西門子模塊6SL3055-0AA00-5BA1

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 運行：當超濾水箱水位高于低液位，阻垢劑計量泵自動位，還原劑計量泵自動位，超濾/反滲透沖洗泵選擇開關自動位，反滲透水箱的水位低于70%時，反滲透裝置自動投用。

　　5.3.2備用：當反滲透水箱的水位達到高液位，或者超濾水箱的水位低于低液位時，反滲透裝置自動退出到備用狀態(tài)，同時停高壓泵

　　5.3.3反洗：當系統(tǒng)停運后，并且超濾不在反沖時，超濾/反滲透反洗泵自動開啟，開啟濃水閥，開始反洗。


　　5.4電動閥的控制：

　　生水箱進水閥、蒸汽切斷閥是電動開關閥，控制方式分為機旁和遠程控制兩種方式：機旁控制是利用選擇機旁的啟動或停止按鈕，通過PLC發(fā)出啟動或停止信號；遠程控制是操作人員在監(jiān)控室根據(jù)畫面上的啟動或停止按鈕進行點擊操作。


　　6 .關鍵控制技術方案的實現(xiàn)

　　6.1變頻調速控制：

　　變頻調速控制技術（variable velocity variable frequency control technology）基本原理是根據(jù)電機轉速與變頻器輸入頻率成正比的關系：n=60f(1-S)/p (式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數(shù))；通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的。

　　在對生水泵、反滲透水泵和除鹽水泵的變頻控制中，實現(xiàn)了對出口壓力的過程單回路控制，能及時控制參數(shù)偏差，確保生產(chǎn)工藝設備穩(wěn)定運行。


PID邏輯控制示意圖如下：

　　采用變頻調速技術后，變頻器具有手動/自動轉換功能，可根據(jù)實際生產(chǎn)進行轉速的變化。同時，電機水泵的轉速普遍下降，減少了軸承的磨損和發(fā)熱，延長水泵的使用壽命，降低了設備維修費用。


　　6.2 雷達式液位檢測控制：

　　現(xiàn)場水箱采用VEGAPULS雷達式液位計，主要對生水箱、超濾水箱、反滲透水箱和除鹽水箱進行液位測量。液位計采用脈沖微波技術，可以在極短時間內(nèi)對水箱內(nèi)的液位進行精確測量和控制?？刂屏鞒虉D為：

　　雷達液位計采用一體化設計，在測量時發(fā)出的電磁波能夠穿過真空，不需要傳輸媒介，具有不受大氣、蒸氣、槽內(nèi)揮發(fā)霧影響的特點。采用非接觸式測量，不受槽內(nèi)液體的密度、濃度等物理特性的影響。測量范圍大，最大的測量范圍可達0~35m，可用于高溫、高壓的液位測量。參數(shù)設定方便，可用液位計上的簡易操作鍵進行設定，也可用HART協(xié)議的手操器或裝有VEGA Visual Operating軟件的 PC機在遠程或直接接在液位計的通信端進行設定，十分方便。


　　6.3 反滲透水處理自動控制：

　　反滲透水處理自動控制技術是一種高科技的水處理技術，在運行過程中實現(xiàn)自動運行和手動操作無擾動切換。系統(tǒng)引入控制脈沖數(shù)偏移量函數(shù)的多級模糊控制算法克服了普通模糊控制器連續(xù)變量模糊化為有限的離散值所造成的精度低的問題。加入后對清除穩(wěn)態(tài)誤差與穩(wěn)態(tài)震顫現(xiàn)象的效果明顯；加上多級自修正量化因子和比例因子，可明顯提高系統(tǒng)快速性，且系數(shù)修改無復雜運算，便于在PLC上實現(xiàn)。


　　 控制原理圖見圖11：

圖11 反滲透子程序流程圖

　　6.4 水質在線檢測技術

　　水的污泥指數(shù)測定是一個非常有效的水質在線檢測技術，通過測定原水，多介質過濾、活性碳過濾前后，離子交換前后等取樣點的SDI及FI值，可以有效的監(jiān)控水處理系統(tǒng)運行，可以判斷各個工藝步驟是否正常。SDI值越低，水質越干凈.進水水質、水量時刻在變化，是一個復雜的、大滯后多變量參數(shù)的動態(tài)非線性系統(tǒng)。機理復雜，難于建模。采用RBF人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術可以較好的實現(xiàn)在線實時地監(jiān)測進水水質參數(shù),RBF是三層結構：輸入層、隱含層和單數(shù)輸出層。控制原理圖見圖12。在除鹽水處理過程中，測量進水淤積指數(shù)SDI是最重要的水質處理參數(shù)，輸出層選SDI參數(shù)，輸入量個數(shù)要與SDI輸出有密切相關的參數(shù)變量，如PH值、電導率、堿度、反應時間，進水流量等,采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的軟測量技術，在實際應用中計算速度快，能夠在線查看，更好的達到實時檢測的目的。

　　7結論

　　除鹽水項目于2006年底改造，通過過濾器、反滲透裝置及陰陽離子器等階段的調試，于2007年3月正式投入運行。運行后效果良好，目前生產(chǎn)穩(wěn)定，日產(chǎn)合格水最多可達2000噸，達到了預期的設計要求和生產(chǎn)目標。實踐表明，該監(jiān)控系統(tǒng)的投運，有效地提高了除鹽水站的生產(chǎn)水平及供水機組的自保護功能，自動化控制程度的大大提高，也使得生產(chǎn)操作更加簡便，工人勞動強度小，基本無環(huán)境污染和出水水質穩(wěn)定，在降低能耗、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、安全生產(chǎn)、保護環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用。

　　總之，西門子S7-400自控系統(tǒng)的使用，極大地提高了全站的自動化水平，為該站的控制設備并入?yún)^(qū)域網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)管理的遠程監(jiān)控做好了有利準備

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4與多位撥碼開關連接

　　如果PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需要經(jīng)常修改，可使用多位撥碼開關與PLC連接，在PLC外部進行數(shù)據(jù)設定。如下圖所示為一位撥碼開關的示意圖，一位撥碼開關能輸入一位十進制數(shù)的0～9，或一位十六進制數(shù)的0～F。

　　如下圖所示4位撥碼開關組裝在一起，把各位撥碼開關的COM端連在一起，接在PLC輸入側的COM端子上。每位撥碼開關的4條數(shù)據(jù)線按一定順序接在PLC的4個輸入點上。由圖可見，使用撥碼開關要占用許多PLC輸入點，所以不是十分必要的場合，一般不要采用這種方法。

　　 二 PLC與輸出元件的連接

　　PLC開關量輸出的有：

　　繼電器輸出：輸出交直流都可以，電壓范圍寬，電流大，動作頻率低，一般1Hz左右。

　　晶體管輸出：只能輸出直流，一般是30V以下，電流小，動作頻率高，高可達200KHz或更高。

　　晶閘管輸出：只能輸出交流，一般是60-450V，電流大，動作頻率高，價格貴。

　　模擬量輸出的有：

　　電壓輸出，一般是-10V到+10V電壓輸出。

　　電流輸出，一般是0-20mA、4-20mA電流輸出。

　　PLC與輸出設備連接時，不同組（不同公共端）的輸出點，其對應輸出設備（負載）的電壓類型、等級可以不同，但同組（相同公共端）的輸出點，其電壓類型和等級應該相同。要根據(jù)輸出設備電壓的類型和等級來決定是否分組連接。如下圖所示以FX2N為例說明PLC與輸出設備的連接方法。圖中接法是輸出設備具有相同電源的情況，所以各組的公共端連在一起，否則要分組連接。圖中只畫出Y0-Y7輸出點與輸出設備的連接，其它輸出點的連接方法相似。