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PLC程序设计应用于反渗透自动控制系统_图文

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PLC 程 序 设 计 应 用 于 反 渗 透 自 动 控 制 系 统  
王晓璐’ 窦大河  陈 , , 萍’  
20 3 ; 50 1  ( . 炭 工 业济 南设 计研 究 院有 限 公 司 , 东 济 南 1煤 山

2 .浙江欧美环境工程有限公 司山东分公司, 山东 济南  20 5 ) 5 33  摘 要 该 文以反渗透 P C自动控制 系统为例, L 介绍 了一种 P C程序设计方法。该方法优化 了程序结构, L 增加 了梯形 图语言的可读性, 使之更 
反 渗透  自动控 制 PC 梯形 图 L  

接 近 自然 语 言 。   关键词

中圈分类号

T 31 P 1 

文献标识码

A  

反渗 透是一种膜分离技术 , 反渗透膜 的孔 径与水  分子基本一致 , 只有 与水分子 大小相仿 的粒子能够 通  过, 其他粒 子或 杂质被 分 离 出去 , 而使 原水 得到 净  从
化 , 艺 流程 如 图 1 示 。 工 所  
保安过滤器 高压泵  R 0  

提升压力 , 膜元件逐渐 升压至一定 的压力 。当反 渗  使 透停止使用 时, 延迟关 闭进水电动阀 , 动反渗透冲洗  启 泵, 打开冲洗 自动 阀、 浓水 端 自动排 放 阀和产 水 自动  阀, 自动 冲洗 5 1rn   0 i 左右 , a 以避 免浓 水 中的高浓 度  盐类在 R O膜表面沉积结垢而影响膜的性 能。   12 主要控制对象及控制步序表 ( 1  .   表 )
表 1 主 要 控 制对 象 及 控 制 生产 表 
状态 
浓 水   产 水  高压 泵 冲洗水泵 供水泵 进水阀  阀 排放阀  排放 阀  时间        冲洗  

开机低压冲洗   浓水 
静 置  预启 动  运行( ) 一   运行( ) 二   预停( ) 一  

√ 
√  √  √  √ 
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1mn 0l  
38 D  5  8 5cn r   i f

图 1 反 渗 透 系统 流 程 图  

√  √ 

随着反渗 透 系统设 备 造价 和运 行 费用 的不 断 降  低, 越来越 多的行业( 电力 、 石油 、 煤炭 、 化工等) 都在使  用反渗 透系统生产 各种工 艺用脱盐水 , 由于反渗 透系 

预停( ) 二   停机低压冲洗  

√  

√  

√   √  

√   √ 

18 5  18 5  1mn 0i  

根据 上表发现 , 反渗透控制模 式是一种基 于时序  的状态转换模式 , 具体转换顺序见表中的状态列 , 共有  l 个 状 态 , 态 转 换是 不 可 跳 跃 的 , 位 机 监控 程 序 画  O 状 上 面 中有系统启 动和系统停止两 个按钮 , 触发启动 按钮  后, 状态转换开始 , 大多数转 换是定时 发生 的, 绝 只有  在运行( ) 二 状态下 , 转换才 由按下停止按钮来触发。  
13 状 态 转换 的实现  . 通过 以上 分 析 , 序 首 先 要 建 立 基 于 定 时 触 发 器  程

统人工方式很难 保证 反渗 透系统 的长期稳定运 行 , 因  此采用 P C作为反渗透系统的 自动控制设备就 变得非  L 常必要 。本文结合实 际 , 介绍 一种反渗透 P C控制 系  L
统 的编程方法 , 用来简化系统 的逻辑关系 , 提高 P C程  L

序 的易读性 。  
1 设计 要点 
1 1 主 要控 制 回路  . 

的状态转换 , 如图 2 。图 中所选定计 时单位为 0 1, .s有  输入 时 , 时开始 ; 计 计时到 时 , 出线 圈闭合 ; 输 无输 入 

反渗透装置 的高 压泵进 口装有低压 保护开关 , 出 

口装有高压保护开关 。高压泵与水箱低液位连锁。当  高压泵进 口低 压开关动作 时 , 系统会 自动发 出信号停  止高压泵 的运 行 , 护高 压泵 不在 缺水 情况 下工 作。 保   当因其它的原 因误 操作 , 高压泵 的出 口压力超过 某  使 设定值时 , 高压泵 出 口高压 保护会 自动 切断高压泵供  电, 保护系统不在超高压下运行 。   反渗透 的启停保 护。当反渗 透投入运 行时 , 了  为 防止高压泵突然起动 升压 , 采用 出口电动慢开门缓慢 
*收稿 日期 :07一l —2  20 2 7

时 , 圈 断开。所 有状 态依 次触 发 , 线 并全 部保 持到 最 
后 , 到 系统 最后 一 个 状态 触 发 , 部状 态 均 断 开 。 直 全   14 程 序 的动 作 输 出 .  

状态时序形成 以后对于确定设 备的输 出动作 是非  常有帮助的 , 可以使编程简单化。例如 , 它 要确定 进水 

阀的输 出就可 以先看控制 步序 表 的进水 阀列 , 明进  表

水阀是在 三个时间段 里面是开的 , 其余是关 的 , 并且后 
两个时间段是连续的。那么 , 这三个 时间段 , 自然语  用

言可以表示为 : 系统运行后 , 开机低压 冲洗未结束 时或  者 预启动结束而运行 ( ) 二 未结束时 。梯形 图如 图 3  。
2 结 论 

作者简介 : 王晓璐 (99一)女 , 16 , 工程师 , 科, 本 毕业于山东 科技大  学计算机专业 。现在煤 炭工业济南设计研究 院有限公司从事计算机  相关领域的工 作。  

通过 以上梯形 图编程方法 的介绍 , 以发现先建  可

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RoA    S

UROS  

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运行 2  

图 3 程序动作梯形 图  

图 2 状 态转 换 示 意 图  

立状态转换 步序表 , 然后 以 自然语 言的方式确 定相关  设备的动作输 出, 会增加梯形图语言的易读 性 , 便于检  查逻辑错误 , 是~种简化 P C L 程序设计的有效方法 。   锚杆 , 并对 注浆 锚杆进 行编 号 , 立档案 , 建 以利 分 析。   ③ 巷道复喷前 , 注浆锚 杆尾 部螺纹部分使 用特制护 套  保护 , 防止被浆液覆盖。④注浆后 , 阀滞 留在注浆锚  闸 杆上 《6 , h保持锚杆管内压力。⑤尽 可能低 压注浆 , 每  孔注浆量《10 , 0 L 注浆 时浆液从 附近锚 孔或 裂 隙中大  量跑浆时停止注浆 , 3 rn后 , 等 0i a 再重 复注浆 1 次 , ~2   直至 把 u型棚后空区填满为止。   () 7注浆工艺及操作要求 。①注浆工 艺 : 打注浆锚  杆孔一安装注浆锚杆一 注底角孔一 注帮部孔一注顶板  孔 。②注浆采用 自下而上 、 左右顺 序作业 的方式 , 注浆  完毕后 , 根据观察结果确定是否复注及复注位置。③注  浆泵靠巷道一侧安置 , 以免影响行人行车。④连接好注  浆系统 管路设 备 , 先用水试 注, 确认系统连接 准确 可靠  后, 方可正常注浆。⑤按施 工要求配齐人员 , 一般设 现  场负责人 1 , 人 配液工兼注浆工 2 。⑥浆 液水灰 比约  人 为 115 水玻璃掺量为水泥重 量的 3 ~5 :., % %。在配浆  容器 中搅拌 5 i后配成注浆液。水泥在倒人搅拌桶时  mn 要过筛 , 避免堵 塞注浆 泵。⑦按 定压 、 量控制 注浆。 定   注浆最大底角锚杆压力为 3 P , M a帮锚杆压力为 15 P ; .M a   每孔注浆量不少于 10 。⑧注浆时 , 0L 注浆工要站在注浆  锚杆侧面 1 m以外, 以防孔 内喷浆伤人 。注完一孔停泵 
后, 注浆工应立 即卸下注浆管, 把它与 另一根注浆锚  并 杆快速连接 , 开始注浆 。为加快注浆速度 , 可对 2 3根  ~ 锚杆同时注浆。⑨注浆过程 中要随时观察记 录各注浆  参数的变化 , 若发生跑漏浆液或巷道变形 、 冒顶征兆 , 应 

( 上接 第 6 4页) 厚度 5 r 混凝土 配 比为水泥 : 0 m; a 黄沙 :  
石 子 =1 2 2  : :。

() 2 锚喷支护 。采用 Ⅳ 级锚杆 专用 螺纹钢加 工而  成的高性能锚 杆加 电弧焊钢筋 网联合支护 , 顶部采用 
● ●  

风 动锚杆钻机 ; 帮部采用气 动凿岩机施 工 , 孔深与锚杆 
等长; 采用 加 长 锚 固方 式 , 根 锚 杆 采 用 两 节 Z 30 每 26 树  脂 药 卷加 长锚 固 。顶 部锚 杆 问排距 为 80 m   0r 。 a

滞后掘进迎头 8 0 ~1m打帮部锚杆 , 锚杆参 数及锚  固要求 同顶部锚杆 , 锚杆间排距 80 m   0m 。 采用 M S 9J 气 扳机对锚 杆进行 二次 加 固, Q 一 02 使  锚杆 的预紧力矩不低于 30 · 。锚固力不低 于 8 k 。 0N m 0N   ( ) u型 钢拱 形支 架 。① 架棚 净尺 寸 : ×h   3架 b =
30mT 10 m 侧 腿 外 扎 角 为 8。 ② 架 棚 尺 寸 严  40 l ̄30m , l 4。

格按设计断面施工 , 净高允 许误差 0~ 0 m, 5m 净宽允许 
误差 0 ±5r ~ 0 m。③棚距 50 m, 与棚之 间用 6 a 0r 棚 a 根  qlm b6 m圆钢拉杆连接 。④支 架搭接长 度 40l , 0 rn 每个  l / 搭接处采用新型限位双槽 夹板 2副 , 鞋规 格 : ×宽  铁 长
×厚 : 0m 20 m×20 m×1m 。⑤腰 帮过 顶 采 用 钢 笆 , 0m 0m  

交叉密排, 并要求 横平竖直 。支架的顶 部及两 帮 、 肩窝  应背紧 、 背严 、 背牢 , 不得 出现空帮 空顶现 象 。⑥棚 腿  必须 采 用 料 石铺 底 穿 鞋 , 石 规 格 : ×宽 ×厚 = 料 长   30 m× 0m 0m 30 m×10 m 5 m 。⑦壁后充填 注浆 。  

() 4 喷砼。实践证明 , 辅助以高 强并具 有一定韧性 
的混凝土喷层 , 能将 巷道表 面由于破裂松 动 的岩 体予  以有效的固结与损 伤修复 , 有利 于改善 围岩 应力状 态  和岩体完整性。   () 注浆 锚 杆 。注 浆 锚 杆 间排 距 为 10m   5打 50 m× 10 m 。注浆孔深度一般为 2 。如遇岩石严重破 碎 、 50 m m   塌孔等可重新补打或将注浆孔加深至 4 m左 右 , 注浆锚  杆随之加 长。注浆锚 杆外露 长度 为 10 m 5m 。封 孔用 2   卷快硬水泥卷 , 封堵要严密。  

立即停止注浆 。⑩每班注浆后 , 用水冲洗管路 5 i。 mn 
4 注 浆加 固 效 果 分析 及 结 论 

监测结果支护效果 比较 明显。巷道收 敛量很 小 ,   巷道 没有 出现明显底鼓 , 围岩基本处于稳定 状态。  

() 6滞后注浆。①注浆前 , 对完成 u型棚支护 的巷 
道进行 复喷封闭 , 喷厚 3 5 m 复 喷后 壁 面不得 出 0~ 0 m,  

采用锚注支 护技术 能有效地 固化围岩 , 使巷道 松  散岩体形成一个再生 自然拱 , 高围岩 的 自承 能力, 提 巷 
道变形得到明显控制 , 注联合支 护对于控 制软岩巷  锚

现空洞 、 隙, 裂 洒水养护 《7 。②严格按设 计布置注浆  d

道 的变形具 有显著控制效果。