基于PLC的纯水处理系统
基于PLC的水处理设备控制系统设计
基于PLC的水处理设备控制系统设计简介本文档旨在描述基于PLC（可编程逻辑控制器）的水处理设备控制系统的设计。
通过使用PLC，可以实现对水处理设备的自动化控制和监控。
设计要求以下是设计该控制系统需要满足的主要要求：1. 系统应能实时检测和监控水处理设备的运行状态。
2. 系统应能自动调节和控制水处理设备的操作参数，以确保其正常运行。
3. 系统应提供用户友好的界面，以便运维人员能够轻松地操作和监控设备。
4. 系统应具备故障检测和报警功能，以及相应的紧急停机保护机制。
设计方案基于以上设计要求，我们将采用以下设计方案来实现水处理设备控制系统：1. 选择适合的PLC型号：根据实际需求和预算考虑，选择合适的PLC型号，确保其具备足够的输入输出点和性能。
2. 传感器和执行器选择：根据控制要求选择适当的传感器和执行器，用于检测和控制水处理设备的各项参数和操作。
3. PLC编程：使用PLC编程软件，编写逻辑控制程序，实现对水处理设备的自动控制和监控。
4. 人机界面设计：设计并实现用户友好的人机界面，可以通过触摸屏或其他输入设备进行设备操作和状态监控。
5. 故障检测和报警：编写故障检测和报警程序，监测设备的故障状态，并及时发送报警信息给运维人员。
6. 紧急停机保护：设计安全机制，当系统检测到紧急情况时，能够迅速停止设备操作并保护设备以及操作人员的安全。
总结通过基于PLC的水处理设备控制系统的设计，我们能够实现对水处理设备的自动化控制和监控，提高设备的运行效率和稳定性。
该系统具备实时检测、自动调节和报警保护等功能，为水处理设备的运维管理人员提供便利和安全保障。
以上是对基于PLC的水处理设备控制系统设计的简要描述，更详细的设计和实施细节需要根据具体需求进行进一步研究和规划。
基于PLC控制的水处理系统的设计
基于PLC控制的水处理系统的设计【摘要】21世纪以来节水节能已成为时代特征，水资源已经成为各国的战略保护资源，从而衍生出各种自动控制水处理系统，实现对水资源的循环利用和高效率利用，并对其设计要求逐步提高。
本文设计了一种基于PLC的自动控制水处理系统，该水处理控制系统能够很好地满足用户对于水处理自动控制的要求。
【关键词】水处理系统；自动控制；PLC一、引言我国是水资源短缺国家，随着经济的日益快速增长，生活用水质量逐步下降，水质问题将直接影响居民正常生活和经济的发展。
传统水处理方式普遍存在着效率低、自动化程度不高等缺点。
现代水处理方式应采用电气自动化一体技术，朝节能高效、自动化程度高以及可靠性高的方向发展。
本文采用PLC控制技术，设计一套满足水质要求的自动化水处理系统，对于提高企业生产效率和居民生活质量有着很重要的现实意义。
二、水处理行业自动控制需求及设计要求1．水处理行业自动控制需求针对我国水处理行业发展的趋势和特点，水处理行业对电气自动化控制的需求主要表现在以下几个方面：1) 控制器和各仪表支持开放的标准通讯协议。
由于控制现场设备数量和种类繁多，设备与控制器之间需要通过总线的方式进行通信，从成本和工作效率考虑，各种控制器以及仪表能够支持通用的开放通讯协议标准。
2) 上位机支持丰富的组态软件驱动程序。
上位机组态软件需要包含丰富的控制器的驱动程序，保证能够同时支持多家控制器同时通信和界面组态。
3) 控制器设备运行稳定可靠性高。
针对水处理系统，控制器要求具有较强的抗干扰能力，较长的平均无故障时间，并且保证系统即使故障情况下，能够最低限度的减少故障损失。
4) 提高现场调试效率。
自动控制系统的调试是水厂正常运行调试的最后一个环节，调试主要保证控制系统是调试期短和调试效果好。
2．水处理自动控制系统设计控制要求设手动/自动转换功能，可以随时根据系统各设备的运行状况对系统的控制方式及工艺参数进行调整。
在手动方式下，对各单元（如自动阀，水泵）进行独立操作。
基于PLC的水处理自动控制系统设计
基于 PLC的水处理自动控制系统设计摘要：水资源是保障人们生存的重要基础，随着我国现代社会的不断进步和发展，带动了工业以及城市化的发展，在工业和城市化发展的过程中，许多污染问题也日益出现，最为严重的便是水污染，人们生活水平的提升使得对居住环境质量要求也在不断的提升，所以使得工业加大了对水质的处理，在企业中对于水处理的过程不但操作步骤多所用的设备以及工艺也是较多的，其中阀门的工艺更是复杂，这种水处理技术不但会加大工人的劳动程度，还无法保障用水的质量，为了对企业用水的质量和效率进行有效的提升，就需要设计一种新型的水处理自动控制系统。
本篇文章，主要就是对基于PLC的水处理自动控制系统设计进行的分析和研究。
关键词：PLC，水处理，自动控制系统，分析研究1.2.PLC相关简介（一）PLC自动控制系统的概述PLC作为工业生产自动化的重点支撑，是自动化生产的重要装备，具有控制功能强、可靠性强以及使用方便的特点。
PLC自动控制系统又称为可编程逻辑控制器，可以说是一种小型的计算器，PLC自动控制系统是由输出模块、输入模块、存储器以及微控控制等相关的硬件组成，软件系统通常是由用户程序和系统程序组成。
PLC自动控制系统的功能主要是实现对逻辑控制功能的执行，运行的过程中微控制器是PLC自动控制系统中的关键控制部位，可以有效的实现对外部设备的控制［1］。
1.2.模块式PLC模块式PLC具有的功能性质是极多的，所以可以成为多功能性模块，模块式PLC简单来说就是将PLC多个部分拆分成几个单独的模块，可以将整体的PLC拆分成电源模块、I/O模块以及CPU模块等多种具有多功能性的模块，在PLC中进行模块PLC有着一定的要求，只有在大中型的PLC自动控制系统中才可以使用模块式的结构，模块式PLC的使用具有安装便利、灵活配置和修复便利、扩展等多种特点。
1.2.整体式PLC整体式PLC是由许多不同的I/O点数的扩展单元以及基本单元组成的，其扩展单元中只有I/O和电源等系统，基本单元中除了包括电源、I/O组件之外，还有CPU组件。
基于PLC中水处理控制系统
● 利用一般水（非纯净水）具有一定电阻的特性，构成桥式电阻输入电路，使 用比较电路来判断水位是否到达设定电极，从而低成本准确地测出同一池中4 点的水位状态，并通过继电器开关点位输出到PLC中。
● 图5-8给出电极式水位计的原理框图，由桥式输入、比较器、功率放大、继电 器、开关输出、直流稳压电源、输出显示几部分组成。
●3.1 工艺控制流程图
● 根据总体方案的设计，需要在工艺流程图的基础上，首先画出自动化 系统工程的第一张图纸——带测控点的工艺流程图或简称工艺控制流 程图，即用过程检测和控制系统的设计符号来描述生产过程的测控内 容。
● 图5-3所示为中水处理控制流程图，分别在调节池、中间水池、溢流 井 和中水储池这4个池中设置了水位测量仪。其中，前三个水池只配 置了 上、下限的两点水位测量，而最后一个中水储池为上上限、上限、下限 与下下限的四点水位测量。由水位测量的数字量DI信号，送入控制装置 PLC中，经逻辑运算输出数字量DO信号控制水泵（以及相应的 电磁阀） ，从而构成了4个回路的单回路控制系统。其中，圆圈外带 方框的图例 表示操作人员可以监控的计算机控制装置。
基于PLC的中水处理控制系统
1 工艺流程及控制要求 2 控制系统总体方案设计 3 电气控制系统设计 4 PLC系统设计 5 安装调试与项目验收
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1 工艺流程及控制要求
● 1．工艺流程简介
● 中水处理系统的一般工艺流程框图如图5-1所示。利用机械过滤、生 物接触氧化、化学絮凝方法使水中的COD（化学需氧量）、BOD5（生化 需氧量）、SS（悬浮物）等污染物大幅度减少，再采用活性炭和碳 纤维复合吸附过滤方式，使出水达到除饮用以外的其他生活使用要求。
● 4. 热电偶、热电阻扩展模块
基于PLC水处理控制系统设计
纯水在食品、电子等工业领域有着广泛的用途。由于各种原因，地球上天然饮用水的数量和质量正在逐年下降。这个问题是非常迫切的。净水市场本身也在积极地发展，并且每年都会获得大量的投资。现今工业净水的需求呈增长趋势。
所谓纯水并非指化学纯的水，而是指在一定程度上去除了各种杂质的水。用离子交换法主要去除的是水的硬度(Ca2+、Mg2+)，而并没有把水中包括非硬度盐在内的所有强电解质者去除，而且水中还存在硅酸等弱电解质以及气体、胶体、有机物、细菌等杂质，根据这些杂质的去除程度把纯水又分为除盐是电子元器件生产中的重要作用日益突出，纯水水质已成为影响电子元器件产品质量、生产成品率及生产成本的重要因素之一，水质要求也越来越高。在电子元器件生产中，纯水主要用作清洗用水及用来配制各种溶液、浆料，不同的电子元器件生产中纯水的用途及对水质的要求不同。由于现代工业技术的发展，对水质提出日益严格的要求，因而直接采用原水作原料、工艺用水或生产过程用水的部门逐渐增多，制造纯水的技术也相应得到迅速发展。
基于PLC水处理控制系统设计
工作压力
0.05MPa～0.6Mpa
工作温度
5～40℃
操作方式
手动或自动控制
简体材料
04、316L、A3碳钢及玻璃钢
2
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。RO（Reverse Osmosis）反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮Βιβλιοθήκη 、海水淡化等领域。如图2.2所示。
纯水在食品、电子等工业领域有着广泛的用途。由于各种原因，地球上天然饮用水的数量和质量正在逐年下降。这个问题是非常迫切的。净水市场本身也在积极地发展，并且每年都会获得大量的投资。现今工业净水的需求呈增长趋势。
所谓纯水并非指化学纯的水，而是指在一定程度上去除了各种杂质的水。用离子交换法主要去除的是水的硬度(Ca2+、Mg2+)，而并没有把水中包括非硬度盐在内的所有强电解质者去除，而且水中还存在硅酸等弱电解质以及气体、胶体、有机物、细菌等杂质，根据这些杂质的去除程度把纯水又分为除盐水、纯水和超纯水几个等级。
表2.1 原水水质mg/L
项目
含量
项目
含量
项目
含量
K++Na-
总Fe
COD
SO42-
NO3-
12.4
0.05
2.90
67.0
4.44
Sr2+
Ba2-
Zn2+
HCO3-
SiO2
0.20
0.037
基于PLC和MCGS的水处理控制系统
.毕业论文题目: 基于PLC和MCGS的水处理控制系统学生倪泽旭专业生产过程自动化技术指导教师魏翠琴完成日期2011年5月湖职院自动化类专业毕业论文基于PLC和MCGS的水处理控制系统学生：倪泽旭指导教师：***2011年5月摘要本文采用PLC、触摸屏设计了纯净水处理控制系统，阐明了纯净水处理的工艺过程（正常生产流程和装置清洗流程）及PLC的控制功能（控制泵的启停、阀门的通断和现场模拟量数据的采集）。
系统运行表明，设计合理有效，产水水质达到了纯净水水质的各项指标。
对系统的硬件、软件结构和工作原理进行了说明，并且重点介绍了西门子PLC的子程序调用结构和对模拟量处理的软件编程及在与MCGS嵌入式一体化触摸屏通讯时的编程注意事项。
本系统为无人值守系统，运行表明，有效地解决了该煤矿饮用水水质差的问题，为纯净水给水创造了客观的经济效益和社会效益，达到了节能、降耗的目的。
关键词：PLC；MCGS；石英砂过滤器；活性碳过滤器；超滤；反渗透；目录.摘要 (Ⅰ)目录 (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 水处理国内外的现状 (1)1.2水处理的背景 (2)1.3 课题设计的内容 (2)第2章系统控制方案的确定 (3)2.1 水处理的工艺流程 (3)2.2水处理的控制要求 (4)2.3 系统设计的方案及组成 (5)第3章系统硬件的选型 (7)3.1 PLC型号的选择 (7)3.2 相关仪器选型 (9)第４章系统软件设计 (11)4.1 PLC控制器程序设计 (11)4.2人机界面结构设计 (13)结论 (17)致谢 (17)参考文献 (18)附录Ⅰ控制接线图 (19)附录Ⅱ系统程序 (20)第1章绪论1.1 水处理国内外的现状国际上，大规模的水污染治理是在第二次世界大战后，随着50年代经济的蓬勃发展带来的60年代日益严重的环境污染而展开的。
水处理设施中，城市排水管线和水处理厂的兴建在水污染控制中发挥着骨干作用。
至70年代末，美国投入了数千亿美元兴建了18000余座城市水处理厂，英国、法国、德国耗费巨资兴建7000至8000座城市水处理厂。
基于PLC的水处理设备电气控制系统设计
基于PLC的水处理设备电气控制系统设计引言本文档旨在介绍基于可编程逻辑控制器（PLC）的水处理设备电气控制系统的设计。
水处理设备是处理水质、净化水源及其他水处理过程的设备，而电气控制系统是实现设备自动化和监控的重要组成部分。
本文将讨论PLC的基本概念、电气控制系统的设计流程以及一些常见的设计考虑因素。
PLC概述PLC是一种数字化电子计算机，其用途是控制机械和工厂设备。
它通过读取输入信号，根据预设的程序逻辑进行处理，并输出控制信号来实现设备的自动化控制。
PLC具有可编程性、可靠性和可扩展性等特点，因此在水处理设备中广泛应用。
电气控制系统设计流程1. 需求分析：首先需要明确水处理设备的功能需求和性能指标，例如水流量、压力和温度等参数。
2. 系统设计：基于需求分析的结果，设计电气控制系统的整体架构，确定所需的传感器、执行器和其他硬件设备。
3. PLC编程：根据系统设计的要求，编写PLC的程序逻辑，包括输入信号的读取、控制算法的实现和输出信号的生成。
4. 硬件连接：将传感器、执行器和PLC模块进行正确的连接，并进行必要的调试和测试。
5. 系统优化：在实际运行中进行系统性能的监控和优化，适时调整参数和程序逻辑，以提高电气控制系统的效率和稳定性。
设计考虑因素在进行电气控制系统设计时，应考虑以下因素：1. 安全性：确保系统的安全可靠性，例如使用合适的保护装置和安全措施，以防止电气故障和事故发生。
2. 可靠性：选择可靠的传感器和执行器，并合理配置备用部件，以提高系统的可靠性和稳定性。
3. 合规性：遵守相关的法律法规和标准，确保电气控制系统符合安全和环保要求。
4. 易维护性：设计易于维护和故障排除的系统结构，例如合理布置设备和标记线路，便于工程师进行维护和修理。
总结本文介绍了一份基于PLC的水处理设备电气控制系统设计文档。
通过对PLC的概述、电气控制系统的设计流程以及设计考虑因素的讨论，希望能为读者提供有关水处理设备电气控制系统设计的基本指导。
基于PLC的纯水生产控制系统设计
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎｔ ｕ ｎ ｅ ｈ ｉｕ ｎ ｅ ｓ ｒ
２ １ ０ｌ
Ｎｏ ０ ．１
第 １ Ｏ期
基 于 Ｐ Ｃ的纯 水 生产 控 制 系统 设计 Ｌ
程 军
（ 武汉职业技术学院电信工程学院 ， 湖北武汉
制， 满足 日化行 业对 纯水品质 的要 求。文中通过 分析 纯水生产工艺 ， 详细介绍 了设 计思路 、 整体构 建方案 、 每部分 的控制
流 程 及 取 得 的 成 果 和 实际 应 用 意 义 。
关 键 词 ：Ｌ 纯 水 系统 ； 环控 制 Ｐ Ｃ； 循
中图分类号 ：Ｐ ７ Ｔ ２３
ＣＨＥ ＮＧ ｕ Ｊｎ
（ ｏｌ ｅｏ ｌ ｔｏ ｉ Ｉｆｒ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇＷ ｕ ａ ｏ ｔ ｈ ｉ， ｕ ａ ０ ７ ， ｈｎ ） Ｃ ｌｇ ｆ ｅ ｒｎｃ ｎｏｍａｉ ｎ ｉｅｒｎ ， ｈ ｎＰ ｌ ｅ ｎｃＷ ｈｎ４ ０ ４ Ｃ ｉａ ｅ Ｅ ｃ ｏ ｙｃ ３
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基于西门子PLC的纯净水自动化生产线系统
基于西门子 PLC 的纯净水自动化生产线系统摘要：采用目前最先进的西门子S7-1214可编程控制器，人机界面采用15寸彩色MCGS触摸屏，与可编程控制器采用ProfiNet通讯。
针对控制系统的硬件组成、人机界面论述。
可监控原水箱液位、纯水箱液位、控制调节阀的开度、电磁阀、水泵、压力开关等状态。
关键词：可编程控制器，触摸屏，ProfiNet1.系统概述系统由净水设备与包装子系统组成。
净水系统包括石英砂过滤器、活性炭吸附器、树脂软化器及反渗透设备、紫外线消毒装置和臭氧发生装置。
操作有自动与手动相结合的操作方式。
包装系统为桶装生产线系统，具有洗瓶、灌装、封口于一体的全自动包装生产线，可以同时包装也可以手动选择。
采用（60~80桶/小时）微电脑自动洗灌机来实现桶装水的包装，可用于蒸馏水、矿泉水和其他无菌液体的灌装。
该设备集洗瓶、灌装、套盖、压盖和成品送出为一体，使用的原材料符合食品行业和其他行业要求。
系统自动部分由PLC完成，配置监控人机界面，通过现场总线与PLC通讯进行实时监控。
1.系统设计1、原水箱原水箱用于存储生产用的原水，原水箱的进水由进水电磁阀的通断直接控制，而电磁阀的通断取决于检测原水箱液位高度的浮球液位开关，当原水箱液位处于低水位时，低水位信号反馈到控制中心PLC，然后PLC驱动打开进水电磁阀，使原水进入水箱补水；当原水箱液位处于高水位时，同样浮球开关反馈高水位信号到PLC，PLC使进水电磁阀关闭，避免原水溢出水箱。
另外，原水箱还配有投入式液位传感器，输出4-20MA电流信号，传感器量程0-1.5米，此传感器用于检测实时水箱液位高度，配合显示仪表或上位机软件可直观显示当前液位高度。
2、增压泵系统采用380V 0.55KW 卧式增压泵用于给过石英砂过滤器、活性炭吸附器、树脂软化器等过滤器提供压力。
3、电动调节阀电动调节阀用于调节原水流量，从而调节产水速率。
电动调节阀可接受外部4-20ma电流信号作为开度控制信号，也可反馈4-20ma电流信号到PLC，作为位置反馈。
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软件系统设计部分，为简要说明，对PLC常用组态软件的介绍，本文为西门子公司的STEP 7；文中涉及STEP 7的应用范围，软件组态设计中所需要的设置的介绍。
关键词：超纯水，PLC，西门子，控制系统
ABSTRACT
In this paper, the initial production process of ultra-pure water the status quo, development and the basic situation of the project;Ultrapure water treatment focuses on the design of automatic control system PLC.ultra-pure water includes pre-processing, preparation, polishing and recycling system in four parts.
（3）构装工序：就是将单个的晶粒固定在塑胶或陶瓷制的芯片基座上，并把晶粒上蚀刻出的一些引接线端与基座底部伸出的插脚连接，以作为与外界电路板连接之用，最后盖上塑胶盖板，用胶水封死。其目的是用以保护晶粒避免受到机械刮伤或高温破坏。到此才算制成了一块集成电路芯片（即我们在电脑里可以看到的那些黑色或褐色，两边或四边带有许多插脚或引线的矩形小块）。
Part of the software system design, for a brief description of the PLC configuration software commonly used to introduce in this paper for the Siemens STEP 7; text relating to the scope of application of STEP 7, the design of the software configuration settings required for introduction.
In this control system, I have distributed input / output interface, CPU selection and selection of redundant system design, the system chosen ET200M Distributed I / O, it can achieve wide distribution system, to a very harsh the use of the environment; UR2-H rack-type choice, the rack used in a rack configuration complete redundancy of the S7-400 system; S7-417-4H powerful the CPU, system connectivity and redundant connections to facilitate .
基于PLC的纯水处理系统
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摘 要
本文初步阐述了超纯水生产工艺现状、发展情况和本项目基本情况；重点阐述了超纯水处理PLC自动控制系统设计。纯水处理部分包括前处理、制备、抛光及回收系统四个部分。
在本控制系统中的，我对分布式输入/输出接口，CPU选型和冗余系统选择进行设计，本系统选择了ET200M分布式I/O，它能实现分布广的系统连接，能非常严酷的环境下使用；机架选择UR2-H型，该机架用于在一个机架上配置完整的S7-400冗余系统；S7-417-4H的CPU功能强大，系统连接和冗余连接方便。
（1）晶圆处理工序：本工序的主要工作是在晶圆上制作电路及电子组件（如晶体管、电容、逻辑开关等），其处理程序通常与产品种类和所使用的技术有关，但一般基本步骤是先将晶圆适当清洗，再在其表面进行氧化及化学气相沉积，然后进行涂膜、曝光、显影、蚀刻、离子植入、金属溅镀等反复步骤，最终在晶圆上完成数层电路及组件加工与制作。
Keywords：Ultra-pure water, PLC, Siemens, control system
第1章 引言
1.1 背景
晶圆厂即超大规模集成电路厂。晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅芯片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。在硅芯片上可加工制作成各种电路组件结构,而成为有特定电性功能的IC产品[1]。
晶圆及芯片制造业是一个高度技术密集、资金密集的产业，其生产对环境要求非常严格，例如对电力、水源、燃气的供应，不仅有很高的质量要求，还须采用双回路，甚至三回路，从而保证在任何时候都能充足、及时供给。另外对空气环境、地表微震动、厂址地质条件也都有严格要求。至于其厂区内部，由于工艺条件所决定，许多工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成，室内环境的各项参数均须自动调节，以保证随时处于最佳状况，因此，不仅厂房造价相当高，生产、控制设备也异常先进、昂贵，动辄数千万元一台。因此，一般兴建一个两线(即有两条生产线)晶圆厂需投资人民币十几亿至数十亿元，其占地面积也有十几万平方米，员工可达数千人。另外，要保证其正常生产还需要有很多相关的原材料和配套产品生产厂。
芯片的制造过程可大致分为晶圆处理工序（Wafer Fabrication）、晶圆针测工序（Wafer Probe）、构装工序（Packaging）、测试工序（Initial Test and Final Test）等几个步骤[2]。其中晶圆处理工序和晶圆针测工序为前段（Front End）工序，而构装工序、测试工序为后段（Back End）工序。