随着新疆水资源的匮乏和水污染的日益严重,微灌尤其是滴灌是当今最省水的一种先进的节水灌溉技术,能够实现良好的经济效益和社会效益。但由于新疆的河(渠)水源悬浮物和杂质颗粒较多,所以对微灌系统的关键设备——系统的过滤装置及部件的使用要求愈来愈严格,而传统的过滤设备并不能达到彻底清洁的目的,容易产生堵塞滴灌带,造成人力物力财力的巨大浪费。因此必须寻求一种新的自清洗过滤系统来代替传统的过滤系统,以满足新疆本地实际需求。本文针对过滤器和控制器在自清洗过滤系统中的设计展开研究,主要工作如以下几个方面:根据国内外过滤器的先进技术及使用情况,比较详细的对过滤器和控制部分的设计现状及微灌技术的研究现状进行了归纳,概括和评述同时考虑到新疆本地的微灌的特点和要求,提出了基于PLC的自清洗过滤器控制系统的设计及实现的想法。以过滤的经典公式—达西公式,作为计算基础,分别建立了自清洗过滤系统中过滤介质和过滤所形成的滤饼处的压降模型,并对计算模型中的两个关键影响因素透过度K和孔隙度￡的产生机理进行了分析,总结了通用的计算方法,并适用于自清洗过滤器之中。对过滤系统的控制中心—控制系统进行了较深入的研究,通过上述对过滤压降模型的计算,选取合适的过滤器及控制主机,完成对过滤器启动、运算、自清洗、停机的控制系统设计,作出硬件电路图。设计不仅要具有在线调整运行参数的能力,而且也要实时控制过滤和自清洗过程,能够检测和报告工作状态,及时进行检修和维护。本论文的主要创新点:它根据新疆棉区多为灰钙土,含沙量大,过滤器中容易积聚一定的颗粒杂质,而通常使用中一般采用人工冲洗法,清洗频率高,工程量大,耗时长,清洗及其不方便,因此本系统采用双重过滤的自清洗系统。在运行过程中无需停止过滤,而且整机灌溉能力强(负荷1000亩左右),降低了硬件的投入产出率。