PLC程序设计应用于反渗透自动控制系统

摘要：该文以反渗透PLC自动控制系统为例，介绍了一种PLC程序设计方法。该方法优化了程序结构，增加了梯形图语言的可读性，使之更接近自然语言。

　　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，从而使原水得到净化，工艺流程如图1所示。

　　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PLC作为反渗透系统的自动控制设备就变得非常必要。本文结合实际，介绍一种反渗透PLC控制系统的编程方法，用来简化系统的逻辑关系，提高PLC程序的易读性。
　　1 设计要点
　　1．1 主要控制回路
　　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，保护高压泵不在缺水情况下工作。当因其它的原因误操作，使高压泵的出口压力超过某设定值时，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，为了防止高压泵突然起动升压，采用出口电动慢开门缓慢提升压力，使膜元件逐渐升压至一定的压力。当反
渗透停止使用时，延迟关闭进水电动阀，启动反渗透冲洗泵，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 10rain左右，以避免浓水中的高浓度盐类在RO膜表面沉积结垢而影响膜的性能。
　　1．2 主要控制对象及控制步序表(表1)

　　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lO个状态，状态转换是不可跳跃的，上位机监控程序画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，绝大多数转换是定时发生的，只有在运行(二)状态下，转换才由按下停止按钮来触发。
　　1．3 状态转换的实现
　　通过以上分析，程序首先要建立基于定时触发器的状态转换，如图2。图中所选定计时单位为0．1s，有输入时，计时开始；计时到时，输出线圈闭合；无输入时，线圈断开。所有状态依次触发，并全部保持到最后，直到系统最后一个状态触发，全部状态均断开。
　　1．4 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，它可以使编程简单化。例如，要确定进水阀的输出就可以先看控制步序表的进水阀列，表明进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，用自然语言可以表示为：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
　　通过以上梯形图编程方法的介绍，可以发现先建立状态转换步序表，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PLC程序设计的有效方法。