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湘潭大學(xué)興湘學(xué)院
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書
論文（設(shè)計(jì)）題目： 全自動(dòng)立式過濾機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)號(hào)： 2006183922 姓名： 嚴(yán) 浩 專業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師： 文美純 系主任： 周友行
一、主要內(nèi)容及基本要求
1、了解全自動(dòng)過濾機(jī)的工作原理及流程；
2、設(shè)計(jì)過濾機(jī)的內(nèi)部零件，用CAD繪圖裝配圖、工藝流程圖 A0兩張，零件圖濾盤、大皮帶輪、小皮帶輪、空心軸A1一張、A2三張；
3、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，及其編程、語句表；
4、設(shè)計(jì)說明書8000字以上，內(nèi)容完整，計(jì)算準(zhǔn)確；
5、外文翻譯7000 字以上；
二、重點(diǎn)研究的問題
全自動(dòng)立式過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其控制系統(tǒng)；
三、技術(shù)指標(biāo)
主要技術(shù)參數(shù)：過濾面積10平方米 工作壓力1.6Mpa 工作溫度-5℃——105℃ 電機(jī)功率5.5KW
四、進(jìn)度安排
序號(hào)
各階段完成的內(nèi)容
完成時(shí)間
1
查閱資料、調(diào)研
1周
2
開題報(bào)告、制定設(shè)計(jì)方案
2周
3
設(shè)計(jì)計(jì)算
3~5周
4
PLC編程
6~8周
5
CAD畫圖
9~12周
6
整理說明書、外文翻譯
13~14周
7
修改圖紙和說明書
15周
8
打印圖紙、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯
五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)
[1]文美純，劉吉普 對(duì)全自動(dòng)過濾機(jī)的探討； 《過濾與分離》1997.第三期
[2]文美純，劉吉普，可編程序控制器在過濾器上的應(yīng)用研究；《過濾與分離》2002.VOl12.NO4
[3]文美純，劉吉普 新型管道過濾器的開發(fā)研究 ；《過濾與分離》1996.第三期
[4]丁啟圣、王惟一等.新型實(shí)用過濾技術(shù)[M] .北京：冶金工業(yè)出版社. 2000.1；
[5]文棋.全自動(dòng)自清洗過濾機(jī)過濾機(jī)理分析及控制系統(tǒng)研究. [J]浙江：大學(xué)碩士學(xué)位論文.2002.6；
[6]管力明.PLC在硅藻土過濾機(jī)上的應(yīng)用[J] .機(jī)電工程2004年第21卷第七期.2004.7；
[7]華東工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)合編.化工容器設(shè)計(jì)[M] .武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社.1985.6；
[8]濮良貴、紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第8版）.[M].北京：高等教育出版社.2006.5；
[9]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]第四版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2002.8；
目錄
第一章、設(shè)計(jì)題目…………………………………… （1）
第二章、設(shè)計(jì)意義…………………………………… （3）
第三章、方案選擇…………………………………… （6）
第四章、過濾部分的設(shè)計(jì)…………………………… （7）
4.1過濾桶的設(shè)計(jì)……………………………………… （7）
4.2傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)………………………………… （12）
4.3電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………… （18）
4.4閥門的選擇與設(shè)計(jì)………………………………… (19）
4. 5傳感器的選擇與信號(hào)檢測(cè)………………………… （22）
4.6控制面板的設(shè)計(jì)…………………………………… （23）
第五章、控制部分的設(shè)計(jì)……………………………… （24）
5.1 控制系統(tǒng)的選擇………………………………… （24）
5.2 工藝流程……………………………………… （26）
5.3 PLC接線圖………………………………………… （27）
5.4程序梯形圖以及語句表…………………………… （28）
第六章、設(shè)計(jì)的應(yīng)用…………………………………… （33）
第七章、設(shè)計(jì)心得……………………………………… (35)
第八章、參考文獻(xiàn)…………………………………… (36)
附錄：外文翻譯及文獻(xiàn)
一、設(shè)計(jì)題目
題目：全自動(dòng)立式過濾機(jī)的設(shè)計(jì)
關(guān)鍵詞：過濾機(jī);結(jié)構(gòu);;控制系統(tǒng)；可編程序控制器；
摘要：隨著水資源的缺乏和水污染的日益嚴(yán)重，廢水的過濾與分離能很好的解決廢水的處理與重復(fù)利用的問題，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但傳統(tǒng)的過濾分離設(shè)備占地空間大，連續(xù)生產(chǎn)能力低，自動(dòng)化程度不高，造成人力物力財(cái)力的浪費(fèi)。本文以自行開發(fā)50m3/h處理量全自動(dòng)白清洗過濾器為基礎(chǔ)，提出了全自動(dòng)自清洗過濾器的各操作參數(shù)的設(shè)計(jì)思想和方法，并建立了過濾過程中過濾器的模型，借此確定控制系統(tǒng)的控制參數(shù)。主要工作內(nèi)容如下;研制設(shè)計(jì)了一臺(tái)處理量為50m3/ h、工作壓力為1.6-2.5 Mpa，要求過濾精度為0.1-200μm,過濾總面積為10㎡，電動(dòng)機(jī)功率為5.5KW，工作溫度為-5℃-105℃的全自動(dòng)自清洗過濾器。該過濾器在運(yùn)行過程中無須停運(yùn)以清洗過濾元件，整機(jī)體積較小，精度可調(diào)節(jié)，適合于各類工業(yè)生產(chǎn)。本文給出了這種過濾器的整體設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)圖紙，并對(duì)過濾器內(nèi)部過濾機(jī)理進(jìn)行分析，討論了幾個(gè)過濾參數(shù)，并應(yīng)用于過濾器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)之中。
title: Automatic vertical filter machine design
Key Words: filter，structure; control system；Programmable enfroller；
Abstract：As short of water resource and more and more serious situation of water pollution, filtration and separation have been the best way to settle the problem of Reuse of waste water and realization of well economy benefit and social benefit.But there are several disadvantages in these raditional filters such as great volume,discontinuous production, lack of automation, great waste of manpower, materialresources, financial. Based on design of automatic self-cleaning filter on industrial scale (50 m3/h), the design and optimization procedures of several operation parameters are presented and a model of filter is obtained as well,then to calculate control parameters of control system.The main research contents are following as:A auto control self-cleaning filter on industrial scale( 50m 3/h) , work pressure(1.6-2.5Mpa) , filtration accuracy(0.1-200μm), filtration surface(10㎡) , Motor power(5.5 KW) and work temperature(-5 ℃ - 105 ℃)has been designed . auto control self-cleaning filter drive itself to clean completely by its pressure of filtrated liquid and without stop.Volume of the filteris so little and precision can be modulated to fit for kinds of industry produce. In this paper, a suit of drawing and design procedures of such filter has been given.Mechanism during filtration in the filter has been studied are obtained
二、設(shè)計(jì)意義
過濾機(jī)是利用多孔性過濾介質(zhì)，截留液體與固體顆粒混合物中的固體顆粒，而實(shí)現(xiàn)固、液分離的設(shè)備。過濾機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、石油、制藥、輕工、食品、選礦、煤炭和水處理等部門。
中國(guó)古代即已應(yīng)用過濾技術(shù)于生產(chǎn)，公元前二百年已有植物纖維制作的紙。公元105年，蔡倫改進(jìn)了造紙法，他在造紙過程中將植物纖維紙漿蕩于致密的細(xì)竹簾上，水經(jīng)竹簾縫隙濾過，一薄層濕紙漿留于竹簾面上，干后即成紙張。
最早的過濾大多為重力過濾，后來采用加壓過濾提高了過濾速度，進(jìn)而又出現(xiàn)了真空過濾。20世紀(jì)初發(fā)明的轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)實(shí)現(xiàn)了過濾操作的連續(xù)化。此后，各種類型的連續(xù)過濾機(jī)相繼出現(xiàn)。間歇操作的過濾機(jī)因能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作而得到發(fā)展，過濾面積越來越大。為得到含濕量低的濾渣，機(jī)械壓榨的過濾機(jī)得到了發(fā)展。
用過濾介質(zhì)把容器分隔為上、下腔，即構(gòu)成簡(jiǎn)單的過濾器。懸浮液加入上腔，在壓力作用下通過過濾介質(zhì)進(jìn)入下腔成為濾液，固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面形成濾渣(或稱濾餅)。
過濾過程中過濾介質(zhì)表面積存的濾渣層逐漸加厚，液體通過濾渣層的阻力隨之增高，過濾速度減小。當(dāng)濾室充滿濾渣或過濾速度太小時(shí)，停止過濾，清除濾渣，使過濾介質(zhì)再生，以完成一次過濾循環(huán)。
液體通過濾渣層和過濾介質(zhì)必須克服阻力，因此在過濾介質(zhì)的兩側(cè)必須有壓力差，這是實(shí)現(xiàn)過濾的推動(dòng)力。增大壓力差可以加速過濾，但受壓后變形的顆粒在大壓力差時(shí)易堵塞過濾介質(zhì)孔隙，過濾反而減慢。
懸浮液過濾有濾渣層過濾、深層過濾和篩濾三種方式。濾渣層過濾是指在經(jīng)過過濾初期后，形成了初始濾渣層，此后，濾渣層對(duì)過濾起主要作用，這時(shí)大、小顆粒均被截留；深層過濾是指過濾介質(zhì)較厚，懸浮液中含固體顆粒較少，且顆粒小于過濾介質(zhì)的孔道，過濾時(shí)，顆粒進(jìn)入后被吸附在孔道內(nèi)的過濾；篩濾是過濾截留的固體顆粒都大于過濾介質(zhì)的孔隙，過濾介質(zhì)內(nèi)部不吸附固體顆粒的過濾方式，例如轉(zhuǎn)筒式過濾篩濾去污水中的粗粒雜質(zhì)。
在實(shí)際的過濾過程中，三種方式常常是同時(shí)或相繼出現(xiàn)。過濾機(jī)的處理能力取決于過濾速度。懸浮液中的固體顆粒大、粒度均勻時(shí)，過濾的濾渣層孔隙較為暢通，濾液通過濾渣層的速度較大。應(yīng)用凝聚劑將微細(xì)的顆粒集合成較大的團(tuán)塊，有利于提高過濾速度。
對(duì)于固體顆粒沉降速度快的懸浮液，應(yīng)用在過濾介質(zhì)上部加料的過濾機(jī)，使過濾方向與重力方向一致，粗顆粒首先沉降，可減少過濾介質(zhì)和濾渣層的堵塞；在難過濾的懸浮液(如膠體)中混入如硅藻土、膨脹珍珠巖等較粗的固體顆粒，可使濾渣層變得疏松；濾液粘度較大時(shí)，可加熱懸浮液以降低粘度。這些措施都能加快過濾速度。
過濾機(jī)按獲得過濾推動(dòng)力的方法不同，分為重力過濾器、真空過濾機(jī)和加壓過濾機(jī)三類。重力過濾器是借助懸浮液的重力和位差，在過濾介質(zhì)上形成的壓力作為過濾的推動(dòng)力，一般為間歇操作。
真空過濾器是在濾液出口處形成負(fù)壓作為過濾的推動(dòng)力。這種過濾機(jī)又分為間歇操作和連續(xù)操作兩種。間歇操作的真空過濾機(jī)可過濾各種濃度的懸浮液，連續(xù)操作的真空過濾機(jī)適于過濾含固體顆粒較多的稠厚懸浮液。
加壓過濾器以在懸浮液進(jìn)口處施加的壓力，或?qū)裎锪鲜┘拥臋C(jī)械壓榨力作為過濾推動(dòng)力，適用于要求過濾壓差較大的懸浮液，也分為間歇操作和連續(xù)操作兩種。
過濾機(jī)應(yīng)根據(jù)懸浮液的濃度、固體粒度、液體粘度和對(duì)過濾質(zhì)量的要求選用。先選擇幾種過濾介質(zhì)，利用過濾漏斗實(shí)驗(yàn)，測(cè)定不同過濾介質(zhì)和不同壓差下的過濾速度、濾液的固體含量、濾渣層的厚度和含濕量，找出適宜的過濾條件，初步選定過濾機(jī)類型，再根據(jù)處理量選定過濾面積，并經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。
正在發(fā)展的新型過濾設(shè)備有：機(jī)械力壓榨過濾設(shè)備；能實(shí)現(xiàn)無濾渣層過濾的動(dòng)態(tài)過濾機(jī)；洗選煤炭污水處理、化工和石油工業(yè)用的大型過濾設(shè)備。
在過濾理論研究方面，濾渣層過濾阻力和孔隙率的測(cè)算、過濾速度、過濾設(shè)備的模擬和放大、稀薄液體澄清過濾和動(dòng)態(tài)過濾機(jī)理，以及過濾介質(zhì)的研究，都是重要的課題。利用電子計(jì)算機(jī)控制過濾操作是過濾設(shè)備的發(fā)展方向。
三、方案選擇
㈠循環(huán)方案：管道系統(tǒng)如下圖：
圖3-1
F1——清洗水入口閥 F2——待濾液入口閥 F3——循環(huán)液入口閥
F4——循環(huán)液出口閥 F5——流向控制閥
F6——沖洗閥 F7——排氣閥 F8——排渣閥
F9——成品出口閥 F10——余液出口閥 F11——取樣閥
S1——循環(huán)視筒 S2——正常工作視筒
此過濾過程有四個(gè)過濾階段，預(yù)過濾過程，過濾過程，濾余液過程，反沖洗過程。
預(yù)過濾過程：待濾液由F2進(jìn)入泵內(nèi)，經(jīng)F3（此時(shí)F1、F5關(guān)閉）進(jìn)入循環(huán)視筒，然后從F4進(jìn)入過濾桶進(jìn)行過濾，此時(shí)F9關(guān)閉，過濾液經(jīng)F5再次進(jìn)入循環(huán)桶。
過濾過程：待濾液由F2進(jìn)入泵內(nèi)，經(jīng)F3（此時(shí)F1、F5關(guān)閉）進(jìn)入循環(huán)視筒，然后從F4進(jìn)入過濾桶進(jìn)行過濾（期間可以通過S1觀察過濾循環(huán)過程）濾液由F7再次進(jìn)入循環(huán)桶，直至完全過濾通過S2經(jīng)F9流出（可以從F11中取樣檢驗(yàn)，從而調(diào)整濾網(wǎng)密度）。
濾余液過程：收到“管高壓差”信號(hào)后，開始反沖洗過程前的約1Min內(nèi)，打開F10將管道內(nèi)的余液濾出以方便反沖洗，防止堵塞反沖洗管道。
反沖洗過程：當(dāng)“管高壓差”達(dá)到預(yù)定壓力值或者達(dá)到預(yù)定時(shí)間后，F(xiàn)2、F3關(guān)閉，將F1打開，清洗水從F1、F7進(jìn)入過濾桶中進(jìn)行清洗，洗出的濾渣從F8中排出。
㈡雙管道一次過濾方案：管道系統(tǒng)如下：
圖3-2
過濾：閥1、閥4開啟，閥2、閥3關(guān)閉；
反沖洗：：閥2、閥3開啟，閥1、閥4關(guān)閉
過濾過程：過濾液由泵泵入，經(jīng)過閥1后進(jìn)入過濾桶過濾，濾后液經(jīng)過視筒后從閥4排出（閥2、閥3處于關(guān)閉狀態(tài)）；
反沖洗過程：清洗水由泵泵入，經(jīng)過閥2以及視筒后，對(duì)過濾桶進(jìn)行反沖洗，濾渣由閥3處排出（閥1、閥4處于關(guān)閉狀態(tài)）。
㈢方案比較：
方案1原理教簡(jiǎn)單，管道系統(tǒng)相對(duì)較為復(fù)雜，但是過濾精度較高，可靠性較強(qiáng)，由于采用循環(huán)過濾且用閉環(huán)控制，待網(wǎng)內(nèi)外壓差值滿足排放條件時(shí)，指揮排污閥進(jìn)行排污，使過濾精度得以提高；并且采用先進(jìn)的控制方式和優(yōu)質(zhì)的信號(hào)轉(zhuǎn)換器從而具有性能穩(wěn)定，維護(hù)管理方便，日常維護(hù)少，只須做定期維護(hù)即可等特點(diǎn)，具有明顯的實(shí)用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和推廣價(jià)值。
方案2原理簡(jiǎn)單，過濾和反沖洗裝置簡(jiǎn)單，但是由于過濾和反沖洗管道共用較多且沒有排除管道余液的設(shè)計(jì)，故過濾精度難以保證，維護(hù)較多以及容易發(fā)生堵塞等情況。
綜上所述，最終方案選取為方案1為基本方案。
四、過濾部分的設(shè)計(jì)
⒈過濾桶的設(shè)計(jì)
① 過濾盤的設(shè)計(jì)
過濾精度為0.5-100μm，故濾網(wǎng)采用滌綸布料可以達(dá)到要求而且表面光滑，再在上涂上一層硅藻土增加過濾流量，水面上部采用氣壓，壓強(qiáng)大小為1.6MPa，最大可達(dá)到2.5MPa，可以使過濾更加快捷。濾后液通過下部孔流出，從取樣閥中取樣調(diào)節(jié)流速從而保證過濾精度，達(dá)到保準(zhǔn)后，打開F10，完成過濾。另外該系統(tǒng)在-5℃——105℃的范圍內(nèi)工作。
已知條件：過濾面積：10㎡；正常工作壓力1.6MPa、最大工作壓力2.5MPa。
⑴.選定過濾介質(zhì)的半徑（R），厚度（H），片間間隙（h）以及片數(shù)（N）分別為：
R=0.4m、H=0.03m h=0.02m， 每一片的過濾面積為：S=∏*R*R=3.14*0.4*0.4=0.502㎡。
N=10㎡/S=10㎡/0.502㎡=19.9
所以片數(shù)需要20片才能滿足過濾需要，也因此過濾濾芯長(zhǎng)度（過濾部分）應(yīng)等于20*（H+h）+頂部密封片厚度+頂部螺母厚度=20*0.05+0.02*2+0.02=1.06m
⑵.過濾片零件圖
圖4-1
② 計(jì)算內(nèi)壓圓筒殼體的壁厚
⑴已知Pg=1.6MPa
由壁厚計(jì)算公式：
- 計(jì)算厚度 ；mm
P- 計(jì)算壓力；Mpa
- 焊接接頭系數(shù);
- 材料的許用應(yīng)力;
在已知設(shè)計(jì)溫度下16MnR的許用應(yīng)力，在厚度為6~16mm時(shí)，[=170Mpa;
在厚度為16～36mm時(shí)，[=163Mpa;
焊接接頭系數(shù) ；
設(shè)定 圓筒內(nèi)徑 D=1000mm； 腐蝕裕量C=2mm；
設(shè)計(jì)厚度； 材料的許用應(yīng)力=170Mpa （厚度為6~16時(shí)），筒體厚度計(jì)算；
=1.6*1000/（2*170*0.85-1.6）=5.5mm；
=5.5+2=7.5mm；
由鋼材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，圓整可得壁厚為10㎜；
⑵ 圓筒的半徑由濾餅半徑確定
取 R=500mm;
⑶ 圓筒中固定空心軸一端的頂尖高度為150mm；
頂尖的直徑=50mm； 錐角=50°
H=H+h1=1100+150=1250mm；
⑷ 圓筒邊緣設(shè)計(jì)，邊緣厚度=20mm；B=35mm；
凸緣高度H=10mm；
⑸ 固定頂尖板的厚度 =10mm；長(zhǎng)度L=120mm；寬度B=120mm；
但容器制成后必須經(jīng)過壓力試驗(yàn)合格后才能交付，壓力的目的主要是檢查加工制造工藝的問題和焊縫的強(qiáng)度，以及各連接面的緊密性等。
對(duì)壓力試驗(yàn)一般都用水壓試驗(yàn)。
對(duì)水壓試驗(yàn)時(shí)，筒體相應(yīng)壓力的驗(yàn)算公式為：
σ=P水[D+（S-C）]/[2（S-C）Ф]
按規(guī)定水壓試驗(yàn)壓力P水=1.5MPa；
故：σ=P水[D+（S-C）]/[2（S-C）Ф]
=1.5*[900+（10-1.8）]/[2*（10-1.8）*0.7]=115MPa
又σs=σ*Ns，其中Ns查表所得為1.6，
故σs=115*1.6=184MPa
Σs與水壓系數(shù)的積為0.9σs=164MPa
由于115 MPa＜164MPa,故筒體強(qiáng)度滿足水壓試驗(yàn)的要求。
③過濾桶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
過濾桶設(shè)計(jì)是整個(gè)管道系統(tǒng)的重點(diǎn)。直接從桶上引出的有5個(gè)管道（底部3個(gè)管道、頂部2個(gè)管道）：
（1）桶底正中引出的濾后管，然后連接S2（正常工作視筒），再接上2個(gè)閥門——F9（成品出口閥，正常工作是從這流出成品液）和F11（取樣閥，用于剛開始工作是取出樣品，從而確定各項(xiàng)參數(shù)）；
（2）桶底斜錐面引出排渣管，引出后分成2個(gè)方向——一個(gè)是反沖洗時(shí)使用的排渣管，上面安裝著F8（排渣閥）；另一個(gè)是循環(huán)過濾的循環(huán)管，通過F5（流向控制閥，單向閥）使壓力過大時(shí)形成循環(huán)過濾；
（3）桶內(nèi)靠壁處裝有反沖洗管道，連接F7（沖洗閥）后也分成2個(gè)方向——一個(gè)直接連到水泵上；另一個(gè)接上F10（余液出口閥）其作用是在濾余液過程中將管道以及過濾桶的液體流出；
（4）桶頂?shù)囊粋€(gè)循環(huán)管道向上連接S1（循環(huán)視筒）和F4（循環(huán)液出口閥）接到循環(huán)桶底部；
（5）桶頂?shù)牧硪粋€(gè)循環(huán)管道向上連接F7（排氣閥）和壓力表，然后接到循環(huán)桶頂部，以保持過濾桶以及循環(huán)筒壓力的正常（1.6MPa～2.5MPa）。
④循環(huán)桶的設(shè)計(jì)
1、結(jié)構(gòu)介紹
循環(huán)筒的工作原理比較簡(jiǎn)單，需要設(shè)計(jì)的參數(shù)也較少，主要分為2管道：其中一條的作用——待濾液通過F2（待濾液入口閥）、水泵、F3（循環(huán)筒入口閥）從循環(huán)桶下部泵入，在循環(huán)桶上部壓力的作用下從右邊下方的循環(huán)出口通過F4后進(jìn)入過濾桶過濾；另外一條是頂部的管道，上面連接F7（排氣閥）和壓力表和過濾桶頂部連接在一起以保持壓力。
2、循環(huán)桶的容量設(shè)計(jì)
因?yàn)檠h(huán)桶所受壓力不是很大，且不是全封閉的，所以可以不許校核桶壁承受應(yīng)力。
設(shè)定桶壁厚=3mm；桶高度H=1200mm；半徑R=400mm；容積V=0.65m；
2、傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)
1 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)
⑴確定計(jì)算功率P
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-7查得工作情況系數(shù)K=1.0,
故P= KP=1.0*5.5kw=5.5kw
⑵選擇V帶的帶型
根據(jù)P，n由《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材由圖8-11選用A型
⑶確定帶輪的基準(zhǔn)直徑d并驗(yàn)算帶的速度
①初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑d，由表8-6和表8-8，取小帶輪的基準(zhǔn)d=140mm
②驗(yàn)算帶速V=* d*n/60*1000=*140*1440/60*1000=10.6m/s
因?yàn)? m/s < V < 30 m/s,故帶速合適
③計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑，根據(jù)式(8-15a)，計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑
d=i *d=3*140mm=420mm；
根據(jù)表8-8，圓整為d=450mm；
⑷確定V帶的中心距a與基準(zhǔn)長(zhǎng)度L
① 0.7（d+ d）≤a≤2（d+ d）
根據(jù)上式，初定中心距a=900mm；
②計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
L≈2a+∏（d+ d）/2 + (d-d)/4a
=2*900 +∏*590/2 +(450-140)/3600=2770mm;
由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L=2800mm；
③按式（8-23）計(jì)算實(shí)際中心距a
a= a+（ L- L）/2=900+(2800-2770)/2=915mm;
⑸ 驗(yàn)算小帶輪上的包角
=180-（d-d)*57.3/a
=180-(450-140)* 57.3/915=160≥90；
⑹計(jì)算帶的根數(shù)Z
①計(jì)算單根V帶的額定功率Pr；
由d=140mm；和n=1440r/min,查表8-4a得P=2.28kw；
根據(jù)n=1440r/min，i=3和A型帶，查表8-4b得 △P=0.17kw；
查表8-5得K=0.95，表8-2得K=1.11,
Pr=（P+△P）* K* K=（2.28+0.17）*0.95*1.11=2.49kw;
②計(jì)算V帶的根數(shù)Z
Z= P/ Pr=5.5/2.49=2.3
所以V帶的根數(shù)為3根；
⑺小帶輪設(shè)計(jì) 材料選取HT200；
d=140mm； d≤300mm； 采用腹板式結(jié)構(gòu)；
d=40mm，d=（1.8-2.0）*d，d為電機(jī)軸的直徑； d=1.8d=72mm；
C=(1/7～1/4)B L=(1.5～2)d,當(dāng)B<1.5d時(shí)，L=B
C=1/4*B=15mm;
根據(jù)前面設(shè)計(jì)得小輪直徑d=140mm，大輪直徑d=450mm，故查表應(yīng)選用帶長(zhǎng)Ld=2800㎜、A系列、長(zhǎng)度修正系數(shù)Kl=1.1的皮帶，b=11㎜，h=6㎜，h=12mm;B=60mm;
A=81㎜;小皮帶輪的零件圖如下：
圖4-2
⑻大帶輪設(shè)計(jì) HT200；
d=420mm；d≥300mm； 采用輪輻式結(jié)構(gòu)，
d=50mm；d=(1.8～2)d,d為軸的直徑；d=100mm；f=12mm，h=0.8h；
b=0.4h=13mm；b=0.8 b=11mm；L=(1.5～2)d,當(dāng)B<1.5d時(shí)，L=B；f=0.2h=6.5；
h=290*=290*=32mm；
大帶輪的零件圖如下：
圖4-3
二、空心軸的設(shè)計(jì)
⑴空心軸的直徑設(shè)計(jì)
d≥=A
d≥A） 式中，=d/d,即空心軸的內(nèi)徑d與外徑d之比，通常取=0.5～0.6，
=T/W=(9550000P/n)/0.2d≤[]
查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材，表15-3
軸的材料
Q235-A20
Q275 ,35
45
40C,35SM
[]/Mpa
15～25
20～35
25～45
35 ～55
Ao
149～126
135 ～112
126 ～103
112 ～97
通過查《機(jī)械設(shè)計(jì)》教材表2，查得V帶的傳動(dòng)效率值為=92%；
取Ao=110mm； P=5.5*92%=5.06kw ；n=480r/min；=0.6；
d≥A）=110*）=25.5mm；
d≥1.15*d=30mm;
⑵ 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
①確定裝配方案
②根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度；
為了滿足軸的軸向定位要求和裝配要求，此空心軸分為3段，Ⅰ-Ⅱ軸上裝大皮帶輪，鍵，密封圈，端蓋；外徑DⅠ-Ⅱ=50mm 內(nèi)徑=50*60%=30mm，軸長(zhǎng)為h=115mm；Ⅱ-Ⅲ軸上裝密封圈，軸承， 端蓋，外徑DⅡ-Ⅲ外徑 = 55mm，軸長(zhǎng)h=106；內(nèi)徑=33mm；Ⅲ-Ⅳ軸上裝配濾盤，密封圈，鎖緊螺母，外徑DⅢ-Ⅳ =60mm；內(nèi)徑=36mm，軸長(zhǎng)h=115mm；
③軸承的選擇；
因軸承同時(shí)受有徑向力和軸向力的作用，故選用兩個(gè)圓錐滾子軸承，參照工作要求并根據(jù)DⅡ-Ⅲ =55mm；由軸承產(chǎn)品目錄中初選取0基本游隙組，標(biāo)準(zhǔn)精度級(jí)的圓錐滾子軸承型號(hào)30313，其尺寸為d=55mm，D=80mm，B=13mm。
圖4-4
⑶ 軸的校核
①按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度
進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動(dòng)循環(huán)變應(yīng)力，取==18.6Mpa；
查表《機(jī)械設(shè)計(jì)》表15-1查得[]=60Mpa;因此＜[]，故安全。
②精確校核軸的疲勞強(qiáng)度
S=S*S/≥S
S=/K*+*≥S
截面Ⅲ
抗彎截面系數(shù) W=0.1d=0.1*55=16637mm
抗扭截面系數(shù) W=0.2 d=0.2*55=33250 mm
截面Ⅲ的左側(cè)的彎矩M為
M=166758*(71-36)/71=92534N.m?
截面Ⅲ上的扭矩T為
T=960000N.m
截面上的彎曲應(yīng)力
=M/W=92534/16637=5.6Mpa
截面上的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力
=T/ W=960000/33250=28..2Mpa
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理。由表15-1查=640Mpa；=275Mpa；=155Mpa；
截面上由于軸肩而形成的理論應(yīng)力集中系數(shù)及按表查取，因r/d=2.0/55=0.036,D/d=60/55=1.09;經(jīng)插值得
， =1.31
軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)為
==0.92
軸未經(jīng)表面強(qiáng)化處理，即=1，得
K=2.80 K=1.62
計(jì)算安全系數(shù)S值，
S=S*S/=9.5＞＞S=1.5
故可知其安全。
3. 電動(dòng)機(jī)的選擇
由于本設(shè)計(jì)需要一個(gè)功率在5KW以上，重量不能太大并且采用連續(xù)周期工作制的（S6）異步電動(dòng)機(jī)，其安裝形式為V13011，通過查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選得：
電動(dòng)機(jī)Y132-2，技術(shù)數(shù)據(jù)如下：
額定功率5.5KW，轉(zhuǎn)速1450r/min，額定電流13.4A，效率92%，功率因數(shù)0.78，最大轉(zhuǎn)距/額定轉(zhuǎn)距為2.0，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)距/額定轉(zhuǎn)距為2.0，堵轉(zhuǎn)電流/額定電流為6.5，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2為0.535N*㎡，重量為8.4㎏。
55
4. 閥門的選擇與設(shè)計(jì)
用計(jì)算機(jī)對(duì)液壓或氣壓系統(tǒng)進(jìn)行控制是技術(shù)發(fā)展的必然趨向。但是電液比例閥或者伺服閥能接收的信號(hào)是連續(xù)的電壓或電流，而計(jì)算機(jī)的指令是“開”或“關(guān)”的數(shù)字信息，要用計(jì)算機(jī)控制必須進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換，其結(jié)果是使設(shè)備復(fù)雜，成本提高，可靠性降低。在這種技術(shù)要求下，20世紀(jì)80年代初期出現(xiàn)了電液數(shù)字控制閥。用數(shù)字信息直接控制的閥稱為電液數(shù)字控制閥，簡(jiǎn)稱數(shù)字閥，目前應(yīng)用較少。它可直接與計(jì)算機(jī)接口，不需數(shù)/模轉(zhuǎn)換?？梢苑譃閿?shù)字式流量閥、數(shù)字式壓力閥、數(shù)字式方向流量閥等。下面舉例以增量式數(shù)字流量閥來說明原理：
??? 組成：步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、滾珠絲杠、閥心、閥套、閥桿、傳感器等
圖4-5
工作原理：計(jì)算機(jī)發(fā)出信號(hào)后，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過滾絲杠轉(zhuǎn)化為軸向位移，帶動(dòng)節(jié)流閥閥心移動(dòng)，首先打開非全周節(jié)流，流量較小，而后打開全周節(jié)流口，流量較大，可達(dá)3600?l/min。特點(diǎn)：
1?閥心、閥套、閥桿的相對(duì)熱膨脹取得溫度補(bǔ)償，維持流量恒定。
???2?該閥無反饋功能，但裝有零位移傳感器，每個(gè)控制終了，閥心都可在它控制下回到零位，重復(fù)精度較高。
單向閥是控制流體只能正向流動(dòng)，不允許反向流動(dòng)的閥，也可稱逆止閥或止向閥。增量式數(shù)字閥是采用由脈沖數(shù)字調(diào)制演變而成的增量控制方式，以步進(jìn)電機(jī)作為電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換器，驅(qū)動(dòng)液壓閥芯工作，因此又稱步進(jìn)式數(shù)字閥。增量式數(shù)字閥控制系統(tǒng)工作原理框圖如圖9—l所示。微型計(jì)算機(jī)(下簡(jiǎn)稱微機(jī))發(fā)出脈沖序列經(jīng)驅(qū)動(dòng)器放大后使步進(jìn)電機(jī)工作。步進(jìn)電機(jī)是一個(gè)數(shù)字元件，根據(jù)增量控制方式工作。增量控制方式是由脈沖數(shù)字調(diào)制法演變而成的一種數(shù)字控制方法，是在脈沖數(shù)字信號(hào)的基礎(chǔ)上，使每個(gè)采樣周期的步數(shù)在前一采樣周期的步數(shù)上，增加或減少一些步數(shù)，而達(dá)到需要的幅值，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角與輸入的脈沖數(shù)成比例，步進(jìn)電機(jī)每得到一個(gè)脈沖信號(hào)，便得到與輸入脈沖數(shù)成比例的轉(zhuǎn)角，每個(gè)脈沖使步進(jìn)電機(jī)沿給定方向轉(zhuǎn)動(dòng)一固定的步距角，再通過機(jī)械轉(zhuǎn)換器(絲桿—螺母副或凸輪機(jī)構(gòu))使轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為軸向位移，使閥口獲得一相應(yīng)開度，從而獲得與輸入脈沖數(shù)成比例的壓力、流量。有時(shí)，閥中還設(shè)置用以提高閥的重復(fù)精度的零位傳感器和用以顯示被控量的顯示裝置。
增量式數(shù)字閥的輸入和輸出信號(hào)波形如圖9—2所示。由圖可見，閥的輸出量與輸入脈沖數(shù)成正比，輸出響應(yīng)速度與輸入脈沖頻率成正比。對(duì)應(yīng)于步進(jìn)電機(jī)的步距角，閥的輸出量有一定的分辨率，它直接決定了閥的最高控制精度。
圖4-6
圖4-7
本設(shè)計(jì)中F1、F2、F3、F4、F6、F7、F8、F9、F10、F11均采用電液數(shù)字控制閥，而F5采用單向閥。
5. 傳感器的選擇與信號(hào)檢測(cè)
一、 傳感器的選取
經(jīng)過反復(fù)比較與選擇最后選用美國(guó)Motorola公司生產(chǎn)的MPX2100A型單片集成硅壓力傳感器，其測(cè)量范圍為0～100KPa，工作溫度范圍為-40～125℃，傳感器的輸出電壓和被測(cè)絕對(duì)壓力成正比，采用顯微機(jī)械加工、激光休整等先進(jìn)和薄膜電鍍工藝，具有測(cè)量精度高、預(yù)熱時(shí)間短、響應(yīng)速度快、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、可靠性高、過載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。若采用5V電源時(shí)，在0～80℃溫度范圍內(nèi)的最大測(cè)量誤差不超過±1.8%，滿量程輸出電壓為4.95V，壓力靈敏度為54MV/KPa，預(yù)熱時(shí)間為20ms，響應(yīng)時(shí)間為1ms，長(zhǎng)期穩(wěn)定度為±0.5%，允許過載348%FS（FS代表滿量程）。電源允許范圍為4.85V～5.35V，典型值為5.0V或5.1V，電源電流為7.0MA（典型值）。具體資料可參見外文文獻(xiàn)。
二、信號(hào)檢測(cè)
圖4-8
信號(hào)檢測(cè)原理如上圖：整個(gè)工作流程由PLC控制，PLC發(fā)出信號(hào)至電源和驅(qū)動(dòng)器，控制其電流大小，影響電動(dòng)機(jī)的功率、轉(zhuǎn)速等， 完成對(duì)被控量的控制（流量、壓力等）；而MPX2100A壓力傳感器將被控量負(fù)反饋給PLC，是被控量保持在一個(gè)穩(wěn)定的波動(dòng)范圍內(nèi)。
6.控制面板的設(shè)計(jì)
圖4-9
控制面板分為4大塊：4個(gè)燈、4個(gè)按鈕、2個(gè)鈴；
其中正常工作時(shí)，先亮過濾燈，然后是濾余液的指示燈，最后是反沖洗的燈，如此循環(huán)，前一個(gè)燈滅接著后一個(gè)燈亮；如出現(xiàn)故障則亮報(bào)警燈以及響報(bào)警鈴并且停止工作；反洗的時(shí)候同時(shí)響反洗鈴； 4個(gè)按鈕的作用則很明顯，啟動(dòng)按鈕采用綠色材料，停止按鈕采用紅色材料。另外2個(gè)按鈕用來控制取樣閥，來獲取樣品，從而調(diào)整工作狀態(tài)。
五、控制部分的設(shè)計(jì)
⒈控制系統(tǒng)的選擇
從工程的角度 ，PLC與單片機(jī)系統(tǒng)的選用比較
⑴．對(duì)單項(xiàng)工程或重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，采用PLC方案是明智、快捷的途徑，成功率高，可*性好，手尾少，但成本較高。
⑵．對(duì)于量大的配套項(xiàng)目，采用單片機(jī)系統(tǒng)具有成本低、效益高的優(yōu)點(diǎn)，但這要有相當(dāng)?shù)难邪l(fā)力量和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、可*地運(yùn)行。最好的方法是單片機(jī)系統(tǒng)嵌入PLC的功能，這樣可大大簡(jiǎn)化單片機(jī)系統(tǒng)的研制時(shí)間，性能得到保障，效益也就有保證。
基于PLC控制系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
1) 實(shí)時(shí)性
● 由于控制器產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)是基于控制為前提，信號(hào)處理時(shí)間短，速度快。
● 基于信號(hào)處理和程序運(yùn)行的速度，PLC經(jīng)常用于處理工業(yè)控制裝置的安全聯(lián)鎖保護(hù)。
● 更能滿足各個(gè)領(lǐng)域大、中、小型工業(yè)控制項(xiàng)目。
2) 高可靠性
● 各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms。
● 各模塊均采用屏蔽措施，以防止噪聲干擾。
3) 系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單靈活.豐富的I/O卡件
4) 控制系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)
5) 安裝簡(jiǎn)單，維修方便
綜上所屬，此過濾機(jī)選用PLC的控制系統(tǒng)。
根據(jù)計(jì)算可以得知：有21個(gè)輸入信號(hào)和19個(gè)輸出信號(hào)，采用繼電器輸出，故I/O點(diǎn)數(shù)為21+19=40點(diǎn)。
故應(yīng)該選用FX2N-64MR-001系列，輸入可用點(diǎn)數(shù)為24點(diǎn)，輸出可用點(diǎn)數(shù)為24點(diǎn)，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為48～64點(diǎn)（不需要用到），即可達(dá)到本設(shè)計(jì)的要求。采用AC 24V電源、DC輸入、橫式端子排、標(biāo)準(zhǔn)輸出。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 為大量實(shí)際應(yīng)用而開發(fā)的特殊功能開發(fā)了各個(gè)范圍的特殊功能模塊以滿足不同的需要----模擬I/O，高速計(jì)數(shù)器。定位控制達(dá)到16軸，脈沖串輸出或?yàn)镴和K型熱電偶或Pt傳感器開發(fā)了溫度模塊。對(duì)每一個(gè)FX2n主單元可配置總計(jì)達(dá)8個(gè)特殊功能模塊。 網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信連接到世界上最流行的開放式網(wǎng)絡(luò) CC-Link，Profibus Dp和DeviceNet或者采用傳感器層次的網(wǎng)絡(luò)解決您的通信需要。 時(shí)鐘功能和小時(shí)表功能 在所有的FX2NPLC中都有實(shí)時(shí)時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)。時(shí)間設(shè)置和比較指令易于操作。小時(shí)表功能對(duì)過程跟蹤和機(jī)器維護(hù)提供了有價(jià)值的信息。 產(chǎn)品說明 規(guī)格型號(hào) FX2N-64MR-001 其它說明 最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能 供貨地 上海 產(chǎn)地 上海 產(chǎn)品用途 適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 技術(shù)參數(shù) 輸入點(diǎn)數(shù) 32點(diǎn) 尺寸（mm）寬*厚*高 220*87*90 輸入輸出形式 繼電器 輸出點(diǎn)數(shù) 32點(diǎn)
2、工藝流程
3.PLC的接線圖
圖5-1
4.程序梯形圖以及語句表
圖5-2
0000 LD X2
0005 AND X0
0010 OR M301
0015 SET M301
0020 RST M300
0025 LD M301
0030 AND X4
0035 OUT T0
0040 K20
0045 OR T0
0050 SET M302
0055 RST M302
0060 LD M302
0065 AND X5
0070 SET M303
0075 RST M302
0080 LD M303
0085 AND X6
0090 SET M304
0095 RST M303
0100 LD M304
0105 AND X7
0110 SET M305
0115 RST M304
0120 LD M305
0125 AND X11
0130 MPS
0135 OUT T1
0140 K24000
0145 MPP
0150 LD T1
0155 MPS
0160 ANI X3
0165 SET M306
0170 MPP
0175 RST M305
0180 LDI X6
0185 ANI X3
0190 SET M307
0200 RST M306
0205 LDI X5
0210 ANI X3
0215 SET M308
0220 RET M307
0225 LDI X4
0230 ANI X3
0235 SET M309
0240 RST M3O8
0245 LDI X11
0250 MPS
0255 OUT T2
0260 K50
0265 MPP
0270 LD T2
0275 SET M310
0280 RET M309
0285 LDI X4
0290 SET M311
0295 RET M310
0300 LDI X12
0305 MPS
0310 OUT T3
0315 K100
0320 MPP
0325 LD T3
0330 SET M312
0335 RST M311
0340 LDI X12
0345 MPS
0350 OUT T4
0355 K20
0360 MPP
0365 LD T4
0370 ANI X3
0375 SET M313
0380 RST M312
0385 LD X4
0390 SET M314
0395 RST M313
0400 LD X5
0405 SET M315
0410 RST M314
0415 LD X11
0420 SET M316
0425 RST M315
0430 LD X10
0435 SET M317
0440 RST 316
0445 LD X13
0450 MPS
0455 OUT T5
0460 K600
0465 MPP
0470 LD T5
0475 SET M318
0480 RST M317
0485 LDI X4
0490 SET M319
0500 RST M318
0505 LDI X5
0510 SET M320
0515 RST M319
0520 LDI X11
0525 SET M321
0530 RST M320
0535 LDI X10
0540 SET M322
0545 RST M 321
0550 LDI X13
0560 MPS
0565 OUT T6
0570 K50
0575 MPP
0580 LD T6
0585 SET M323
0590 RST M300
0595 LD M301
0600 OR Y12
0605 ANI M310
0610 LD M300
0615 AND X4
0620 ORB
0625 OUT Y12
0630 LD M310
0635 OR Y13
0640 ANI M313
0645 LD M300
0650 AND X12
0655 ORB
0660 OUT Y13
0665 LD M313
0670 AND Y14
0675 LDI M323
0680 ANB
0685 LD M300
0690 AND X13
0700 ORB
0705 OUT Y14
0710 END
圖5-3
六、設(shè)計(jì)的應(yīng)用
1、過濾器的發(fā)展
常用的機(jī)械過濾器雖然能達(dá)到較好的過濾效果，但是其濾速慢，于是造成過濾器設(shè)備龐大、自耗水量大，手動(dòng)設(shè)備勞動(dòng)強(qiáng)度大，而自動(dòng)設(shè)備造價(jià)又太高，因此大大地限制了它的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。
十九世紀(jì)，出現(xiàn)了篩網(wǎng)過濾器，它是通過一個(gè)不銹鋼絲編織的濾網(wǎng)阻截水中較大的雜質(zhì)顆粒，這大大提高了濾速，簡(jiǎn)化了設(shè)備，但是水中較小的顆粒和纖維仍能穿過濾網(wǎng)，更重要的是如果它們過濾時(shí)恰好卡在或纏繞在濾網(wǎng)上，再要清洗掉這些雜質(zhì)就不容易了。因此，基于這兩方面的原因篩網(wǎng)過濾在應(yīng)用中一直受到了很大的限制。
新型自動(dòng)盤片過濾器充分繼承了上述過濾器的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服了它的缺點(diǎn)，具有反洗效果好、設(shè)備自動(dòng)化程度高、過濾水質(zhì)穩(wěn)定、設(shè)備占地面積小的特點(diǎn)，自耗水率僅有0.25%左右。
2、盤片過濾器的特點(diǎn)：
2.1精確過濾：可根據(jù)用水要求選擇不同精度的過濾盤片，有20μ、50μ、100μ、200μ多種規(guī)格，過濾比大于85%。
2.2徹底高效反洗：由于反洗時(shí)將過濾孔隙完全打開，加上離心噴射作用，達(dá)到了其他過濾器無法達(dá)到的清洗效果。反洗過程只需20S左右即可完成。
2.3全自動(dòng)運(yùn)行，連續(xù)出水：時(shí)間和壓差控制反洗啟動(dòng)。在過濾器組套內(nèi)，各個(gè)過濾單元順序進(jìn)行反洗。工作、反洗狀態(tài)之間自動(dòng)切換，可確保連續(xù)出水，系統(tǒng)壓損小。
2.4標(biāo)準(zhǔn)：模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用戶可按需取舍過濾單元并聯(lián)數(shù)量，靈活可變，互換性強(qiáng)。
2.5占地?。嚎伸`活利用現(xiàn)場(chǎng)邊角空間，因地制宜安裝，占地少。
2.6運(yùn)行可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單：幾乎不需日常維護(hù)，不需專用工具，零部件很少。
2.7使用壽命長(zhǎng)：經(jīng)多年工業(yè)實(shí)用驗(yàn)證，過濾和反洗效果不會(huì)因使用時(shí)間而變差。
例如：大慶某熱電廠2000年采用兩套JY3-7盤式過濾器作為離子交換預(yù)處理設(shè)備，過濾精度為50μ，總處理水量250噸/小時(shí)；該廠原來采用的過濾器為5臺(tái)?3000砂過濾器，設(shè)備龐大，而且手動(dòng)控制，每天至少反洗一次，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備自耗水率達(dá)到8~10%。
采用盤式過濾器后設(shè)備占地僅為3mX3m，同時(shí)由于自動(dòng)控制可實(shí)現(xiàn)無人職守，目前過濾器約3小時(shí)反洗一次，每個(gè)過濾單元反洗時(shí)間15秒，用水量?jī)H為33升，而總產(chǎn)水量約為9X3=27噸，自耗水率為0.12%，是原來耗水量的八十分之一。
3、盤片過濾器的應(yīng)用領(lǐng)域：
這種過濾器除了廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的水過濾外，目前在工業(yè)水過濾領(lǐng)域有更好、更多的應(yīng)用實(shí)例，如：青島啤酒廠的工藝用水過濾、大慶熱電廠的離子交換前預(yù)處理、鄭州某項(xiàng)目的黃河水預(yù)過濾、北京植物園的加濕噴嘴保護(hù)等。
經(jīng)過幾年來的研究開發(fā)，盤式過濾器在一些領(lǐng)域已經(jīng)具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和很好的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從而大量應(yīng)用于工業(yè)循環(huán)水旁過濾、系統(tǒng)總進(jìn)水過濾以及細(xì)管和噴嘴的保護(hù)等方面。同時(shí)隨著水處理領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，在離子交換前預(yù)處理、苦咸水過濾、超濾系統(tǒng)的預(yù)過濾甚至在低SDI井水水源的反滲透處理中代替砂濾器等方面也有一定量的應(yīng)用，并且正在不斷擴(kuò)大。
七、設(shè)計(jì)心得
隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計(jì)也接近了尾聲。經(jīng)過將近二個(gè)月的的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計(jì)以前覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。
??? 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對(duì)我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。
??? 我的心得也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。
??? 在此要感謝我的指導(dǎo)老師文美純老師和劉吉普老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。
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可視化的PLC程序使用XML
米巴尼尤尼斯和G.弗雷
摘要:由于P LC程序日益復(fù)雜,在PLC應(yīng)用方面有越來越多的興趣愛好者。形式化方法，讓僵化的證明系統(tǒng)屬性被核查和驗(yàn)證。一個(gè)傳統(tǒng)思路的方法就是在PLC編程中設(shè)立一個(gè)正式的設(shè)計(jì)方法。不過，現(xiàn)有的軟件已被優(yōu)化，改變，或移植到新系統(tǒng).有需要找到從某一PLC程序開始的方法。因此，規(guī)范PLC程序是一個(gè)現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。該文章概述了基于形式化的PLC程序基礎(chǔ)上從新啟動(dòng)的方法。轉(zhuǎn)型成為一個(gè)獨(dú)立的格式和可視化的結(jié)構(gòu)，在這個(gè)過程中，PLC程序的確定是作為這項(xiàng)措施的重要中間步驟。這表明如何XML和相應(yīng)的技術(shù)可用于形式化和可視化現(xiàn)有的PLC程序。
一 導(dǎo)言
可編程邏輯控制器（PLC ）是一種特殊類型的計(jì)算機(jī)，它應(yīng)用于工業(yè)和安全的關(guān)鍵地方。應(yīng)用PLC的目的是控制某一特定的或可選擇的過程，它是通過產(chǎn)生的電控制信號(hào)回應(yīng)電器中相關(guān)的輸出信號(hào)來實(shí)現(xiàn)的。應(yīng)用在制造業(yè)和化工過程控制，機(jī)械加工，交通，電力分配，以及其他許多領(lǐng)域。PLC控制有著極大的不同，自動(dòng)化應(yīng)用范圍的復(fù)雜性從一個(gè)簡(jiǎn)單的小組運(yùn)作到控制一個(gè)會(huì)議室的的燈光和自動(dòng)窗成為一個(gè)全自動(dòng)化的生產(chǎn)線。
隨著他們應(yīng)用PLC知識(shí)的增加，他們把PLC應(yīng)用到復(fù)雜性和品質(zhì)要求高的地方，特別是對(duì)安全性要求特別嚴(yán)格的地方。由于在有限的時(shí)間里PLCD的發(fā)展應(yīng)用日益復(fù)雜，現(xiàn)有的軟件或PLC的模塊也在