二次濾網(wǎng)是一種自動(dòng)過(guò)濾污水的裝置，可以強(qiáng)力清除污水中的雜物，適用于火力或水力發(fā)電機(jī)組循環(huán)冷卻水的過(guò)濾和其它工業(yè)循環(huán)冷卻水的過(guò)濾，尤其是對(duì)一些以江、河、湖水為一次循環(huán)直供的廠家，其排污的效果更為明顯。該設(shè)備具有結(jié)構(gòu)合理、性能先進(jìn)、自動(dòng)化程度高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。
1 二次濾網(wǎng)的工作原理
二次濾網(wǎng)的工作原理主要分為壓差排污和時(shí)間排污兩種情況。
第一種是壓差排污，即根據(jù)壓差的大小進(jìn)行排污。二次濾網(wǎng)接入管道系統(tǒng)后，污水由下部進(jìn)水口進(jìn)入濾水器，過(guò)濾雜物后，水從出水口流出。當(dāng)水中雜物通過(guò)網(wǎng)芯時(shí)，由于雜物的體積大于網(wǎng)芯孔的尺寸，從而被聚集在網(wǎng)芯的內(nèi)側(cè)表面上。當(dāng)雜物聚積到一定的數(shù)量時(shí)，由于截流口的減壓作用，從而造成進(jìn)水口和出水口之間產(chǎn)生一定的壓力差。當(dāng)濾網(wǎng)進(jìn)口壓力表和出口壓力表的水壓差值增大到規(guī)定數(shù)值時(shí)，設(shè)備自動(dòng)清洗排污。排污時(shí)，控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)打開(kāi)排污閥，水流對(duì)于附著在網(wǎng)芯的內(nèi)側(cè)表面上的雜物進(jìn)行反向沖洗，經(jīng)由排污管路和排污閥門(mén)排入冷卻水的出水管中，將其排出濾網(wǎng)。當(dāng)壓力差值恢復(fù)到正常時(shí)，控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)關(guān)閉排污閥，從而完成過(guò)濾排污的工作過(guò)程。
第二種是時(shí)間排污，即根據(jù)時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行排污。清洗排污的時(shí)間間隔可以自由設(shè)定。在設(shè)定的清洗排污時(shí)間，控制機(jī)構(gòu)自動(dòng)打開(kāi)排污閥，進(jìn)行清洗排污。
2 PLC選型與I/O點(diǎn)分配
根據(jù)二次濾網(wǎng)的工藝要求，PLC控制系統(tǒng)需要有一定電流容量的開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)來(lái)控制主電機(jī)和排污閥門(mén)。要求PLC能夠和上位操作界面進(jìn)行通訊，在上位操作界面中實(shí)現(xiàn)對(duì)變量的監(jiān)控和修改。要求能夠?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)的壓差信號(hào)進(jìn)行采集，供CPU或上位操作屏幕顯示。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)，PLC控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)共有14個(gè)，其中開(kāi)關(guān)量輸入點(diǎn)8個(gè)，開(kāi)關(guān)量輸出點(diǎn)5個(gè)，模擬量輸入點(diǎn)1個(gè)，沒(méi)有模擬量輸出點(diǎn)。根據(jù)輸入和輸出的要求，選用和利時(shí)HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC，CPU模塊選擇帶有24點(diǎn)開(kāi)關(guān)量的LM3107，其中開(kāi)關(guān)量輸入14點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出10點(diǎn)。該CPU模塊的性能價(jià)格比很高，廣泛用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)模擬量的采集，選用4通道模擬量輸入模塊LM3310，該模塊具有如下優(yōu)點(diǎn)：
?采樣精度高，常溫下的滿量程誤差為0.2%。
?響應(yīng)速度快，4個(gè)通道完成一次采樣的時(shí)間為20ms。
?信號(hào)范圍廣，可以接收0～20mA電流信號(hào)、4～20mA電流信號(hào)和0～10V電壓信號(hào)。
PLC的人機(jī)界面選用HITECH觸摸屏。這些配置完全能夠滿足系統(tǒng)的要求。本系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)分配如表1所示。
表1 PLC控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)分配
3 PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
二次濾網(wǎng)過(guò)濾雜物后，濾芯臟污，水阻增大。當(dāng)差壓變送器輸出值達(dá)到預(yù)設(shè)值A(chǔ)時(shí)，PLC得到差壓變送器的信號(hào)，自動(dòng)打開(kāi)排污閥門(mén)進(jìn)行自動(dòng)排污。將雜物排出濾網(wǎng)后，當(dāng)壓差降到預(yù)設(shè)值B時(shí)，PLC自動(dòng)關(guān)閉排污閥門(mén)。如果壓差沒(méi)有下降，反而繼續(xù)增加達(dá)到預(yù)設(shè)值C時(shí)，則PLC發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)停止執(zhí)行電機(jī)，關(guān)閉排污閥門(mén)。之后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢修，取出濾芯，進(jìn)行清理或更換。PLC程序采用和利時(shí)的編程軟件PowerPro完成，程序流程圖如圖3所示。
4 結(jié)論
采用和利時(shí)HOLLiAS-LEC G3小型一體化PLC作為控制核心的二次濾網(wǎng)，可以廣泛應(yīng)用于電站、化工、印染、造紙等各種行業(yè)的供用水管道。通過(guò)PLC控制，可以自動(dòng)啟動(dòng)排污閥門(mén)進(jìn)行沖洗，具有清污效果強(qiáng)、排污耗水量少、運(yùn)行安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。