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基于西门子PLC的纯净水自动化生产

线系统

摘要：采用目前最先进的西门子S7-1214可编程控制器，人机界面采用15

寸彩色MCGS触摸屏，与可编程控制器采用ProfiNet通讯。针对控制系统的硬件

组成、人机界面论述。可监控原水箱液位、纯水箱液位、控制调节阀的开度、电

磁阀、水泵、压力开关等状态。

关键词：可编程控制器，触摸屏，ProfiNet

1.

系统概述

系统由净水设备与包装子系统组成。净水系统包括石英砂过滤器、活性炭吸

附器、树脂软化器及反渗透设备、紫外线消毒装置和臭氧发生装置。操作有自动

与手动相结合的操作方式。包装系统为桶装生产线系统，具有洗瓶、灌装、封口

于一体的全自动包装生产线，可以同时包装也可以手动选择。采用（60~80桶/小

时）微电脑自动洗灌机来实现桶装水的包装，可用于蒸馏水、矿泉水和其他无菌

液体的灌装。该设备集洗瓶、灌装、套盖、压盖和成品送出为一体，使用的原材

料符合食品行业和其他行业要求。

系统自动部分由PLC完成，配置监控人机界面，通过现场总线与PLC通讯进

行实时监控。

1.

系统设计

1、原水箱

原水箱用于存储生产用的原水，原水箱的进水由进水电磁阀的通断直接控制，

而电磁阀的通断取决于检测原水箱液位高度的浮球液位开关，当原水箱液位处于

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低水位时，低水位信号反馈到控制中心PLC，然后PLC驱动打开进水电磁阀，使

原水进入水箱补水；当原水箱液位处于高水位时，同样浮球开关反馈高水位信号

到PLC，PLC使进水电磁阀关闭，避免原水溢出水箱。

另外，原水箱还配有投入式液位传感器，输出4-20MA电流信号，传感器量

程0-1.5米，此传感器用于检测实时水箱液位高度，配合显示仪表或上位机软件

可直观显示当前液位高度。

2、增压泵

系统采用380V0.55KW卧式增压泵用于给过石英砂过滤器、活性炭吸附器、

树脂软化器等过滤器提供压力。

3、电动调节阀

电动调节阀用于调节原水流量，从而调节产水速率。电动调节阀可接受外部

4-20ma电流信号作为开度控制信号，也可反馈4-20ma电流信号到PLC，作为位

置反馈。调节阀可自动控制也可手动操作。

4、涡轮流量计

涡轮流量计可反馈4-20ma电流信号到PLC用于监控管道流量。

5、石英砂过滤器

石英砂作为过滤介质，在一定的压力下，把浊度较高的水通过一定厚度的粒

状石英砂过滤，能有效的截留出去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、

氯、嗅味及部分重金属离子。

6、活性炭吸附器

活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物，如酚、苯、氯、农药、洗涤剂、

三卤甲烷等。此外，对银、镉、铬酸根、氰、砷、铋、锡、汞、铅、镍等离子也

有媳妇能。

7、树脂软化器

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树脂软化器主要目的是让阳树脂媳妇水中的钙、镁离子（形成水垢的主要成

分）,降低原水的硬度。

8、保安过滤器

保安过滤器一般设置在压力容器之前，以去除浊度1度以上的细小微粒（例

如细小的石英砂、活性炭颗粒等）以确保水质过滤精度及保护膜过滤元件不受大

颗粒物质的损坏。