去离子水系统[沙柱碳柱]正反冲洗电路的PLC电气改造.docVIP

去离子水系统（沙柱、碳柱）正反冲洗电路的PLC电气改造 摘要：美药星（南京）制药有限公司使用的去离子水系统，电气控制部分为接触器通用电路，设备使用年代久远，由于去离子水是制药公司重要生产原料之一，其合格率直接关乎到所生产药品的合格率和服药患者的生命安全，所以将它改造为PLC程序控制电路。2010年11月25日此项改造技术已由美药星（南京）制药公司向中华人民共和国国家知识产业局申请了实用新型专利，并于2011年6月29日获得中华人民共和国国家知识产业局审核通过授予专利权，专利号：2010 2 0623096.4 关键词：去离子水(沙柱、碳柱)正反冲洗装置 PLC 电气改造 前言：随着工业科学技术的发展，对医疗机械产品提出了高精度、高复杂性的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对医疗机械设备不仅提出的产品质量的问题，而且也对其提出了通用性和灵活性的要求。因此公司领导要求现将公司一套上世纪90年出厂、控制系统已落后的去离子水系统进行分段改造。首先将系统前端原水过滤部分的沙柱、碳柱正反冲洗装置，改造为PLC程序控制的自动正反冲洗装置。此系统是宝应县东方水处理设备有限公司生产的FSJ41R-0.3XB二级反渗透装置，产水量为每小时。由原水箱、原水泵、、碳，μm滤膜、、、、淡水箱、、pH调节装置、、μm过滤器、纯水箱、纯水循环泵、组成。本系统可滤除96%以上的溶解性固体，99%以上的有机物和胶体以及几乎100%的细菌。生产出的去离子水主要用于非无菌制剂生产的工艺用水、设备清洗用水和质量检验用水。制水过程中的流量、压力、电导率和电阻率均在线检测。采用PVC、ABS或304不锈钢管阀进行储罐、水泵、阀门和输送管路的连接，无毒、耐腐蚀，适应一定的温度范围，对水质不发生污染。管路的连接采用热熔式氩弧焊焊接，易清洗和消毒。与设备配套的供生产和检验用的仪器、仪表和量具的适用范围、精确度均符合生产和检验的要求，并有明显的合格标志。产水水质符合CP中关于“纯化水”各项指标，满足公司生产的需要。——通过砂芯滤板和纤维柱滤除机械杂质，如铁锈和其他悬浮物等——充填活性碳和石英砂。去除水中的自由氯和有机物，保护离子交换树脂和某些类型的反渗透装置，使其免于提前失效。 图1 沙柱、碳柱正反冲洗工作原理： 沙柱的反冲洗：接通主回路电源按下SB0启动按钮，KM9接触器线圈得KM9吸合，原水泵得电工作，同时原水泵接触器一组辅助常开触点闭合，原水泵出水阀（B-V-005）得电工作，开启沙柱反冲阀（B-V-007）、沙柱出水阀（B-V-008），预处理排水管道保持通畅，进行反冲洗，反冲洗5分钟。 沙柱的正冲洗：开启沙柱进水阀（B-V-006）,沙柱排水阀（B-V-009）个，关闭沙柱反冲阀（B-V-007）,沙柱出水阀(B-V-008)，预处理排水管道保持通畅，进行沙柱正冲洗，冲洗时间5分钟。 碳柱的反冲洗：阀（），阀（），预处理单元排水保持通畅，进行反冲洗。反洗时间。 的正冲洗：开阀（），阀（），关闭阀（），阀（），预处理单元排水管道保持通畅，进行正冲洗。正洗至出水无杂质。滤除96%以上的溶解性固体，99%以上的有机物和胶体以及100%的细菌。  图2 沙柱、碳柱正反冲洗原存在的问题 因阀门控制按钮较多，正反冲洗时使用普通电路控制，正反冲洗时间较长，操作时操作人员对时间的把握不太准确，长时间不规范操作会对整个去离子水系统的一、二级RO 膜正常运行造成影响。因此现将系统改造成PLC程序控制。 4. 沙柱、碳柱正反冲洗PLC电气改造 系统改造选用三菱FX2N-32MR可编程控制器，输入端16点、输出端16点，选用交流220V,2W-200-20型电磁阀门，按钮选用LAY3，原水泵电机2.2KW，空开选用正泰DZ47-63/D10小型断路器，继电器选用正泰JZX-22F型，电压等级220V，日热继电器选用正泰NR2-11.5G/Z(4-6)A，将各元器件排版划线，观察整体布局美观适用，打洞攻丝，固定在电箱底板上，下一步工作，按图纸统计编排主回路及控制回路号码管，主回路导线选用2.5平方多芯软线，控制回路选用1平方多芯软线。按相关元器件间距离，依次剪适当长度的导线，套好号码管，夹好0型夹头接在各元器件端子上，当接线完毕盖好线槽，清洗布线现场。 5. 沙柱、碳柱正反冲洗的PLC电气控制原理 沙柱、碳柱正反冲洗的PLC程序如下： 利用FX2N系列PLC的步进指令，可以方便的实现冲洗过滤的顺序控制，前过滤冲洗装置的正反冲洗过程可分别用状态继电器S20,S21，S22，来表示。 开机运行时，初始化脉冲M8002将初始化状态S0置位，当停止按钮X0，低液位X2，过载X3，任一控制元件的控制状态发生改变，系统将置位为初始