基于PLC自动反冲洗过滤器控制系统的设计毕业论文

长沙学院毕业设计(论文)

长 沙 学 院

CHANGSHA UNIVERSITY

本科生毕业论文

论 文 题 目: 基于PLC自动反冲洗过滤器控 制系统的设计 系 部： 电子与通信工程系 专 业： 电气工程及其自动化专业 学 生 姓 名： 班 级： 学 号 指导教师姓名： 职 称 职称

长沙学院教务处 二○一三年六月制

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（20 14 届）

本科生毕业设计说明书

基于PLC自动反冲洗过滤器控制系统的

设计

系 部： 电子与通信工程系 专 业： 电气工程及其自动化 学 生 姓 名： 班 级： 电气2班 学号 指导教师姓名： 职称 副教授 最终评定成绩 职称

2014 年 5 月

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摘要

随着我国经济的快速发展，管道海水处理已经是一个非常需要重视的问题。管道海水处理过程是一个非常复杂的非线性、多变量的控制过程。传统的海水过滤系统多采用常规的药物处理、反渗透处理等，多数都以手动控制系统为主，依靠操作员工的知识和经验进行处理。这些处理方式质量不稳定而且人工量大，成本高。因此为了提高海水处理的质量，降低成本，节省人力和物力资源，本设计采用先进的自动控制设备和技术，设计一个能够自动反冲洗控制的过滤器。

本次设计主要用的是日本三菱公司生产的FX2N-32M型号的PLC可编程控制器。利用GX.Developer软件设计出梯形图，并且用可编程控制器(PLC软件)写出指令表，最后用PLC仿真软件对所设计程序进行仿真，结果表明，此设计符合基本要求，将PLC应用于管道海水处理控制系统，对提高控制系统的自动控制性能，增加可靠性方面具有十分重要的现实意义。

关键字：海水处理，可编程控制器（PLC），过滤器，控制系统

I

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ABSTRACT

With the rapid development of China's economy and the pipeline water treatment is already a very need to attach importance to the problem. Pipeline water treatment process is a very complicated nonlinear, multivariable control process. Traditional water filtration system with more conventional drug treatment, reverse osmosis etc, most of them with manual control system is given priority to, rely on knowledge and experience of the operating staff for processing. These handling quality is not stable and large amount of artificial, cost is high. So in order to improve the quality of the water treatment, reduce costs, save manpower and material resources, the design adopts the advanced automatic control equipment and technology, can design a automatic backwash filters.

This design mainly use the Japanese Mitsubishi company produces the FX2N - 32M models of PLC programmable controller. Use GX.Developer software design of ladder diagram, and by programmable controller (PLC) software written instruction table, finally with PLC simulation software to design simulation program, the results show that the design conforms to the basic requirements, applying PLC to pipe water treatment control system, to improve the performance of the control system of automatic control to increase reliability has very important practical significance.

Keywords：Seawater treatment，Programmable controller (PLC)，Filter，Control system

II

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目录

摘要 ........................................................................................................................ I ABSTRACT .......................................................................................................... II 第1章 绪 论 ................................................................................................... 1

1.1 课题研究的背景及意义 ............................................................................................. 1

1.2 国内外海水管道水处理情况 ..................................................................................... 1 1.3 自动反冲洗过滤器的控制系统的特点 ..................................................................... 2 1.4 本文的主要工作 ......................................................................................................... 3 1.5 本章小结 ..................................................................................................................... 3

第2章 自动反冲洗过滤器控制系统方案研究 ............................................. 4

2.1 自动反冲洗过滤器控制系统的设计要求及研究方案 ............................................. 4

2.2 控制方式的选择 ......................................................................................................... 5 2.3 本章小结 ..................................................................................................................... 5

第3章 自动反冲洗过滤器的硬件电路设计 ................................................. 6

3.1 自动反冲洗过滤器的系统组成及控制要求 ............................................................. 6

3.1.1 手动反冲洗 ...................................................................................................... 7 3.1.2 自动反冲洗 ...................................................................................................... 7 3.1.4 状态指示灯和故障指示灯说明 ...................................................................... 7 3.1.5 自动检测 .......................................................................................................... 8 3.2 自动反冲洗过滤器控制系统的主电路设计 ............................................................. 8 3.3 控制电路的设计与分析 ............................................................................................. 8

3.3.1 PLC的具体I/O分配 ....................................................................................... 8 3.3.2 控制电路I/O接线 ........................................................................................... 9 3.4 设备的选型 ............................................................................................................... 10

3.4.1 PLC选型 ......................................................................................................... 10 3.4.2压力控制器的选型 ......................................................................................... 11 3.4.3 阀门选型 ........................................................................................................ 12 3.4.4 过滤网的选型 ................................................................................................ 12 3.5 本章小结 ................................................................................................................... 12

第4章 自动反冲洗过滤器控制系统软件部分 ........................................... 13

4.1 控制方案的流程分析 ............................................................................................... 13

4.2 各模块功能程序 ....................................................................................................... 14

4.2.1 手动模块程序 ................................................................................................ 14 4.2.2 自动模块程序 ................................................................................................ 15

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