电子专业毕业设计：PLC控制超纯水系统的设计
摘要：自20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。到20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。由于具有上述优点，可编程控制器已受到广泛的应用，目前我国经济的发展主要特点： 1 、目前我国还是制造业大国，是世界的生产加工中心，有大量的制造业，就必须用各种生产设备，大部分生产设备都和 PLC 有关，需要大量的精通 PLC 控制的从业人员。 2 、产业结构已发生调整，逐渐有劳动力密集型转化为技术密集型，大量的新设备被采用，这些设备很多都和 PLC 控制相关，需大量的高技术人才。 目前和 PLC 有关的从业人员主要有： 1 、企业的设备维护和维修人员 2 、从事工控设备销售的人员 3 、从事设备开发，编程的电气工程师。因此，此次毕业设计中通过对PLC的学习、应用，以PLC为核心，辅以必要的电路，来完成对反渗透设备的自动控制，使其能准确的收集反馈信号，并发出相应的指令来使设备完成相应的动作。在毕业设计完成后，以便能使自己对PLC的认识和应用不如一个新的台阶。
关键词：可编程控制器 反渗透设备
1前言
水是人类生存的基本条件，又是国民经济的生命线。随着人口和经济的增长，一方面人类对水的需求量和品质要求越来越高，另一方面，水污染的范围和程度也越来越大。
解决水资源短缺和水污染的一个主要途径在于水处理。在很多地方并不是没有水，而是水质不合用。如果能通过人工和自然的处理，使水满足用户和环境的各种要求，并循环使用，则缺水问题将不复存在。当然，在现有技术经济的条件下，除了处理途径，还有其他解决办法可以选择。
水处理的主要任务是改善水质，即运用工程技术将源水中的杂质去掉，加工成符合生产和生活使用水质要求的成品水，并输送到用户，以及收集使用过的废水并处理到水质符合循环使用或排放要求。特别是在光伏行业中，为了做出高品质高质量的产品，对水的品质要求越来越高，对水的纯度也越来越高。
1.反渗透设备是一种将自来水制作为超纯水的装置。反渗透纯水机组核心元件反渗透（RO）膜 。该设备就是用三菱PLC控制电动磁阀和泵控制管路的通断。使出水的纯度和电导率达到客户的要求。而目前反渗透设备还需要专人的看护，占用了人力资源。而由可编程控制器（PLC）组成的反渗透设备运行逻辑控制系统，正以很快的速度发展着，采用PLC控制的反渗透设备运行可靠性高，可以完成很复杂的逻辑控制。
可编程序控制器，是微机技术与继电器常规控制技术相结合的产物，是在顺序控制器和微机控制器的基础上发展起来的新型控制器，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用计算机。自1969年针对工业自动控制的特点和需要而丌发的第一台PLC问世以来，迄今己30多年，它的发展虽然包含了前期控制技术的继承和演变，但又不同于顺序控制器和通用的微机控制装置。它不仅充分利用微处理器的优点来满足各种工业领域的实时控制要求，同时也照顾到现场电气操作维护人员的技能和习惯，摒弃了微机常用的计算机编程语言的表达方式，独具风格地形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错都很容易。用户买到所需PLC后，只需按说明书或提示，做少量的安装接线和用户程序的编制工作，就可灵活而方便地将PLC应用于生产实践。而且用户程序的编制、修改和调试不需要具有专门的计算机编程语言知识。这样就破除了“电脑”的神秘感，推动了计算机技术的普遍应用。可编程序控制器PLC在现代工业自动化控制中是最值得重视的先进控制技术。PLC现已成为现代工业控制三大支柱(PLC、CAD／CAM、ROBOT)之一，以其可靠性、逻辑功能强、体积小、可在线修改控制程序、具有远程通信联网功能，易与计算机接口、能对模拟量进行控制、具备高速记数与位控等高性能模块等优异性能，同益取代由大量中间继电器、时间继电器、记数继电器等组成的传统的继电一接触控制系统，在机械、化工、石油、冶会、轻工、电子、纺织、食品、交通等行业得到广泛应用。PLC的应用深度和广度已经成为一个国家工业先进水平的重要标志之一。
总之，可编程控制器的使用为反渗透设备的控制提供了广阔的空间，PLC是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着PLC应用技术的不断发展，将使得它的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强、机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起。
2.PLC在水处理自动控制中的应用前景
目前，在反渗透设备的控制方式上，主要有继电器控制、PLC控制两种。而PlC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就保证只有正确的程序才能运行，否则反渗透设备不会工作；又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，即无线圈又无触点，使用次数不受限制，属无触点运行，因此，它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加可靠安全，自动化水平更高。PLC控制是两种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式，它更适合于用在自动技术改造和控制系统的更新换代，是反渗透设备控制系统中理想的控制新技术。
智能化，我们这里所说的智能化是传统的人工智能无法代替的，传统的智能控制是一种技术的事先安排，说到底是一种程序控制，是一种周期性的系统自动控制，实际上还算不上智能。而真正的智能应更具人性化特点，不仅具有传统的人工智能的所有优点，而且还有传统的人工智能无法比拟的东西，具有动念和随机处理各种问题的能力，诸如能根据设备产水的情况和水质信息，自动地决定是否停机，智能化要求反渗透设备有自动安全检测功能，让设备自己能够检测到故障所在，并及时报警予以排除。
3.课题研究的内容
课题所研究的内容主要是用可编程控制器（PLC）改造在用反渗透设备自动控制系统。由于大部分老式设备的电控系统可靠性欠佳，用户寻求对设备|的电控系统进行改造，以节约资金。因此，对反渗透设备的控制技术进行研究，找出一条适合反渗透设备的改造之路，并进而提高水处理方面的技术水平和质量，具有十分重要的意义。
针对老式设备采用的继电器逻辑控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作寿命短等缺陷，提出采用功能强、故障率低、可靠性高的可编程控制器（PLC）来控制反渗透设备。
首先对反渗透系统及可编程控制器（PLC）作了比较全面的总结和介绍。确定了系统的总体结构，由 PLC 来实现反渗透设备信号控制，完成了电机和可编程控制器（PLC）的选择。然后是系统硬件开发，完成了 PLC 的选型、I/O 点数分配与 PLC 的连接。在分析了反渗透系统的软件设计方法基础上，设计出了软件流程图，提出了模块化编程思想，介绍了系统的软件开发。最后对反渗透系统
进行模拟调试。
