引言

介绍的内容是基于四川省教育厅立项并通过专家鉴定的“反渗透水处理新工艺及设备研究"科研项目的控制系统设计，该项目科研成果已经在西南地区部分工矿企业和纯水生产企业进行较好的推广应用,其控制系统的设计方案也推广应用于医用和家庭用微型纯水机中。以微型超纯水机的控制原理为例进行了硬件电路和软件程序的设计。微型超纯水机主要适用实验室和医疗机构等水质要求高而用水量少的场合。由于用户的特点,要求微型超纯水机在使用操作上简单方便.智能化高,因此,在控制系统的设计中,不仅要满足纯水生产的设备功能要求,同时还要尽量减少操作按扭,简化菜单的结构,提高系统的智能化。

1控制系统的硬件组成系统采用单片机作为控制及数据处理中心,系统配置了用于系统状态显示和工作菜单选择的液晶显示屏,以及分别控制系统工作,系统设置,菜单上选,菜单下选和取水等功能的5个按钮。同时,系统还设置了与打印机、上位计算机的通讯接口。为了提高系统的可靠性,输人输出接口电路采用了光电隔离1。图Ⅰ为单片机系统的基本配置电路原理图。单片机系统的基本配置电路采用的芯片主要有C8051FO20单片机、19264LCD、时钟12C887,微型打印机、RS- 485接口,铁电存储器FM24LC64等。

微型纯水机的单片机控制系统主要监控的输人信号包括低压开关(水压监控)流量计(水流监控),低水位输入,高水位输入,电阻率测试和温度测试等对象,控制的输出对象包括增压泵、加压泵,抽水泵、循环泵、紫外消毒灯、冲洗电磁阀,源水进水电磁阀、循环进水电磁阀排水电磁阀、取水电磁阀、加药电磁阀、反冲洗电磁阀和蜂鸣报警器等输出信号。

控制系统的软件设计原理

根据微型纯水机的功能要求,该系统可以按用户的菜单设置进行定时,定量,定质取水,并可进行手动、自动两种方式的水路循环。当系统正常运行时,若被监测的纯水电导率数值低于设定值,系统水路自动循环;若达到设定上限,循环停止;若循环了一定时间(一般选择30 min)水质还达不到设定上限,系统自动停止运行,蜂鸣器提示报警。手动控制水路循环主要用

于系统调试。当超纯水系统运行一段时间后(该时间可以预先设置或通过检测水质检测自动控制),要进行药物清洗时,系统自动运行加药清洗系统。其运行过程是:先打开加药电磁阀.排水电磁阀和反冲洗电磁阀,当药液流进超滤膜后关闭排水电磁阀并延时1 h,再打开排水电磁阀,关闭加药电磁阀,然后冲洗1 h,最后关闭反冲洗电磁阀和排水电磁阀,完成自动清洗过程。紫外消毒灯的启动与停止与原水进水电磁阀同步,在药物清洗水路时自动关闭。