1 引言

    25t/h净水设备的工作为单纯的开关量逻辑控制，无模拟量处理。此净水系统完成对水中杂质的沉淀和过滤，使得水质较差的井水变为可以利用的生活用水，如饮用，洗碗等等。整个设备的运行全由PLC进行控制，通过对各液位开关进行开关量采集和运算，控制加水，排水电磁阀及水泵的工作。相对与人工及其他设备控制来说，PLC具有可靠性高，接线简单，逻辑更改方便等优点。

    2 净水设备介绍

    2.1设备简介

    整个设备主要由药箱、源水池、沉淀池、袋虑、净水池、各个水泵和阀等组成。设备支持自动和手动两种方式，手动方便在设备维护时进行操作。控制系统能够实现断电再上电后继续运行，如泵保持原状态不变，沉淀延时继续等。对于多台泵并联的控制，能够定时进行工作泵的切换，使得每台泵的运行时间尽量均匀，延长其使用寿命。

    2.2净水设备工作过程

    当某一药箱处于低位时，相应的药箱低位指示灯亮，手动加药后点击混合按钮，相对应的加药泵或电磁阀（D3和D5）启动，D4或D6电磁阀关闭，设备开始自动混药。延时混合完成后，根据两个沉淀池和源水池的水位条件判断药箱和源水池是否向沉淀池中加水。若源水池水位处于高位，任一沉淀池处于低位，则潜水泵和两个加药泵，D4和D6电磁阀打开，D3和D5电磁阀关闭，实现向沉淀池中加水。在沉淀池中，药加速水中杂质的沉淀，使源水池中的水进行净化。沉淀结束后根据净水池的液位高度决定是否向净水池送水。若净水池水位为低位，则沉淀池中的水经过袋虑式过滤器过滤后储存在净水池中。使用PLC设备可以方便的对各个液位开关等开关量状态进行检测，并根据逻辑运算结果控制水泵、电磁阀或指示灯等的输出，非常适合与此净水设备结合实现净水过程自动化。

        

                                    图  2-1  净水设备结构图

    3 控制系统设计

    本净水系统是以PLC为控制核心，由执行机构（如电磁阀，水泵）、声光报警和开关按钮等外围设备组成。其中，对水泵的控制通过接触器实现。系统组成如图3-1所示。

               
                                    图  3-1  控制系统组成

    通过PLC的运算控制，使净水设备能够高效进行净水工作，避免了人工操作产生的失误和时间浪费或使用其他控制设备产生的复杂的维护工作。

    4 硬件选型

    4.1 PLC硬件配置

    根据控制的工艺和要求确定控制点数。其中开关量输入27点，开关量输出20点。无模拟量处理。据此选择以下PLC模块可满足使用要求。

    1、 LM3109 CPU，自带24路数字量输入和16路数字量输出及RS232和RS485通讯口；

    2、 LM3231数字量扩展模块，为4路数字量输入和4路继电器输出；
   
    LM3109和LM3231共计数字量输入28点，继电器输出20点，满足使用要求。理论上应多预留些点，但考虑到成本和PLC相当高的可靠性，最终硬件选型如上。

    4.2 PLC I/O分配

    表  4-1 输入输出信号清单

           

    4 应用特点

    准确性及可靠性

    准确性、可靠性是所有PLC产品都具有的特点。 LM PLC可以精确定时，且运算速度很快，当判断条件满足时，会立刻进行输出动作，保证了执行的准确性。PLC具有优良的结构和抗干扰能力，且维护方便（若工作环境好几乎不需要维护），充分体现了其高可靠性。
? 
    系统功能强

    净水过程需要一套较复杂的逻辑控制完成，其控制点数较多，各结构关联性强。 LM PLC可以轻易完成复杂模拟量的处理和控制，对于开关量运算速度仅为0.37微秒，并支持模块扩展。因此应用于净水设备完全可以满足所有的控制要求，并可根据今后的需要进行扩展，完成复杂的逻辑控制。

    参考文献  

    [1] 《-LEC G3系列小型一体化PLC硬件手册》，北京和利时自动化驱动技术有限公司，2007.1
   
    [2] 《 LM系列PLC软件手册》，北京和利时自动化驱动技术有限公司，2008.1

    [3] 《-LEC G3系列小型一体化PLC指令手册》，北京和利时自动化驱动技术有限公司，2007.5