故障率會(huì )更高,從而增加了維修工作量及維修費用,費時(shí)費力。綜上所述,為了節約能源和人力、物力需要對濾池系統進(jìn)行技術(shù)改造,我利用在技師學(xué)院培訓中心學(xué)習的知識,利用PLC和壓力變送器等設備實(shí)現了沙灣水廠(chǎng)濾池的恒水位過(guò)濾,提高了自動(dòng)化程度,有效的降低了維修費用,減輕了操作人員的勞動(dòng)強度。
1、進(jìn)出水閥門(mén)的開(kāi)度大小
進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)度比出水閥門(mén)開(kāi)度要大,濾池會(huì )出現溢流;出水閥門(mén)開(kāi)度比進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)度大,濾池則出現濾干。
2、水泵流量的大小
水泵的流量不是恒定不變的,受多方面因數的影響(如電壓、轉速)加上根據用戶(hù)用水量需求的變化,需要多開(kāi)或少開(kāi)一臺水泵,因此即使操作人員將進(jìn)出水閥門(mén)調節平衡,但因流量的變化也會(huì )出現濾干或溢流。
3、濾池的濾料所含的雜質(zhì)
比如操作人員將進(jìn)出水閥門(mén)調節平衡,水泵的流量也基本保持不變,但由于水中的雜質(zhì)附在濾料中形成堵塞而出現溢流。
根據上述的原因解決方法是可使濾池恒水位過(guò)濾。如采用調節進(jìn)水閥開(kāi)度使濾池恒水位過(guò)濾這種方法,就是出水閥門(mén)開(kāi)度不變,進(jìn)水閥根據濾池水位高低控制閥門(mén)的開(kāi)度,濾池水位高進(jìn)水閥門(mén)開(kāi)度減小,水位低時(shí)閥門(mén)開(kāi)大,可以實(shí)現恒水位過(guò)濾。但當濾池濾料所含雜質(zhì)過(guò)多時(shí),濾池濾速過(guò)慢水位升高到一定水位時(shí)進(jìn)水閥全關(guān),沉淀池就有溢流的可能。如果采用進(jìn)水閥和出水閥同時(shí)調節控制使濾池恒水位過(guò)濾,經(jīng)過(guò)分析這種方法效果很好,由于考慮系統控制工藝要求不需要很高的要求,覺(jué)得沒(méi)有必要用,因為一方面增加了系統的投資費用,另一方面控制系統的結構要復雜的多。因此,經(jīng)過(guò)大家的多次考慮覺(jué)得根據濾池水位高低調節出水閥門(mén)的開(kāi)度大小使濾池恒水位過(guò)濾是比較理想的方法。
1、設計方案選擇
方案一:用單片機與壓力變送器及轉換模塊對濾池進(jìn)行恒水位的控制方法。單片機具有控制功能強、功耗小、編程靈活的特點(diǎn);采用8051單片機為主,輔以LM324線(xiàn)性運放集成電路、ADC
方案二:用可編程邏輯控制器與壓力變送器及轉換模塊對濾池進(jìn)行恒水位的控制方法??删幊淌枪I(yè)自動(dòng)控制的首先產(chǎn)品,具有極高的可靠性,抗干擾能力強能經(jīng)受惡劣的環(huán)境考驗;采用FX1N-40MR型可編程為主,以FX2N-4AD、FX2N-2DA、壓力變送器及24V的直流電源為輔,使濾池恒水位過(guò)濾。
2、方案分析比較
采用單片機控制,單片機雖然具有控制功能強,成本低、體積小、功耗小等優(yōu)點(diǎn),但控制柜安裝在濾池現場(chǎng),工作環(huán)境比較惡劣,電磁干擾較大。由于單片
機抗干擾能力低,雖然可以采取系統的抗干擾技術(shù),但工作環(huán)境惡劣仍怕系統運
行不穩定,再加上單片機輸出工作電壓較低需要外加驅動(dòng)器控制執行元件從而增
加了接觸點(diǎn)的故障率;采用PLC控制,PLC價(jià)格比單片機要貴,適用于惡劣的工作環(huán)境、抗干擾能力強,編程方便可現場(chǎng)修改參數和直接控制執行元件等多方面優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)大家多次討論和對各方案因數的綜合分析覺(jué)得雖然采用PLC的控制方案投資價(jià)格要比單片機控制方案投資貴的多,但考慮到系統長(cháng)期運行的穩定性和今后的擴展性,決定采用可編程邏輯控制器(PLC)控制方案。
1、本次改造是針對沙灣水廠(chǎng)濾池控制系統而設計的,內容包括如下四點(diǎn):
(1)濾池的各閥門(mén)電氣控制回路。
(2)濾池及公共設備的PLC控制,每格濾池采用一個(gè)FX1N-40MR進(jìn)行控制。
(3)濾池壓力變送器、高低水位計及顯示儀表的設計。
(4)濾池就地控制柜的設計。
2、本次改造要達到的目標為:
(1)要有自動(dòng)、停止、手動(dòng)轉換功能。
(2)濾池處在自動(dòng)控制方式下時(shí),可自動(dòng)調節出水閥門(mén)開(kāi)度以實(shí)現恒水位過(guò)濾。
(3)當濾池處在手動(dòng)控制方式下時(shí),操作員可在就地操作柜手動(dòng)調節出水閥門(mén)的開(kāi)度實(shí)現過(guò)濾,可控制各設備開(kāi)關(guān)的。
電話(huà):0757-22300095
傳 真:0757-22300097
手 機:18902563857
郵 箱:275535022@qq.com
地 址:廣東省佛山市順德勒流富安工業(yè)區光電產(chǎn)業(yè)園4棟303