CN217458942U - 一种电去离子水处理系统的自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电去离子水处理系统的自动控制装置，包括PLC控制器、三相四线电源、总断路器和十个分断路器；所述十个分断路器一端分别通过总断路器连接所述三相四线电源，另一端分别接至各个驱动部件形成多个驱动支路；每个所述分断路器与驱动部件连接的驱动支路上均串联有接触器或变频器；所述PLC控制器输出端子分别连接多个中间继电器，所述多个中间继电器分别接至接触器或变频器形成多个控制回路；所述PLC控制器输入端子分别连接所述接触器、变频器以及输入仪表；所述自动控制装置还设有就地、远程以及检修控制电路。与现有技术相比，本实用新型实现了对电去离子水处理设备各个驱动部件的自动控制，同时实现了就地控制和远程切换控制。

Description

一种电去离子水处理系统的自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及电去离子水处理设备的自动控制领域，尤其是涉及一种电去离子水处理系统的自动控制装置。

背景技术

某化工行业需要使用高质量的纯水用于某种产品的生产，需要采用电去离子技术EDI(Electrode ionization)。电去离子水处理设备集结了整个工艺流程中各个不同功能的处理单元，包括反渗透储水区、保安过滤区、电去离子EDI区、浓水回流区等。

为了实现对上述电去离子水处理设备的自动控制，需要设计一种相应的自动控制装置。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的驱动部件数量大、控制不方便的缺陷而提供了一种电去离子水处理系统的自动控制装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

本实用新型提供了一种电去离子水处理系统的自动控制装置，用于对所述电去离子水处理设备的各个驱动部件进行自动控制，包括PLC控制器、三相四线电源、总断路器和十个分断路器；所述十个分断路器一端分别通过总断路器连接所述三相四线电源，另一端分别接至各个驱动部件形成多个驱动支路；每个所述分断路器与驱动部件连接的驱动支路上均串联有接触器或变频器；

所述PLC控制器输出端子分别连接多个中间继电器，所述多个中间继电器分别接至接触器或变频器形成多个控制回路；所述PLC控制器输入端子分别连接所述接触器、变频器以及输入仪表；

所述自动控制装置还设有就地、远程以及检修控制电路。

优选地，所述驱动部件包括第一给水泵、第二给水泵、电去离子EDI模块、 24V直流电源、照明和插座、三相备用电源、单相备用电源、进水阀、产水阀以及浓水阀。

优选地，所述第一给水泵和第二给水泵接入的驱动支路上均串联有变频器；所述电去离子EDI模块、进水阀、产水阀以及浓水阀接入的驱动支路上均串联有接触器。

优选地，所述PLC控制器的数字量输入模块接入反映第一给水泵和第二给水泵启停状态的接触器，以及反映进水阀、产水阀和浓水阀开闭状态的变频器；所述 PLC控制器的数字量输出模块与接触器或变频器之间，接入用于通过控制第一给水泵和第二给水泵启停以及进水阀、产水阀和浓水阀开闭的中间继电器；

所述PLC控制器的模拟量输入模块接入输入仪表；所述PLC控制器的模拟量输出模块为用于向变频器输出频率控制信号的模拟量输出模块。

优选地，所述自动控制装置还包括以太网交换机和触摸屏；所述PLC控制器通过所述以太网交换机连接所述触摸屏。

优选地，所述触摸屏为西门子SMART LINE 700IE V3触摸屏，用于显示PLC 控制器中输入仪表数据。

优选地，所述第一给水泵、第二给水泵、电去离子EDI模块、进水阀、产水阀以及浓水阀所接入的驱动支路上均接有用于切换就地控制电路、远程控制电路和检修控制电路的转换开关。

优选地，所述就地控制电路为：依次串接火线、转换开关的就地选择位、停止按钮、启动按钮、故障指示继电器的常闭触点、启动继电器的线圈以及中性线；其中，启动按钮两端并联有启动继电器的常开触点；

所述远程控制电路为：依次串接火线、转换开关、中间继电器的线圈以及中线；其中，PLC控制器的端子接通转换开关的远程选择位和中间继电器的常开触点，所述中间继电器的常开触点接通PLC的端子和故障指示继电器的常闭触点，所述故障指示继电器的常闭触点的另一端接至启动继电器的线圈。

优选地，所述PLC控制器所在的电气柜还设有用于调节变频器频率的变频器面板。

优选地，所述PLC控制器为西门子S7-Smart SR40 PLC，其模拟量输入模块为 EMAE08，模拟量输出模块为EM AQ04。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型通过PLC控制器控制中间继电器的通断，从而影响控制支路的通断，进而实现对各驱动支路的控制，实现了对电去离子水处理设备的各个驱动部件的自动控制，极大提高了处理效率，且能实现对每个驱动部件的独立控制，安全可靠且可操作性高；

2)本实用新型中的每个驱动设备既可以就地实现控制，也可以打到远程位实现控制室的远程控制。远程控制既可以手动控制，又可以自动控制，操作更为灵活；

3)本实用新型在给水泵接入的驱动支路上串联变频器，并通过变频器面板实现对给水泵接入频率的灵活调节；

4)本实用新型采用PLC对系统进行控制，实现了对电去离子水处理系统的工艺运行过程的自动运行，既可以单独对每台设备实现手动，也可以整个设备自动联动；

5)本实用新型通过以太网交换机连接有触摸屏，使得操作非常方便。

附图说明

图1为本实施例自动控制装置第一驱动支路～第七驱动支路电路简图；

图2为本实施例自动控制装置第八驱动支路～第十驱动支路电路简图；

图3为本实施例自动控制装置驱动支路中给水泵1、给水泵2和电去离子EDI 模块的原理接线图；

图4为本实施例自动控制装置驱动支路中24V直流电源、插座照明、备用电源和进水阀开关的原理接线图；

图5为本实施例自动控制装置驱动支路中产水阀和浓水阀的原理接线图；

图6为本实施例自动控制装置控制回路中变频器1的原理接线图；

图7为本实施例自动控制装置控制回路中变频器2的原理接线图；

图8为本实施例自动控制装置控制回路中电去离子EDI模块直流电源以及直流电源模块1的原理接线图；

图9为本实施例自动控制装置控制回路中直流电源模块2的原理接线图；

图10为本实施例自动控制装置控制回路中直流电源模块3的原理接线图；

图11为本实施例自动控制装置控制回路中直流电源模块4的原理接线图；

图12为本实施例自动控制装置中进水阀开的原理接线图；

图13为本实施例自动控制装置中进水阀关的原理接线图；

图14为本实施例自动控制装置中产水阀开原理接线图；

图15为本实施例自动控制装置中产水阀关原理接线图；

图16为本实施例自动控制装置中浓水阀开原理接线图；

图17为本实施例自动控制装置中浓水阀关原理接线图；

图18为本实施例自动控制装置中电源指示灯原理接线图；

图19为本实施例自动控制装置中PLC控制柜主回路QF1～QF5简图；

图20为本实施例自动控制装置中PLC控制柜主回路QF1～QF5原理和接线图；

图21为本实施例自动控制装置中PLC控制柜中PLC模块布置图；

图22为本实施例自动控制装置中PLC控制柜中CPU接线图；

图23为本实施例自动控制装置中PLC控制柜中CPU和数字量输入模块接线图；

图24为本实施例自动控制装置中PLC控制柜中模拟量输入模块接线图；

图25为本实施例自动控制装置中PLC控制柜中模拟量输入模块接线图；

图26为本实施例自动控制装置中PLC控制柜中模拟量输出模块接线图；

图27为电去离子水处理装置的基本工艺流程图；

其中：AC380V/50Hz为三相四线电源输入，QF为总断路器，QF1～QF10为分断路器；VDF1、VDF2为变频器，KA1～KA21为中间继电器，KM1～KM7为接触器；SF1～SF9为启动按钮，SS1～SS9为停止按钮；

PLC控制器：I0.0～I2.7、I8.0～I8.7为第一逻辑输入端～第三十二逻辑输入端，Q0.0～Q1.7为第一逻辑输出端～第一十六逻辑输出端，AIW32～AIW62为第一模拟量输入端～第十六模拟量输入端，AQW64～AQW70为第一模拟量输出端～第四模拟量输出端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

本实施例提供一种电去离子水处理系统的自动控制装置，用于对电去离子水处理设备的各个驱动部件进行自动控制，自动控制装置包括PLC控制器、以太网交换机、触摸屏和为整个装置供电的电源，PLC控制器通过以太网交换机连接触摸屏；

自动控制装置还包括主回路和控制回路，主回路包括依次连接的三相四线电源、总断路器和多个驱动支路。每个驱动支路均串联有分断路器和接触器或变频器，并且串联连接驱动部件。

控制回路包括多个控制支路，并接入电源，每个控制支路均包括中间继电器。由中间继电器控制接触器或变频器。

PLC控制器的输出端子分别连接中间继电器，4～20mA输出控制信号；输入端子分别连接接触器、变频器、现场pH、流量、压力和电导率4～20mA输入。

给水泵P1接入的驱动支路通过小型断路器还串联有第一变频器，PLC控制器的输出端子分别连接给水泵P1对应的中间继电器；

给水泵P2接入的驱动支路通过小型断路器还串联有第二变频器，PLC控制器的输出端子分别连接给水泵P2对应的中间继电器；

其他QF3～QF10小型断路器分别给EDI直流电源、照明和插座、备用三相电源、备用单相电源、进水阀、产水阀和浓水阀供电。

其中，给水泵接入的驱动支路还串联有变频器，控制回路的转换开关的三个位置分别是就地、远程和检修。

给水泵分就地和远程控制，就地控制是在设备旁边的电气柜上控制。

转换开关扳到就地时，可以就地按启停按钮实现泵启动和停止，并可以调节电机频率。无论就地控制和远程，均通过控制启动继电器来启动变频器，运行指示继电器做运行指示，由变频器运行信号传出来控制运行指示继电器和运行指示灯，运行指示继电器再将运行信号传递给PLC控制器。

变频器将故障信号控制故障指示继电器和指示灯，故障指示继电器再将故障信号传递给PLC控制器。切换开关打到远程时，中间继电器接通并将远程信号传递给PLC。PLC数字输出点控制输出启动继电器，启动继电器再启动和停止变频器，以达到控制供水泵电机启停的目的。变频器的频率由频率面板的按键给定。

电去离子EDI模块的控制以及进水阀、产水阀、浓水阀的开停均与上述同类原理。

PLC控制器的型号为S7-200 Smart CPU SR40、配套的输入输出模块，西门子触摸屏SMART LINE 700IE V。数字量输入通过接入中间继电器的状态来反映泵或阀的启停和开闭状态。数字量输出端子通过控制中间继电器来控制接触器、变频器等，以达到控制泵启停、阀开闭等。模拟量输入模块接收pH仪表、压力、流量、频率、电流和电导率等4～20mA信号来显示在工控机和触摸屏的画面上，并可以作为控制参数等。模拟量输出模块通过输出4～20mA信号以控制变频器频率。

具体实施：

如图1所：七个小型断路器QF1～QF7分别为给水泵1、给水泵2、EDI直流电源、+24VDC电源、照明和插座、备用三相电源和备用单相电源供电。

如图2所示：三个单相2A断路器QF8～QF10分别为进水阀、产水阀和浓水阀供电。

如图3所示：两个三相32A小型断路器QF1～QF2分别为给水泵1、给水泵2 供电；一个三相50A的小型断路器QF3为EDI直流电源模块供电；三相电源过断路器QF1后接入变频器VDF1，变频器VDF1出端再接到U1、V1、W1端子，由端子接到给水泵1；三相电源过断路器QF2后接入变频器VDF2，变频器VDF2出端再接到U2、V2、W2端子，由端子接到给水泵2；三相电源过断路器QF3后接到接触器KM1的上端，接触器KM1的下端通过保险FU4～FU15接到EDI直流电源模块的进线端，出线通过U3、V3、U4、V4、U5、V5、U6、V6接到EDI模块上。

如图4所示：两个单相10A小型断路器QF4和QF5分别为+24VDC电源、电气柜内三维照明和插座供电；一个三相10A小型断路器QF6提供备用三相电源；一个单相6A小型断路器QF7提供备用单相电源；一个单相2A的小型断路器QF8 通过接入接触器KM2和KM3分别为进水阀开和关供电。

如图5所示：单相2A小型断路器QF9通过分别接入接触器KM4、KM5为产水阀开和关供电；单相2A小型断路器QF10通过分别接入接触器KM6、KM7为浓水阀开和关供电。

如图6所示：该图为变频器VDF1控制主回路中给水泵1的主电路和控制电路原理和接线图。其中，L1、L2、L3三相电源经断路器QF1接到变频器VFD1的三相输入端，变频器VDF1的输出端U1、V1、W1接到给水泵1上；

火线L3接到端子FU1保险上，保险的另一端分别接到电气柜的转换开关、变频器的运行常开触点、故障信号的常开触点上以及运行指示继电器KA2的常闭触点上；

转换开关的1、2接点为就地控制，3、4接点为远程控制；

当转换开关拨到1、2端时，火线L3经停止按钮SS1的31端到32端，32端经过启动按钮SF1到故障指示继电器KA3的常闭点一端33号线，另一端则接到启动继电器KA1的线圈34号线上，线圈的另一端则接到中性线N线上。

当转换开关打到1、2就地端时，启动按钮SF1按下后，启动继电器KA1得电吸合，启动继电器KA1的常开点接到变频器VFD1的28端和+24VDC电源端，启动继电器KA1动作后启动变频器VFD1；此时电气柜上的ABB变频器面板可调节变频器VFD1的频率。变频器VFD1的频率显示输出4～20mA信号通过AO1和 COM端子接到PLC的模拟量输入通道上，通过PLC程序处理在触摸屏的画面上显示。

变频器运行信号通过变频器VFD1上的R02B和R02C端子接到30号火线和 37号线来接通运行指示继电器KA2运行显示继电器和红色运行显示灯，电气柜上有一个红灯HR显示变频器VFD1处于运行状态；运行指示继电器KA2吸合后其常开点闭合，通过接到100号和102号线将运行数字信号传给PLC，102号线接到端子排的8端子上；电机运行电流通过变频器VFD1的AO2和GND端子上传输给PLC，经过PLC处理转换后可以显示在触摸屏的画面上。

变频器VFD1停止时，运行指示继电器KA2的常闭点将30号火线接入电气柜上的绿灯HG；变频器VFD1故障时，变频器VFD1的故障输出信号通过变频器 VFD1上的R03B和R03C端子接到30号火线和38号线来接通故障指示继电器KA3，同时接通故障显示黄灯HY；故障指示继电器KA3吸合后，其常开触点闭合，通过接到100号线和103号线将故障信号传给PLC。103号线接到端子排的9端子上。

当转换开关打到3、4远程端时，火线经30端子传给35号线，接到端子排的 18号端子，18号端子再接到中间继电器KA0的线圈上，中间继电器KA0线圈的另一端接中线；中间继电器KA0的一个常开点接通33号线和36号线，使得35 号线和36号线通时，启动继电器KA1可以吸合，启动变频器VDF1。

当PLC的数字输出信号驱动中间继电器KA13时，中间继电器KA13继电器的常开点接通35号线和36号线，启动继电器KA1得电吸合，变频器VFD1启动。中间继电器KA0的另一个常开点接到100和101号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示现场开关已打到远程控制位，PLC可以控制电机启停。100号线接到端子排的6端上，101号线接到端子排的7号端子上。

如图7所示：此图为变频器控制主回路给水泵2的主电路和控制电路原理和接线图。L1、L2、L3三相电源经断路器QF2接到变频器VFD2的三相输入端，变频器VFD2的输出端U2、V2、W2则接到给水泵2上。

火线L3接到端子FU2保险上，保险的另一端分别接到电气柜的转换开关、变频器的运行常开触点、故障信号的常开触点以及运行指示继电器KA6的常闭点上。

转换开关的1、2接点为就地控制，3、4接点为远程控制。当转换开关拨到1、 2端时，火线经停止按钮SS2的41端到42端，42端经过启动按钮SF2到故障指示继电器KA7的常闭点一端43号线，另一端则接到启动继电器KA5的线圈44号线上，线圈的另一端则接到中性线N线上。

当开关打到1、2就地端，启动按钮SF2按下后，启动继电器KA5得电吸合， KA5的常开点接到变频器的29端和+24VDC电源端，启动继电器KA5动作后启动变频器。此时，电气柜上的ABB变频器面板可调节变频器VFD2的频率。变频器VFD2的频率显示输出4～20mA信号通过AO1和COM端子接到PLC的模拟量输入通道上，通过PLC程序处理在触摸屏的画面上显示。变频器运行信号通过变频器VFD2上的R02B和R02C端子接到40号火线和47号线来接通KA6运行显示继电器和红色运行显示灯，电气柜上有一个红灯HR显示变频器处于运行状态。 KA6吸合后其常开点闭合，通过接到100号和105号线将运行数字信号传给PLC。 105号线接到端子排的8端子上。

电机运行电流通过变频器VFD2的AO2和GND端子上传输给PLC，经过PLC 处理转换后可以显示在触摸屏的画面上。

变频器VFD2停止时由运行指示继电器KA6的常闭点将40号火线接入电气柜上的绿灯HG。变频器故障时由变频器的故障输出信号通过变频器上的R03B和 R03C端子接到40号火线和48号线来接通故障指示继电器KA7，同时接通故障显示黄灯HY。KA7吸合后其常开触点闭合，通过接到100号线和106号线将故障信号传给PLC。106号线接到端子排的9端子上。

当转换开关打到3、4远程端时，火线经40端子传给45号线，接到端子排的 18号端子，18号端子再接到中间继电器KA4的线圈上，中间继电器KA4线圈的另一端接中线。中间继电器KA4的一个常开点接通46号线和43号线，使得45 号线和46号线通时，启动继电器KA5可以吸合，启动变频器VFD2；当PLC的数字输出信号驱动中间继电器KA14时，继电器的常开点接通45号线和46号线，使启动继电器KA5得电吸合，变频器VFD2启动。中间继电器KA4的另一个常开点接到100和104号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示现场开关已打到远程控制位，PLC可以控制电机启停。100号线接到端子排的6端上，104号线接到端子排的7号端子上。

如图8所示：火线L3接到FU3保险上，保险的另一端分别接到转换开关、接触器KM1的常开、常闭辅助触点、KA9的常开点、KA12的常闭点上。转换开关的1、2接点为就地控制，3、4接点为远程控制。

当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS3的51端到52端，52端经过启动按钮SF3到53端，53接到中间继电器KA12的常开点到54端，54号线接到中间继电器KA9的线圈上，线圈另一端接到中性线N线上。KA9的常开点与启动按钮SF3并联，起到按下启动按钮SF3后的自锁作用。

当中间继电器KA9吸合时，其另一个常开点通过50号火线接通KM1的 220VAC线圈上，线圈的另一端接到中线上。接触器KM1吸合后其常开点接通50 号火线到中间继电器KA10的线圈上，中间继电器KA10吸合。中间继电器KA10 吸合后其常开点接到100号和107号线上，将运行信号传给PLC。HR为红色运行指示灯，接触器KM1启动时也同时点亮。接触器KM1启动后三相主电源即可通过保险供给所有EDI电源模块。此时接触器KM1常闭点打开，断开停止指示灯 HG电源。

LS1、LS2、LS3、LS4为串联的断水开关，必须所有开关的开点均合上，即每一个EDI模块的浓水进水侧均有水，中间继电器KA12才会吸合，其常开点才可以接通中间继电器KA9，EDI模块才能获得电源。中间继电器KA12的常闭点打开，断开断水指示灯电源。

1002、1003、1004、1005线号分别为EDI模块1、EDI模块2、EDI模块3和 EDI模块4的故障信号，其中任一个故障信号接通，火线50就通到中间继电器KA11 线圈上，中间继电器KA11吸合，黄色故障灯HY亮，其常闭点断开KA9线圈使接触器KM1断开，停止供应电源，保护EDI模块。

当转换开关打到3、4端子时，火线经50号线接到转换开关的4号端子，4号端子再接到中间继电器KA8的线圈上，中间继电器KA8的另一端接中线。中间继电器KA8吸合后其常开点接通56号线和53号线，此时中间继电器KA8的另一个常开点接到100和116号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示现场开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的11端上，116 号线接到端子排的15端子上。

直流电源模块1的调节输入4、5端子的1000和1001号线接到电气柜面板上的显示控制仪表8、7端子上；1、3端子接220VAC输入；9、11、15、16号端子分别接电压信号V+、V-和电流信号I+、I-。61、62、63号线分别接R2、S2和T2 端子；IC+接EDI模块1的U3正端，ID-接V3负端。

如图9所示：此图为直流电源模块2的接线图。直流电源模块DC2的调节输入4、5端子的1003和1004号线接到电气柜面板上的显示控制仪表8、7端子上； 1、3端子接220VAC输入；9、11、15、16号端子分别接电压信号V+、V-和电流信号I+、I-。64、65、66号线分别接R2、S2和T2端子；IC+接EDI模块2的U4 正端，ID-接V4负端。

如图10所示：此图为直流电源模块3的接线图。直流电源模块3的调节输入 4、5端子的1006和1007号线接到电气柜面板上的显示控制仪表8、7端子上；1、 3端子接220VAC输入；9、11、15、16号端子分别接电压信号V+、V-和电流信号 I+、I-。67、68、69号线分别接R2、S2和T2端子；IC+接EDI模块3的U5正端， ID-接V5负端。

如图11所示：此图为直流电源模块4的接线图。直流电源模块DC4的调节输入4、5端子的1009和1010号线接到电气柜面板上的显示控制仪表8、7端子上； 1、3端子接220VAC输入；9、11、15、16号端子分别接电压信号V+、V-和电流信号I+、I-。290、291、292号线分别接R2、S2和T2端子；IC+接EDI模块4的U6正端，ID-接V6负端。

如图12所示：此图为进水阀开的原理和接线图。单相220VAC电源经过小型断路器QF8后接到KM2接触器20、21线上。接触器KM2下端接到U7、V7端子上，由U7、V7接到进水阀的开电源上，通过控制接触器KM2的接通来控制进水阀的开。

火线L1接到FU20保险的一端，保险的另一端分别接到转换开关、进水阀的开到位和关到位线号、KA29中间继电器的开点。当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS4的71端到72端，72端经过启动按钮SF4到73端，73接到中间继电器KA31的常闭点、KA29和KA30的常开点，KA31的常闭点是保证在进水阀开到位的情况下KA29不能得电吸合，从而保证此时KM2不吸合，进水阀开不能得电。也可以在得电的情况下切断KA29的供电电源。KA29的开点是保证 KA29吸合后可以自锁。KA30的常开点是保证在远程状态下火线可以接入。KA31 常闭点的另一端88号线接到KA33的常闭点上，KA33的常闭点另一端接到KA29 的线圈上，KA29的线圈另一侧接到中性线N上。KA33的常闭点是互锁点，保证在进水阀在关得电时，开不能够得电。按下启动按钮SF4时，KA29中间继电器得电自锁，其一常开点接通KM2接触器。进水阀开得电。

当转换开关打到3、4端子时，火线经70号线接到转换开关的4号端子，4号端子再接到中间继电器KA30的线圈上，KA30线圈的另一端接中线。KA30吸合后其常开点接通73号线和76号线，使得PLC远程信号KA16接通后电路可以接通KA29。此时KA30的另一个常开点接到100和117号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的9端上，117号线接到端子排的12端子上。PLC控制KA16得电，其常开点75和76号线接通，KA29得电，KM2接通，进水阀开得电。

当进水阀开到位时，接通中间继电器KA31，同时也接通绿色指示灯HG来显示进水阀开到位。KA31的一个常闭点切断KA29的供电，断开KM2使进水阀开断电。另一个常开点接到端子排的9和10端子，通过100号和110号线传送给PLC。

当进水阀关到位时，接通KA32中间继电器，同时也接通HR红色指示灯来显示进水阀关到位。KA32的一个常闭点切断KA33的供电，断开KM3使进水阀关断电。另一个常开点接到端子排的9和11端子，通过100号和111号线传送给PLC。

如图13所示：此图为进水阀关的原理和接线图。单相220VAC电源经过小型断路器QF8后接到KM3接触器20、21线上。KM3下端接到U8、V8端子上，由 U8、V8接到进水阀的关电源上。通过控制KM3的接通来控制进水阀的关。

火线L1接到FU21保险的一端，保险的另一端分别接到转换开关、KA33中间继电器的开点。当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS5的81端到82 端，82端经过启动按钮SF5到83端，83接到中间继电器KA32的常闭点、KA33 和KA34的常开点，KA32的常闭点是保证在进水阀关到位的情况下KA33不能得电吸合。从而保证此时KM3不吸合，进水阀关不能得电。也可以在得电的情况下切断KA33的供电电源。KA33的开点是保证KA33吸合后可以自锁。KA34的常开点是保证在远程状态下火线可以接入。KA32常闭点的另一端89号线接到KA29的常闭点上，KA29的常闭点另一端接到KA33的线圈上，KA33的线圈另一侧接到中性线N上。KA29的常闭点是互锁点，保证在进水阀在开得电时，关不能够得电。按下启动按钮SF5时，KA33中间继电器得电自锁，其一常开点接通KM3接触器。进水阀关得电。

当转换开关打到3、4端子时，火线经80号线接到转换开关的4号端子，4号端子再接到中间继电器KA34的线圈上，KA34线圈的另一端接中线。KA34吸合后其常开点接通83号线和86号线，使得PLC远程信号KA17接通后电路可以接通KA33。此时KA34的另一个常开点接到100和118号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的8端上，118号线接到端子排的9端子上。PLC控制KA17得电，其常开点85和86号线接通，KA33得电，KM3接通，进水阀关得电。

如图14所示：此图是产水阀开的原理和接线图。单相220VAC电源经过小型断路器QF9后接到KM4接触器22、23线上。KM4下端接到U9、V9端子上，由 U9、V9接到产水阀的开电源上。通过控制KM4的接通来控制产水阀的开。

火线L1接到FU22保险的一端，保险的另一端分别接到转换开关、产水阀的开到位和关到位线号、KA35中间继电器的开点。当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS6的91端到92端，92端经过启动按钮SF6到93端，93接到中间继电器KA37的常闭点、KA35和KA36的常开点，KA37的常闭点是保证在产水阀开到位的情况下KA35不能得电吸合。从而保证此时KM4不吸合，产水阀开不能得电。也可以在得电的情况下切断KA35的供电电源。KA35的开点是保证 KA35吸合后可以自锁。KA36的常开点是保证在远程状态下火线可以接入。KA37 常闭点的另一端258号线接到KA39的常闭点上，KA39的常闭点另一端接到KA35 的线圈上，KA35的线圈另一侧接到中性线N上。KA39的常闭点是互锁点，保证在产水阀在关得电时，开不能够得电。按下启动按钮SF6时，KA35中间继电器得电自锁，其一常开点接通KM4接触器。产水阀开得电。

当转换开关打到3、4端子时，火线经90号线接到转换开关的4号端子，4号端子再接到中间继电器KA36的线圈上，KA36线圈的另一端接中线。KA36吸合后其常开点接通93号线和96号线，使得PLC远程信号KA18接通后电路可以接通KA35。此时KA36的另一个常开点接到100和119号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的9端上，119号线接到端子排的12端子上。PLC控制KA18得电，其常开点95和96号线接通，KA35得电，KM4接通，产水阀开得电。

当产水阀开到位时，接通KA37中间继电器，同时也接通HG绿色指示灯来显示进水阀开到位。KA37的一个常闭点切断KA35的供电，断开KM4使进水阀开断电。另一个常开点接到端子排的9和10端子，通过100号和112号线传送给PLC。

当产水阀关到位时，接通KA38中间继电器，同时也接通HR红色指示灯来显示产水阀关到位。KA38的一个常闭点切断KA39的供电，断开KM5使产水阀关断电。另一个常开点接到端子排的9和11端子，通过100号和113号线传送给PLC。

如图15所示：此图为产水阀关的原理和接线图。单相220VAC电源经过小型断路器QF9后接到KM5接触器22、23线上。KM5下端接到U10、V10端子上，由U10、V10接到产水阀的关电源上。通过控制KM5的接通来控制产水阀的关。

火线L1接到FU23保险的一端，保险的另一端分别接到转换开关、KA39中间继电器的开点。当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS7的251端到252 端，252端经过启动按钮SF7到253端，253接到中间继电器KA38的常闭点、KA39 和KA40的常开点，KA38的常闭点是保证在产水阀关到位的情况下KA39不能得电吸合。从而保证此时KM5不吸合，产水阀关不能得电。也可以在得电的情况下切断KA39的供电电源。KA39的开点是保证KA39吸合后可以自锁。KA40的常开点是保证在远程状态下火线可以接入。KA38常闭点的另一端259号线接到KA35 的常闭点上，KA35的常闭点另一端接到KA39的线圈上，KA39的线圈另一侧接到中性线N上。KA35的常闭点是互锁点，保证在进水阀在开得电时，关不能够得电。按下启动按钮SF7时，KA39中间继电器得电自锁，其一常开点接通KM5接触器。产水阀关得电。

当转换开关打到3、4端子时，火线经250号线接到转换开关的4号端子，4 号端子再接到中间继电器KA40的线圈上，KA40线圈的另一端接中线。KA40吸合后其常开点接通253号线和256号线，使得PLC远程信号KA19接通后电路可以接通KA39。此时KA40的另一个常开点接到100和120号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的8端上，120号线接到端子排的9端子上。PLC控制KA19得电，其常开点255和256号线接通，KA39得电，KM5接通，产水阀关得电。

如图16所示：此图是浓水阀开的原理和接线图。单相220VAC电源经过小型断路器QF10后接到KM6接触器24、25线上。KM6下端接到U11、V11端子上，由U11、V11接到浓水阀的开电源上。通过控制KM6的接通来控制浓水阀的开。

火线L1接到FU24保险的一端，保险的另一端分别接到转换开关、浓水阀的开到位和关到位线号、KA41中间继电器的开点。当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS8的261端到262端，262端经过启动按钮SF8到263端，263接到中间继电器KA43的常闭点、KA41和KA42的常开点，KA43的常闭点是保证在浓水阀开到位的情况下KA41不能得电吸合。从而保证此时KM6不吸合，浓水阀开不能得电。也可以在得电的情况下切断KA41的供电电源。KA41的开点是保证KA41吸合后可以自锁。KA42的常开点是保证在远程状态下火线可以接入。KA43常闭点的另一端264号线接到KA45的常闭点上，KA45的常闭点另一端接到KA41的线圈上，KA41的线圈另一侧接到中性线N上。KA45的常闭点是互锁点，保证在浓水阀在关得电时，开不能够得电。按下启动按钮SF8时，KA41中间继电器得电自锁，其一常开点接通KM6接触器。浓水阀开得电。

当转换开关打到3、4端子时，火线经260号线接到转换开关的4号端子，4 号端子再接到中间继电器KA42的线圈上，KA42线圈的另一端接中线。KA42吸合后其常开点接通263号线和266号线，使得PLC远程信号KA20接通后电路可以接通KA41。此时KA42的另一个常开点接到100和121号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的9端上，121号线接到端子排的12端子上。PLC控制KA20得电，其常开点266和267号线接通，KA41得电，KM6接通，浓水阀开得电。

当浓水阀开到位时，接通KA43中间继电器，同时也接通HG绿色指示灯来显示浓水阀开到位。KA43的一个常闭点切断KA41的供电，断开KM6使浓水阀开断电。另一个常开点接到端子排的9和10端子，通过100号和114号线传送给PLC。

当浓水阀关到位时，接通KA44中间继电器，同时也接通HR红色指示灯来显示浓水阀关到位。KA44的一个常闭点切断KA45的供电，断开KM7使浓水阀关断电。另一个常开点接到端子排的9和11端子，通过100号和115号线传送给PLC。

如图17所示：此图是浓水阀关的原理和接线图。单相220VAC电源经过小型断路器QF10后接到接触器KM7的24、25线上。接触器KM7下端接到U12、V12 端子上，由U12、V12接到浓水阀的关电源上。通过控制接触器KM7的接通来控制浓水阀的关。

火线L1接到FU25保险的一端，保险的另一端分别接到转换开关、KA45中间继电器的开点。当转换开关拨到1、2端时，火线经停止按钮SS9的281端到282 端，282端经过启动按钮SF9到283端，283接到中间继电器KA44的常闭点、KA45 和KA46的常开点，KA44的常闭点是保证在浓水阀关到位的情况下KA45不能得电吸合。从而保证此时KM7不吸合，浓水阀关不能得电。也可以在得电的情况下切断KA45的供电电源。KA45的开点是保证KA45吸合后可以自锁。KA46的常开点是保证在远程状态下火线可以接入。KA44常闭点的另一端284号线接到KA41 的常闭点上，KA41的常闭点另一端接到KA45的线圈上，KA45的线圈另一侧接到中性线N上。KA41的常闭点是互锁点，保证在浓水阀在开得电时，关不能够得电。按下启动按钮SF9时，KA45中间继电器得电自锁，其一常开点接通KM7接触器。浓水阀关得电。

当转换开关打到3、4端子时，火线经280号线接到转换开关的4号端子，4 号端子再接到中间继电器KA46的线圈上，KA46线圈的另一端接中线。KA46吸合后其常开点接通283号线和287号线，使得PLC远程信号KA21接通后电路可以接通KA45。此时KA46的另一个常开点接到100和122号线上，给PLC一个数字量输入信号，表示开关已打到远程控制位，PLC可以控制接触器开闭。100号线接到端子排的8端上，122号线接到端子排的9端子上。PLC控制KA21得电，其常开点286和287号线接通，KA45得电，KM7接通，浓水阀关得电。

如图18所示：此图是电源指示灯的接线图。

如图19所示：此图是PLC控制柜的主电路简图。5个小型断路器QF1～QF5 分别供给PLC电源、+24V电源、照明和插座、备用三相电源和备用单相电源。

如图20所示：此图是PLC控制柜的主电路接线图。5个小型断路器QF1～QF5 分别供给PLC电源、+24V电源、照明和插座、备用三相电源和备用单相电源。

如图21所示：此图是PLC布置图，PLC、触摸屏通过工业交换机用以太网连接起来。PLC的IP地址为：192.168.2.1；触摸屏的IP地址为：192.168.2.2。

如图22所示：此图是CPU SR40的接线图。

I0.0接给水泵1远程信号；I0.1接给水泵1运行信号；I0.2接给水泵1故障信号；I0.3接给水泵2远程信号；I0.4接给水泵2运行信号；I0.5接给水泵2故障信号；I0.6接直流电源运行信号。

Q0.0接给水泵1启动信号；Q0.1接给水泵2启动信号；Q0.2接直流电源供电信号；Q0.3接进水阀打开；Q0.4接进水阀关闭；Q0.5接产水阀打开；Q0.6接产水阀关闭；Q0.7接浓水阀打开。

如图23所示：此图是CPU SR40的接线图。

I0.7是直流电源故障信号；I1.0是有水信号；I1.1是进水阀开到位信号；I1.2 是进水阀关到位信号；I1.3是产水阀开到位信号；I1.4是产水阀关到位信号；I1.5 是浓水阀开到位信号；I1.6是浓水阀关到位信号；I1.7是直流电源远程信号；I2.0 是进水阀开远程信号；I2.1是进水阀关远程信号；I2.2是产水阀开远程信号；I2.3 是产水阀关远程信号；I2.4是浓水阀开远程信号；I2.5是浓水阀关远程信号；I2.6 是备用信号；I2.7是急停信号；I8.0～I8.7是备用信号。

Q1.0是浓水阀关闭信号；Q1.1～Q1.7为备用信号。

如图24所示：此图为第一模拟量输入模块的接线图。一通道到四通道分别接给水泵1频率信号、给水泵1电流信号、给水泵2频率信号、给水泵2电流信号。后面四通道为备用。

如图25所示：此图为第二模拟量输入模块的接线图。一到八通道分别接入进水流量输入信号、进水pH信号输入、进水压力输入、EDI进水流量输入、产水流量输入、浓水流量输入、产水电导率输入和浓水电导率输入。

如图26所示：此图是模拟量输出模块的接线图。模拟量输出一和二通道分别是给水泵1和给水泵2频率给定信号，三和四通道为备用通道。

结合图27的工艺流程图，本实施例的自动控制装置操作步骤如下：

(a)首先，合上电气柜和PLC控制柜的总断路器QF，控制柜处于上电状态，此时电源指示灯亮；

(b)合上所有柜内分断路器；将电气柜上的转换开关拨至就地、远程或检修； PLC控制柜对电去离子水处理设备进行自动控制；

(c)在触摸屏的控制屏幕上输入要工作的数值，选中给水泵1或给水泵2，选择自动模式，按下启动按钮，设备自动运行；

(d)欲停机按下停机按钮；

(e)遇有紧急情况按压PLC控制柜面板上的急停按钮，全部设备停止；

(g)触摸屏HMI上显示各个泵、阀的运行状态、运行参数，以及工艺参数，工艺参数包括压力、pH、流量和电导率。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电去离子水处理系统的自动控制装置，用于对所述电去离子水处理设备的各个驱动部件进行自动控制，其特征在于，包括PLC控制器、三相四线电源、总断路器和十个分断路器；所述十个分断路器一端分别通过总断路器连接所述三相四线电源，另一端分别接至各个驱动部件形成多个驱动支路；每个所述分断路器与驱动部件连接的驱动支路上均串联有接触器或变频器；

所述PLC控制器输出端子分别连接多个中间继电器，所述多个中间继电器分别接至接触器或变频器形成多个控制回路；所述PLC控制器输入端子分别连接所述接触器、变频器以及输入仪表；

所述自动控制装置还设有就地、远程以及检修控制电路。

2.根据权利要求1所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述驱动部件包括第一给水泵、第二给水泵、电去离子EDI模块、24V直流电源、照明和插座、三相备用电源、单相备用电源、进水阀、产水阀以及浓水阀。

3.根据权利要求2所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述第一给水泵和第二给水泵接入的驱动支路上均串联有变频器；所述电去离子EDI模块、进水阀、产水阀以及浓水阀接入的驱动支路上均串联有接触器。

4.根据权利要求3所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述PLC控制器的数字量输入模块接入反映第一给水泵和第二给水泵启停状态的接触器，以及反映进水阀、产水阀和浓水阀开闭状态的变频器；所述PLC控制器的数字量输出模块与接触器或变频器之间，接入用于通过控制第一给水泵和第二给水泵启停以及进水阀、产水阀和浓水阀开闭的中间继电器；

所述PLC控制器的模拟量输入模块接入输入仪表；所述PLC控制器的模拟量输出模块为用于向变频器输出频率控制信号的模拟量输出模块。

5.根据权利要求2所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述自动控制装置还包括以太网交换机和触摸屏；所述PLC控制器通过所述以太网交换机连接所述触摸屏。

6.根据权利要求5所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述触摸屏为西门子SMART LINE 700IE V3触摸屏，用于显示PLC控制器中输入仪表数据。

7.根据权利要求5所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述第一给水泵、第二给水泵、电去离子EDI模块、进水阀、产水阀以及浓水阀所接入的驱动支路上均接有用于切换就地控制电路、远程控制电路和检修控制电路的转换开关。

8.根据权利要求7所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述就地控制电路为：依次串接火线、转换开关的就地选择位、停止按钮、启动按钮、故障指示继电器的常闭触点、启动继电器的线圈以及中性线；其中，启动按钮两端并联有启动继电器的常开触点；

所述远程控制电路为：依次串接火线、转换开关、中间继电器的线圈以及中线；其中，PLC控制器的端子接通转换开关的远程选择位和中间继电器的常开触点，所述中间继电器的常开触点接通PLC的端子和故障指示继电器的常闭触点，所述故障指示继电器的常闭触点的另一端接至启动继电器的线圈。

9.根据权利要求1所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述PLC控制器所在的电气柜还设有用于调节变频器频率的变频器面板。

10.根据权利要求1所述的一种电去离子水处理系统的自动控制装置，其特征在于，所述PLC控制器为西门子S7-Smart SR40 PLC，其模拟量输入模块为EM AE08，模拟量输出模块为EM AQ04。

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