基于PLC自來水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)修改.

1、.PAGE . - 可修編本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC自來水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Subject of Graduation Project學(xué) 生 姓 名吳 開 舜專 業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)學(xué) 號(hào)1003010136指 導(dǎo) 教 師吳 麗 嬌分 院船 舶 系2017年3月. -摘 要供水是一個(gè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要產(chǎn)業(yè)，隨著我國(guó)改善人民生活條件、建立小康社會(huì)及提高勞動(dòng)生產(chǎn)水平等目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)自來水水質(zhì)的要求也越來越高。水處理廠計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)是保證平安、連續(xù)、優(yōu)質(zhì)供水的措施。本文通過分析國(guó)外已建水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀，結(jié)合工藝設(shè)備智能化的開展趨勢(shì)，以及我國(guó)中小型水廠現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一套以PLC S7-2

2、00作為控制器的自來水自動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)、取水流量、pH值、管網(wǎng)壓力，監(jiān)控廠區(qū)平安，自動(dòng)控制投礬、加氯，還能自動(dòng)存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)不僅能降低能耗、節(jié)約本錢、減少維修維護(hù)工作強(qiáng)度、提高管理水平、確保供水質(zhì)量，還能推進(jìn)我國(guó)給水工藝的開展，對(duì)減小與先進(jìn)水平的差距都具有現(xiàn)實(shí)意義。通過運(yùn)行情況說明，該系統(tǒng)功能齊全，性能穩(wěn)定可靠，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣價(jià)值。關(guān)鍵詞：PLC 自動(dòng)化控制系統(tǒng) 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) . ABSTRACTThe water service is a significant industry in national welfare and the peoples liv

3、elihood. With the quickening pace of peoples living standard and the objective of achieving building a well-off society and enhancing productivity level, the water supply is increasingly demanded for the high quality. The puter automation control system of the waterworks is an effective measure for

4、guaranteeing the high quality of the water supply in security and continuity. This article, which bines with the development tendency of the processing equipment intelligent and the reality of small and medium-sized water treatment plant in our country, has designed a water supply automatic control

5、system of PLC S7-200 controller by analyzing the reality of the waterworks automation control system both at home and abroad. This water supply automatic control system can in real time monitor the water quality, the water draw rate, the pH value, the pipe network pressure, the monitor site area sec

6、urity, etc. Besides, the system can automatically add vitriol and throw chlorine; also, the system can auto save historical data. In addition, the system, in which there is an operation significance for reducing the gap with advanced standards, not only cuts down the energy consumption, saves cost,

7、reduces the service maintenance working strength, enhances the management level, guarantees the water supply quality, but also improves the advancement of the water supply technology. The running conditions of the system reveal that its system function is plete; its performance is stable and reliabl

8、e; there are strong practicability and promotion value.Key word：PLCautomatic control systemposition machine of monitor and control system . 目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc12060 第一章 引言 PAGEREF _Toc12060 1 HYPERLINK l _Toc31189 1.1 本課題的研究背景和意義 PAGEREF _Toc31189 1 HYPERLINK l _Toc9278 1.2 國(guó)外水廠自動(dòng)控制的現(xiàn)狀

9、 PAGEREF _Toc9278 1 HYPERLINK l _Toc3769 1.3 本課題的主要研究的容 PAGEREF _Toc3769 2 HYPERLINK l _Toc13784 1.4 系統(tǒng)及儀器儀表說明 PAGEREF _Toc13784 3 HYPERLINK l _Toc25017 第二章 PLC的概況及構(gòu)造圖 PAGEREF _Toc25017 6 HYPERLINK l _Toc15243 2.1 PLC的簡(jiǎn)介 PAGEREF _Toc15243 6 HYPERLINK l _Toc4647 2.2 PLC的工作原理 PAGEREF _Toc4647 6 HYPERL

10、INK l _Toc11465 2.2.1自診斷測(cè)試掃描過程 PAGEREF _Toc11465 6 HYPERLINK l _Toc24941 2.2.2與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展通信的掃描過程 PAGEREF _Toc249416 HYPERLINK l _Toc22035 2.2.3用戶程序掃描過程 PAGEREF _Toc22035 6 HYPERLINK l _Toc8159 2.2.4讀輸入、寫輸出掃描過程 PAGEREF _Toc8159 6 HYPERLINK l _Toc27893 2.3 PLC的構(gòu)造圖及其各局部的功能 PAGEREF _Toc27893 6 HYPERLINK l _To

11、c24885 2.3.1中央處理單元簡(jiǎn)稱CPU PAGEREF _Toc24885 7 HYPERLINK l _Toc8479 2.3.2存儲(chǔ)器 PAGEREF _Toc8479 7 HYPERLINK l _Toc15828 2.3.3輸入單元 PAGEREF _Toc15828 7 HYPERLINK l _Toc31501 2.3.4輸出單元 PAGEREF _Toc31501 7 HYPERLINK l _Toc20295 2.3.5電源 PAGEREF _Toc20295 7 HYPERLINK l _Toc7448 第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc7448 8

12、 HYPERLINK l _Toc18842 3.1 PLC程序設(shè)計(jì)的步驟 PAGEREF _Toc18842 8 HYPERLINK l _Toc25063 3.1.1程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 PAGEREF _Toc25063 8 HYPERLINK l _Toc24692 3.1.2程序框圖設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc24692 8 HYPERLINK l _Toc27548 3.1.3編寫程序 PAGEREF _Toc27548 8 HYPERLINK l _Toc24104 3.1.4程序調(diào)試 PAGEREF _Toc24104 9 HYPERLINK l _Toc4398 3.2 S

13、7-200 PLC選型 PAGEREF _Toc4398 9 HYPERLINK l _Toc17419 3.3 控制過程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc17419 9 HYPERLINK l _Toc17361 3.3.1 PLC控制自動(dòng)加礬 PAGEREF _Toc17361 9 HYPERLINK l _Toc18140 3.3.2 PLC控制自動(dòng)加氯 PAGEREF _Toc18140 10 HYPERLINK l _Toc5209 3.3.3 工控機(jī)單元 PAGEREF _Toc5209 10 HYPERLINK l _Toc20219 3.4 PLC編程 PAGEREF _Toc20

14、21910 HYPERLINK l _Toc249 3.4.1 PLC控制系統(tǒng)工作流程 PAGEREF _Toc249 10 HYPERLINK l _Toc9151 3.4.2西門子S7-200型PLC控制I/O分配表及中間變量分配表 PAGEREF _Toc9151 11 HYPERLINK l _Toc13785 3.4.3 西門子S7-200型PLC控制梯形圖 PAGEREF _Toc13785 11 HYPERLINK l _Toc25143 3.5 程序調(diào)試 PAGEREF _Toc25143 16 HYPERLINK l _Toc32583 第四章 總結(jié)與展望 PAGEREF _

15、Toc32583 20 HYPERLINK l _Toc8971 致 PAGEREF _Toc8971 21 HYPERLINK l _Toc25239 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc25239 22. 第一章 引言1.1 本課題的研究背景和意義隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的開展，水對(duì)人民的生活與生產(chǎn)的影響日益突出，人們對(duì)供水的質(zhì)量與平安可靠性的要求不斷提高，同時(shí)也更加重視降低供水系統(tǒng)的能耗。加強(qiáng)供水系統(tǒng)工況的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)重要而有效的節(jié)水降耗措施，因此加強(qiáng)水處理廠的各個(gè)工藝環(huán)節(jié)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制具有重要意義。我國(guó)城鎮(zhèn)供水在改革開放的二十幾年中得到了大開展與大提高。衛(wèi)生部公布的第三次國(guó)家衛(wèi)生效勞調(diào)查主要結(jié)

16、果顯示，我國(guó)城市自來水普及率到達(dá)96，農(nóng)村自來水普及率為34。因?yàn)槲覈?guó)總體上是一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，所以在開展供水事業(yè)的同時(shí)也要考慮節(jié)約用水，提高水資源利用率，特別是目前我國(guó)的城鎮(zhèn)供水在水質(zhì)處理、工藝設(shè)施和管網(wǎng)建立上，與興旺國(guó)家相比還有一定差距，因此有必要提高城鎮(zhèn)水廠的自動(dòng)化程度。水廠自動(dòng)化的主要目的不僅是節(jié)省勞動(dòng)力，更主要的是實(shí)現(xiàn)可靠、優(yōu)質(zhì)、高效的供水保證。生產(chǎn)過程的自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整、控制和事故報(bào)警可保證設(shè)備在規(guī)定狀態(tài)下運(yùn)行，防事故于未然，實(shí)現(xiàn)不連續(xù)的可靠供水；投藥、過濾、消毒等工藝過程實(shí)施閉環(huán)控制，可以隨著水量、水質(zhì)的變化及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)；出廠水壓自動(dòng)調(diào)整，能保證穩(wěn)定的效勞

17、水壓，減少爆管和漏失水量；生產(chǎn)過程的優(yōu)化運(yùn)行可以大大減少水、氣、電和各種藥劑的浪費(fèi)，到達(dá)低耗高效?？h鎮(zhèn)水廠不同于大中型水廠，其供水規(guī)模較小、占地面積較小、日變化系數(shù)和時(shí)變化系數(shù)均較大，水廠技術(shù)力量較薄弱、管理水平較低、財(cái)力較為緊等，這就決定了設(shè)計(jì)思路有別于大中型水廠，但又因其覆蓋面廣、數(shù)量眾多，所以中、小型自來水廠的自動(dòng)化控制系統(tǒng)研究有著廣泛的前景。依靠現(xiàn)代化技術(shù)手段對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)展控制和管理，提高設(shè)備的運(yùn)行效率和可靠性，節(jié)省珍貴的水、電資源，是技術(shù)開展的必然趨勢(shì)1。1.2 國(guó)外水廠自動(dòng)控制的現(xiàn)狀隨著電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的飛速開展，近10年來工業(yè)自動(dòng)化在各個(gè)方面都發(fā)生了

18、許多變化，包括自動(dòng)化感應(yīng)部件、各種檢測(cè)傳感器、變送器、各種間接測(cè)量設(shè)備、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等等底層設(shè)備，以及自動(dòng)回路調(diào)節(jié)器、自動(dòng)控制單元、各種大中小型裝置控制系統(tǒng)乃至綜合優(yōu)化調(diào)度與協(xié)調(diào)系統(tǒng)和企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)等。有關(guān)控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用也一直是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的重點(diǎn)工作之一，并且在控制理論和自動(dòng)控制系統(tǒng)水平方面都發(fā)生了極大的變化?，F(xiàn)代水處理廠采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)日益普遍。歐美國(guó)家一些地方水處理廠已經(jīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)展數(shù)據(jù)記錄和運(yùn)行過程控制，甚至實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化無人值守控制模式。如美國(guó)愛荷華水廠，在七十年代初開場(chǎng)研究微機(jī)自動(dòng)控制水廠投加藥劑，1975年應(yīng)用直接數(shù)字式計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)加礬，運(yùn)轉(zhuǎn)一年就降低礬耗20%，并

19、且提高了管理水平和穩(wěn)定了水質(zhì)。此外，俄羅斯的莫斯科水廠、日本東京朝霞水廠等也先后采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)展控制。在廠區(qū)圍設(shè)有假設(shè)干臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)水處理過程實(shí)現(xiàn)多環(huán)路控制，其中包括沉淀、過濾和反沖洗、化學(xué)藥劑投放等。設(shè)在中心控制室的計(jì)算機(jī)主機(jī)從各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)中搜集數(shù)據(jù)，并入提供圖表顯示、曲線、各個(gè)設(shè)備動(dòng)作記錄2。我國(guó)水處理行業(yè)采用自動(dòng)控制系統(tǒng)起步較晚，七十年代才開場(chǎng)采用集中巡檢，在檢測(cè)設(shè)備與監(jiān)視設(shè)備方面與國(guó)外有較大的差距。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的飛速開展，近年來我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)了一些先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)的處理工藝，國(guó)的水處理自動(dòng)控制水平有了較快開展。由于歷史現(xiàn)實(shí)的原因，我國(guó)水廠自動(dòng)

20、化的總體開展水平還不高，開展也不平衡。大中城市的水廠特別是興旺地區(qū)的大型水廠，自動(dòng)化程度較高，而小城市和城鎮(zhèn)的水廠特別是落后地區(qū)的小型水廠，自動(dòng)化程度較低，甚至還是空白。而且，在一些已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的水廠中，雖然其自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備與其它行業(yè)如化工、電力等相比不差甚至更先進(jìn)，但是，其功能并未充分發(fā)揮出來。有的自控系統(tǒng)從未運(yùn)行過，一直處于閑置狀態(tài)；有的運(yùn)行一段時(shí)間后變?yōu)榱耸謩?dòng)，甚至處于癱瘓狀態(tài)，造成了自動(dòng)化系統(tǒng)和設(shè)備的極大浪費(fèi)3。1.3 本課題的主要研究的容自來水廠自動(dòng)化系統(tǒng)的總體要可靠地實(shí)現(xiàn)對(duì)各水處理設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)監(jiān)控，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)無人值守、控制中心少人值班的自動(dòng)化程度。針對(duì)以上要求，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵

21、循的原則如下：先進(jìn)性：系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)構(gòu)造、軟硬件選型、通信手段、開發(fā)方式，均應(yīng)采用已被廣泛長(zhǎng)期應(yīng)用和考驗(yàn)、實(shí)踐證明屬先進(jìn)性的產(chǎn)品和方法，保證系統(tǒng)在建立投運(yùn)以后在較長(zhǎng)時(shí)間具有技術(shù)先進(jìn)的生命力。開放性：選用符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的硬件設(shè)備和軟件平臺(tái)，便于二次開發(fā)和系統(tǒng)擴(kuò)展升級(jí)。應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)開發(fā)要組態(tài)方便，相關(guān)系統(tǒng)中留有相應(yīng)的軟件接口，使各類型數(shù)據(jù)得到很好的共享，便于進(jìn)一步擴(kuò)展。做到總體規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)開放、信息共享，保證前期投資的有效性和后續(xù)投資的連續(xù)性。經(jīng)濟(jì)實(shí)用性：系統(tǒng)建立要滿足工藝要求，切合生產(chǎn)管理的實(shí)際情況，并為用戶今后的使用、維護(hù)及擴(kuò)展升級(jí)考慮，具有高性價(jià)比。應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)備的控制條件、控制頻率和

22、控制重要性等因素框定控制圍，防止過分追求控制圍的擴(kuò)大化，提高系統(tǒng)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性?？煽啃裕嚎紤]系統(tǒng)的抗干擾和防雷問題；采用冗余熱備份技術(shù)，提高系統(tǒng)可靠性；考慮系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平安性，使系統(tǒng)具有一定的抗入侵能力4。根據(jù)以上原則，本設(shè)計(jì)的控制過程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過可編程邏輯控制器PLC來實(shí)現(xiàn)。具體如下：收集傳感器對(duì)壓力、流量、濁度、余氯、PH值數(shù)據(jù)的采集，具體包括壓力值、取水口流量、出水口流量、取水口濁度、沉淀池濁度、出水口濁度、沉淀池余氯、出水口余氯、PH值傳送給PLC，PLC根據(jù)數(shù)字顯示，通過控制加氯儀和投礬儀的開關(guān)來實(shí)現(xiàn)自來水的消毒與凈化。PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上述9路輸入的信號(hào)，并把信號(hào)傳

23、給工控機(jī)，通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警、控制操作和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。用于生產(chǎn)管理的計(jì)算機(jī)根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過分析后，將結(jié)果下傳給PLC，最終控制加礬、加氯。1.4 系統(tǒng)及儀器儀表說明本系統(tǒng)包括中控室、取水井、加礬加氯間、反響池、過濾池、清水池、送水泵房、管網(wǎng)等各環(huán)節(jié)組成，各子系統(tǒng)由PLC站控制，中控室有2臺(tái)分別用于生產(chǎn)管理與監(jiān)控的算機(jī)，中控計(jì)算機(jī)可實(shí)時(shí)顯示各PLC單元控制的儀表、機(jī)電、加礬、加氯設(shè)備和濾池在的工作情況，可對(duì)系統(tǒng)的所有設(shè)備進(jìn)展遠(yuǎn)程操作和控制。PLC接收流量、濁度、壓力無線遠(yuǎn)傳信號(hào)，控制加氯、加礬量；管理計(jì)算機(jī)用于顯示、存儲(chǔ)視頻信號(hào)，以便于管理。圖1.

24、1是水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)總體構(gòu)造圖。本設(shè)計(jì)將以此為藍(lán)本，結(jié)合農(nóng)村型自來水廠的具體情況及客戶要求，設(shè)計(jì)出最適宜的方案：整個(gè)系統(tǒng)分為三局部：水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、管網(wǎng)壓力無線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)。水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由信息采集、信息分析、信息管理與反響三局部組成。其息采集局部由流量檢測(cè)儀、濁度檢測(cè)儀、余氯分析儀、pH檢測(cè)儀、壓力變送器組成；信息分析局部由PLC可編程控制器組成；信息管理與反響局部由組態(tài)軟件MCGS、工控機(jī)組成。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像、信號(hào)傳輸、圖像處理、顯示和記錄四局部組成。前端攝像：負(fù)責(zé)攝取現(xiàn)場(chǎng)的畫面并將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓚鬏數(shù)碾娦盘?hào)，包括攝像機(jī)、鏡頭、防護(hù)罩、支架等；信號(hào)傳輸：用于傳送現(xiàn)場(chǎng)的

25、視頻信號(hào)，包括解碼器、視頻電纜、圖像采集卡等；圖像處理：集中接收和處理現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送回來的各種信號(hào)，并進(jìn)展相應(yīng)的控制和管理工作；顯示和記錄：將前端設(shè)備傳回的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為圖像信號(hào)并顯示和記錄，主要包括顯示器和大容量硬盤兩局部。管網(wǎng)壓力無線遠(yuǎn)傳系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)接收設(shè)備三大局部組成。數(shù)據(jù)采集設(shè)備是壓力變送器；數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備是無線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)接收設(shè)備是對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)展存儲(chǔ)和管理，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)傳送給電腦軟件系統(tǒng)。儀器儀表的分布主要設(shè)置在三個(gè)地段：取水口處檢測(cè)水源各項(xiàng)指標(biāo)，保證最快地決策投礬量，防止由于延遲帶來的投礬量誤差；濾池后檢測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)起到反響調(diào)節(jié)的作用，自動(dòng)微調(diào)

26、投礬加氯量，使整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，保證實(shí)現(xiàn)最正確控制；在自來水出廠之前再對(duì)所有指標(biāo)做一次檢測(cè)，一方面這個(gè)數(shù)據(jù)上報(bào)管理機(jī)構(gòu)存檔，可以直接打印報(bào)表，另一方面是為防止特殊環(huán)境下清水池污染等突發(fā)事件發(fā)生時(shí)可以及時(shí)報(bào)警。圖1-1. 第二章 PLC的概況及構(gòu)造圖2.1 PLC的簡(jiǎn)介可編程邏輯控制器Programmable Logic Controller簡(jiǎn)稱PLC，最初只能進(jìn)展計(jì)數(shù)、定時(shí)及開關(guān)量的邏輯控制。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展，可編程邏輯控制器的功能不斷擴(kuò)展和完善，其功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的圍，具有了PID、AD、DA、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等多方面的功能，它已變成了實(shí)際意義上

27、的一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。PLC與通用計(jì)算機(jī)沒有什么區(qū)別，只是一臺(tái)增強(qiáng)了I/O功能的可與控制對(duì)象方便連接的計(jì)算機(jī)。其完成控制的實(shí)質(zhì)是按一定算法進(jìn)展I/O變換，并將這個(gè)變換實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。PLC的編程語言有梯形圖語言、語句表語言、邏輯圖語言、功能表語言和高級(jí)語言6。本設(shè)計(jì)使用梯形圖語言編程。2.2 PLC的工作原理PLC開場(chǎng)運(yùn)行后，在系統(tǒng)程序的監(jiān)控下周而復(fù)始地按照一定的順序?qū)ο到y(tǒng)部的各種任務(wù)進(jìn)展查詢，判斷和執(zhí)行，這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上是按照巡回掃描的方式進(jìn)展的。執(zhí)行一次巡回掃描所需要的時(shí)間稱作掃描周期。PLC可被看作是在系統(tǒng)軟件支持下的一種掃描設(shè)備。它一直周而復(fù)始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務(wù)

28、。用戶程序只是掃描周期的一個(gè)組成局部，用戶程序不運(yùn)行時(shí)，PLC也在掃描，只不過在一個(gè)周期中去除了用戶程序和讀輸入、寫輸出這幾局部容。典型的PLC在一個(gè)周期中可完成以下幾個(gè)掃描過程：2.2.1自診斷測(cè)試掃描過程為保證設(shè)備的可靠性，即使反響所出現(xiàn)的故障，PLC都具有自監(jiān)視功能。2.2.2與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展通信的掃描過程一般小型系統(tǒng)沒有這一掃描過程，配有網(wǎng)絡(luò)的PLC系統(tǒng)才有通信掃描過程，這一過程用于PLC之間及PLC與上位計(jì)算機(jī)或終端設(shè)備之間的通信。2.2.3用戶程序掃描過程機(jī)器處于正常運(yùn)行狀態(tài)下，每一個(gè)掃描周期都包含該掃描過程。2.2.4讀輸入、寫輸出掃描過程在讀輸入階段，CPU對(duì)各個(gè)輸入端子進(jìn)展掃描，通

29、過輸入電路將各輸入點(diǎn)的狀態(tài)鎖入輸入映像存放器。在寫輸出階段，將輸出映像存放器的狀態(tài)集中鎖定到輸出鎖存器，再經(jīng)輸出電路傳遞到輸出端子。2.3 PLC的構(gòu)造圖及其各局部的功能PLC由中央處理單元，存儲(chǔ)器，輸入單元，輸出單元，電源五局部組成。如圖2.1所示。圖2-1 PLC的構(gòu)造圖2.3.1中央處理單元簡(jiǎn)稱CPU1.組成：由控制器，運(yùn)算器，存放器組成。2.作用：處理和運(yùn)行用戶程序，進(jìn)展邏輯和數(shù)學(xué)運(yùn)算，控制整個(gè)系統(tǒng)，使之協(xié)調(diào)工作。 2.3.2存儲(chǔ)器1.作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序，邏輯變量和其它一些信息。2.構(gòu)造：由存儲(chǔ)體，地址譯碼電路，讀寫控制電路，數(shù)據(jù)存放器組成。3.存儲(chǔ)器的類型：ROM、RAM、

30、EPROM、EEPROM。2.3.3輸入單元1.作用：接收主令元件、檢測(cè)元件傳來的信號(hào)。2.輸入方式：數(shù)字量、模擬量。3.輸入類型：直流、交流、交直流。2.3.4輸出單元1.作用：將中央處理器輸出的弱電信號(hào)，轉(zhuǎn)換成為現(xiàn)場(chǎng)需要的電平信號(hào)輸出，驅(qū)動(dòng)。2.被控設(shè)備的執(zhí)行元件。3.輸出類型：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。2.3.5電源1.作用：將交流電轉(zhuǎn)換成PLC部所需的直流電源，供PLC正常工作7。. 第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 PLC程序設(shè)計(jì)的步驟PLC程序設(shè)計(jì)一般分為以下幾個(gè)步驟：程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作，程序框圖設(shè)計(jì)，程序調(diào)試。3.1.1程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作程序設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作大致可分

31、為三個(gè)方面：1了解系統(tǒng)概況，形成整體概念。這一步的工作主要是通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和軟件規(guī)格說明書來了解控制系統(tǒng)的全部功能，控制規(guī)模，控制方式，輸入和輸出信號(hào)的種類和數(shù)量，是否有特殊功能接口，與其它設(shè)備的關(guān)系、通信容與方式等。沒有對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的全面了解，就不能對(duì)各種控制設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)有真正的理解，編出的程序拿到現(xiàn)場(chǎng)去運(yùn)行，肯定是問題百出，不能使用。2熟悉被控制對(duì)象，編出高質(zhì)量的程序。這一步的工作是通過熟悉生產(chǎn)工藝說明書和軟件規(guī)格說明書來進(jìn)展的?？砂芽刂茖?duì)象和控制功能分類，按響應(yīng)要求、信號(hào)用途或按控制區(qū)域進(jìn)展劃分。確定檢測(cè)設(shè)備和控制設(shè)備的物理位置，深入細(xì)致地了解每一個(gè)檢測(cè)信號(hào)和控制信號(hào)的形式、功能、

32、規(guī)模、相互間的關(guān)系并預(yù)見以后可能出現(xiàn)的問題，使程序設(shè)計(jì)有的放矢。在熟悉被控對(duì)象的同時(shí)，還要認(rèn)真借鑒以前程序設(shè)計(jì)中的經(jīng)歷和教訓(xùn)，總結(jié)各種問題的解決方法。3充分利用硬件和軟件工具。如果是得用計(jì)算機(jī)編程，可以大大提高編程的效率和質(zhì)量。3.1.2程序框圖設(shè)計(jì)這一步的主要工作是根據(jù)軟件設(shè)計(jì)規(guī)格書的總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定應(yīng)用程序的根本構(gòu)造，按程序設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)繪制出程序構(gòu)造框圖；然后再根據(jù)工藝要求，繪制出各功能單元的詳細(xì)功能框圖。有的系統(tǒng)的應(yīng)用軟件已經(jīng)模塊化，那就要對(duì)相應(yīng)程序進(jìn)展定義，規(guī)定其功能，確定各塊之間的連接關(guān)系，然后再繪出各模塊部的詳細(xì)框圖?？驁D是編程的主要依據(jù)，要盡可能地詳細(xì)。這步完成后，

33、就會(huì)對(duì)全部控制程序功能的實(shí)現(xiàn)有一個(gè)整體概念。3.1.3編寫程序根據(jù)設(shè)計(jì)出的框圖逐條地編寫控制程序，這是整個(gè)程序設(shè)計(jì)工作的核心局部。梯形圖語言是最普遍使用的編程語言。在編寫程序的過程中，可以借鑒已有標(biāo)準(zhǔn)程序，但必須弄懂這些程序段，否則將會(huì)給后續(xù)工作帶來困難和損失。另外，在編寫程序的過程中要及時(shí)對(duì)程序進(jìn)展注釋，以免忘記相互之間的關(guān)系，要隨編隨注。注釋要包括程序的功能、邏輯關(guān)系說明、設(shè)計(jì)思想、信號(hào)的來源和去向，以便閱讀和調(diào)試。3.1.4程序調(diào)試程序調(diào)試是整個(gè)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)過程中一項(xiàng)很重要的容，它可以初步檢查程序的實(shí)際效果。程序調(diào)試和程序編寫是分不開的，程序的許多功能是在調(diào)試中修改和完善的。調(diào)試時(shí)應(yīng)先從

34、各功能單元入手，設(shè)定輸入信號(hào)，觀察輸出信號(hào)的變化情況，必要時(shí)可以借用*些儀器儀表。各功能單元測(cè)試完成后，再貫穿全部程序，調(diào)試各局部的接口情況，直到滿意為止。程序調(diào)試可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)展，也可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展。如果是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)展程序調(diào)試，就要將PLC系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)隔離，可以使用暫停輸入輸出效勞指令，也可以切斷輸入輸出模塊的外部電源，以免引起不可預(yù)料的、可能造成事故的機(jī)械設(shè)備動(dòng)作11。 3.2 S7-200 PLC選型西門子S7-200系列PLC可以應(yīng)用于各種自動(dòng)化系統(tǒng)，其構(gòu)造緊湊并有功能強(qiáng)大的指令集。在V4.0 STEP 7 Micro/WIN SP3編程環(huán)境下用比擬簡(jiǎn)單的梯形圖進(jìn)展編寫程序更加靈活、方便

35、的解決自動(dòng)化任務(wù)。根據(jù)控制系統(tǒng)參數(shù)對(duì)PLC模擬量、數(shù)字量I/O點(diǎn)數(shù)、性質(zhì)的要求，以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，綜合考慮各I/O點(diǎn)電壓、電流的性質(zhì)，PLC選擇S7-200系列，其CPU單元為CPU226，需要四個(gè)擴(kuò)展模塊，根據(jù)信號(hào)的大小，分布情況，對(duì)各I/O點(diǎn)進(jìn)展分組分配。PLC S7-200系列實(shí)物圖如圖4.1所示。圖3-1 PLC S7-200系列實(shí)物圖3.3 控制過程設(shè)計(jì)控制過程主要完成加礬、加氯量的調(diào)節(jié)，通過PLC來實(shí)現(xiàn)。3.3.1 PLC控制自動(dòng)加礬自來水水質(zhì)處理過程中，加礬是通過工控機(jī)分析接收到的相應(yīng)傳感器信號(hào)來控制閥門開關(guān)開合實(shí)現(xiàn)的。由于不同時(shí)段天然水源濁度不同、用戶用水量不同，需要參加明礬的

36、用量也不同，所以在水輸入前端要先檢測(cè)這兩個(gè)指標(biāo)，以此控制參加礬的根本量。處理過后，還要對(duì)水質(zhì)進(jìn)展二次檢驗(yàn)，即在沉淀池出水口再用濁度儀檢測(cè)，與預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)量比擬后，由PLC產(chǎn)生相應(yīng)的反響值對(duì)閥門進(jìn)展閉環(huán)調(diào)節(jié)，這樣就可以保證處理過后的水濁度根本達(dá)標(biāo)。3.3.2 PLC控制自動(dòng)加氯相比于濁度控制，加氯量控制了沉淀池前端檢測(cè)環(huán)節(jié)，控制相比照擬簡(jiǎn)單，直接在自來水出廠前檢測(cè)，將其檢測(cè)值傳輸給工控機(jī)，通過工控機(jī)分析，與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)展比擬，用此差值來控制閥門開合狀態(tài)。但是加氯量要有個(gè)預(yù)設(shè)值，這個(gè)預(yù)設(shè)值要根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試確定，可選余氯測(cè)量采用人工取樣、化驗(yàn)分析模式，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，人工選取加氯量。3.3.3 工控機(jī)單元工

37、控機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控中心，該控制系統(tǒng)采用工控機(jī)+PLC模式，用于生產(chǎn)管理的計(jì)算機(jī)，根據(jù)PLC上傳的各儀表所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過分析后，將結(jié)果下傳給PLC，最后由PLC控制如加礬、加氯，根據(jù)管壓信號(hào)控制水流量。監(jiān)控計(jì)算機(jī)主要是通過顯示、存儲(chǔ)接收到的視頻信號(hào)來保證水廠平安，以便于管理，并可自動(dòng)生成各監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)歷史曲線，方便用戶查看13。3.4 PLC編程3.4.1 PLC控制系統(tǒng)工作流程1.控制根本過程PLC實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)整個(gè)水處理過程中的9路工藝信號(hào)，一方面把信號(hào)傳給工控機(jī)，通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示出來。另一方面主要根據(jù)各點(diǎn)的實(shí)時(shí)輸入信號(hào)，控制調(diào)節(jié)加藥量大小，保持成品水質(zhì)，到達(dá)自動(dòng)控制水質(zhì)的目

38、的。2.模擬量控制1控制目的：保證自來水廠出水口濁度在2到5之間的前提下，盡量節(jié)省用礬量。對(duì)投礬儀的控制主要是通過PLC控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開口大小，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制電流為420mA。其中4mA對(duì)應(yīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉狀態(tài)，20mA對(duì)應(yīng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥最大開啟。2根本控制思路：濁度控制分粗調(diào)和細(xì)調(diào)兩步，先根據(jù)取水濁度初步?jīng)Q定調(diào)節(jié)輸出圍，再根據(jù)成品水濁度進(jìn)展精細(xì)調(diào)節(jié)確定加藥量，保證成品水質(zhì)。假設(shè)取水口濁度大于50，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開啟到最大，PLC控制輸出20mA電流；假設(shè)取水口濁度大于30小于等于50，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開啟75%,PLC控制輸出16mA電流；假設(shè)取水口濁度大于15小于等于30，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開啟50%,PLC

39、控制輸出12mA電流；假設(shè)取水口濁度大于5小于等于15，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開啟25%,PLC控制輸出8mA電流；假設(shè)取水口濁度大于2小于等于5，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開啟為10%,PLC控制輸出5.6mA電流。在以上初步設(shè)定圍，再判斷沉淀池濁度，當(dāng)沉淀池濁度大于5時(shí)，增大電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開啟度，PLC的控制輸出電流增大；當(dāng)沉淀池的濁度小于2時(shí)，減小電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開啟度，PLC的控制輸出電流減小。3.4.2西門子S7-200型PLC控制I/O分配表及中間變量分配表表3-1 西門子S7-200型PLC控制I/O分配表表3-2 中間變量分配表3.4.3 西門子S7-200型PLC控制梯形圖1.網(wǎng)絡(luò)將各個(gè)輸入模擬量傳送到相

40、應(yīng)的顯示存儲(chǔ)單元，上位機(jī)通過RS485串行通信口讀取顯示存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)，通過MCGS界面顯示。中間分配網(wǎng)絡(luò)如圖3-2所示。圖3-2 中間變量分配網(wǎng)絡(luò)2.網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)加礬粗調(diào)。通過取水濁度初步設(shè)置加礬控制輸出圍，將各個(gè)濁度段對(duì)應(yīng)的控制輸出電流初值放入變量存放器。當(dāng)取水口濁度值大于50時(shí)，PLC控制輸出20mA電流，對(duì)應(yīng)D/A的數(shù)字量為32767；當(dāng)取水口濁度值大于30小于等于50時(shí)，PLC控制輸出16mA電流，對(duì)應(yīng)D/A的數(shù)字量為26214；當(dāng)取水口濁度值大于15小于等于30時(shí)，PLC控制輸出12mA電流，對(duì)應(yīng)D/A的數(shù)字量為19660；當(dāng)取水口濁度值大于5小于等于15時(shí)，PLC控制輸出8mA電流

41、，對(duì)應(yīng)D/A的數(shù)字量為13107；當(dāng)取水口濁度值大于2小于等于5時(shí)，PLC控制輸出5.6mA電流，對(duì)應(yīng)D/A的數(shù)字量為9175；當(dāng)取水口濁度值小于等于2時(shí)，PLC控制輸出4mA電流，對(duì)應(yīng)D/A的數(shù)字量為6553。加礬粗調(diào)網(wǎng)絡(luò)如圖3-3所示。圖3-3 加礬粗調(diào)網(wǎng)絡(luò)3.網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)開關(guān)。系統(tǒng)在取水泵口設(shè)置有流量計(jì)，一方面可以測(cè)量取水流量，同時(shí)也作為系統(tǒng)開啟的標(biāo)志?？梢赃x取一定的流量值作為標(biāo)志，如本方案以10 m3為界，假設(shè)取水口流量值大于10 m3證明取水開場(chǎng)工作，就需要開啟數(shù)字量輸出接口的加氯儀和投礬開關(guān)，假設(shè)取水口流量值小于10 m3就關(guān)閉數(shù)字量輸出接口的加氯和投礬開關(guān)。這樣能保證氯氣和明礬的充分

42、利用從而防止資源浪費(fèi)。系統(tǒng)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)如圖3-4所示。圖3-4 系統(tǒng)開關(guān)網(wǎng)絡(luò)4.網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)加礬細(xì)調(diào)。取水口濁度大于50小于等于100,電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開啟到最大，PLC控制輸出20 mA電流，同時(shí)參考成品水濁度，即沉淀池濁度。 具體控制方法是先根據(jù)進(jìn)水口濁度輸出粗調(diào)量，延時(shí)一定時(shí)間后，判斷沉淀池濁度，如果沉淀池濁度大于5，控制電流就在原值的根底上增加一個(gè)單位，增大加礬電磁閥開度，最大增加至全開，對(duì)應(yīng)輸出電流20mA；當(dāng)沉淀池濁度的值小于等于2時(shí)，控制電流就在原值的根底上減小一個(gè)單位同時(shí)減小加礬電磁閥開度，最小減小至全關(guān)，對(duì)應(yīng)輸出電流4 mA。最終使沉淀池濁度保持在2和5之間。調(diào)節(jié)過程中輸出電流值和閥門返回

43、實(shí)際開度值可通過組態(tài)軟件實(shí)時(shí)顯示。如果控制輸出值和閥門返回開度值相差超過一定圍還可輸出故障報(bào)警。加礬細(xì)調(diào)網(wǎng)絡(luò)如圖3-5所示。圖3-5 加礬細(xì)調(diào)網(wǎng)絡(luò)5.網(wǎng)絡(luò)濁度大于30小于等于50，網(wǎng)絡(luò)6(濁度大于15小于等于30),網(wǎng)絡(luò)7(濁度大于15小于等于30)，網(wǎng)絡(luò)8(濁度大于5小于等于2)，網(wǎng)絡(luò)9(濁度小于等于2)的梯形圖都與網(wǎng)絡(luò)4一樣，只是初值有變化，在此就不一一列舉了。在控制程序中用到了軟手動(dòng)操作，就是通過PC機(jī)操作窗口完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制，也稱為遠(yuǎn)程操作。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備中的操作方式為軟手動(dòng)如控制加礬量，通過軟手動(dòng)操作面板，可以實(shí)現(xiàn)軟手動(dòng)和自動(dòng)之間的切換。如果過程變量超出正常圍時(shí)的特殊狀態(tài)或供電系統(tǒng)、設(shè)備

44、發(fā)生故障，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)提供一個(gè)友好的人機(jī)交互平臺(tái)，作為工作人員方便直觀地監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。PLC的I/O地址分配是一項(xiàng)非常重要的工作，其主要作用是確定各I/O設(shè)備的具體功能及在PLC I/O模塊上的具體物理位置，以便對(duì)應(yīng)唯一的PLC程序地址。I/O地址分配應(yīng)按一定的規(guī)律進(jìn)展，盡量將類似功能的I/O設(shè)備的地址編在一起，便于管理。由于PLC的程序設(shè)計(jì)不可能一步到位，同樣I/O地址的分配也不可能一次敲定，在以后的程序設(shè)計(jì)、調(diào)試或系統(tǒng)進(jìn)一步改造過程中，都可能增加I/O點(diǎn)數(shù)。因此，在I/O點(diǎn)數(shù)的初次估算時(shí)，應(yīng)盡量防止PLC的使用能力接近飽和，應(yīng)該留有一定的裕量，一般為30%左右。這對(duì)于

45、工程預(yù)算較為緊的系統(tǒng)尤為必要。在編寫程序的時(shí)候我們用到了幾個(gè)方案，起初是屢次判斷沉淀池濁度，當(dāng)沉淀池濁度大于5，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門就在原根底上增大10%，PLC控制輸出增大1.6mA，再判斷出水口濁度，假設(shè)其值大于2.5，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門開啟就繼續(xù)增大，PLC控制輸出也繼續(xù)增大。這樣每個(gè)網(wǎng)絡(luò)增加的數(shù)值不同，編寫程序時(shí)的計(jì)算量也比擬大，而當(dāng)濁度降下來了之后，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的開啟度不能及時(shí)減小，PLC控制輸出的電流又不能相應(yīng)的下降，整個(gè)程序缺少靈活性。通過屢次試驗(yàn)，選擇了PLC控制輸出的電流值能增能減，使各個(gè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)回路，既能保證所要參加的明礬量最少又能讓濁度到達(dá)我們的要求值，使資源得到了充分得用。3.5

46、 程序調(diào)試當(dāng)程序編寫完以后，要對(duì)程序進(jìn)展調(diào)試，分兩種方法，即靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試。先進(jìn)展靜態(tài)調(diào)試即由人工代替模擬計(jì)算機(jī)對(duì)程序進(jìn)展仔細(xì)檢查，主要檢查程序中的語法規(guī)則和邏輯構(gòu)造的正確性。很大一局部錯(cuò)誤可以通過靜態(tài)檢查來發(fā)現(xiàn)。然后進(jìn)展動(dòng)態(tài)調(diào)試，可以設(shè)置不同的初值。在調(diào)試過程中我們?cè)O(shè)置不同的電流值，讓其在各個(gè)網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行，看程序運(yùn)行是否靈活，能否讓沉淀池濁度保持在2到5之間。在實(shí)驗(yàn)室對(duì)系統(tǒng)控制程序進(jìn)展屢次靜態(tài)調(diào)試和動(dòng)態(tài)調(diào)試之后，程序才得已逐步完善。我在程序的編寫和調(diào)試期間遇到了很多問題，下面具體介紹一下其中的*些程序。1.最初的加礬調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，如圖3-6所示。圖3-6 最初的加礬調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)上圖是最初編寫的程序

47、，很簡(jiǎn)單。當(dāng)計(jì)數(shù)器T37的計(jì)數(shù)時(shí)間到達(dá)后，輔助繼電器M0.0得電，執(zhí)行整數(shù)加指令，即PLC控制輸出的電流值增大，同時(shí)對(duì)M0.0復(fù)位。當(dāng)計(jì)數(shù)器T38的計(jì)數(shù)時(shí)間到達(dá)之后，對(duì)M0.0置位。程序進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)階段。該程序中PLC控制輸出的電流值只能增大，即加礬量只能增加，不能減少，不符合控制原則。2.改良的加礬調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，如圖3-7所示。圖3-7 改良的加礬調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)上圖是改良之后的程序，當(dāng)計(jì)數(shù)器T37的計(jì)數(shù)時(shí)間到達(dá)后，判斷沉淀池濁度，假設(shè)沉淀池濁度大于5，PLC控制輸出的電流值小于20mA，輔助繼電器M0.0得電，執(zhí)行整數(shù)加指令，即PLC控制輸出的電流值增大，同時(shí)對(duì)M0.0復(fù)位；假設(shè)沉淀池濁度小于等于2

48、, PLC控制輸出的電流值大于4mA，輔助繼電器M0.0得電，執(zhí)行整數(shù)減指令，即PLC控制輸出的電流值減小，同時(shí)對(duì)M0.0復(fù)位。該程序能保證沉淀池的濁度在2到5之間，根本能滿足要求。3.手動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，如圖3-8所示。圖3-8 手動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)以上是后來額外增加的手動(dòng)調(diào)節(jié)梯形圖，具體是添加了兩個(gè)輔助繼電器M11.0和M12.0。當(dāng)M11.0得電，執(zhí)行整數(shù)加指令，即PLC控制輸出的電流值增加；當(dāng)M12.0得電，執(zhí)行整數(shù)減指令，即PLC控制輸出的電流值減小。該程序能滿足手動(dòng)控制的要求，但是額外增加了梯形圖，使整個(gè)程序看起來很復(fù)雜。并且自動(dòng)控制和手動(dòng)控制是孤立的，當(dāng)手動(dòng)調(diào)節(jié)到達(dá)要求后，轉(zhuǎn)為自動(dòng)時(shí)，所得到的

49、電流值不是手動(dòng)控制到達(dá)要求的那個(gè)值，即加礬量發(fā)生了變化，使控制系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)雙向無擾動(dòng)切換。通過屢次的反復(fù)修改調(diào)試程序，最后將手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)的程序?qū)懺谝粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)里，僅僅只是增加了一個(gè)輔助繼電器,得到最終的控制梯形圖。在程序的編寫過程中，還因每個(gè)分段網(wǎng)絡(luò)中第二個(gè)計(jì)數(shù)器設(shè)置的控制時(shí)間相對(duì)機(jī)器周期過長(zhǎng)，調(diào)試時(shí)在程序的運(yùn)行中看不到中間變化值，PLC控制輸出的電流值一下加到最大，一下又減小到最小。因此程序里面的參數(shù)要設(shè)置得合理，必需經(jīng)過屢次試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功之后，還要想到在現(xiàn)場(chǎng)可能遇到的很多問題，必需預(yù)先設(shè)計(jì)多套方案，以便在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的時(shí)候能夠順利的解決實(shí)際控制中的問題，比方一些檢測(cè)設(shè)備測(cè)量的值可能不準(zhǔn)確，需要濾波等。. 第四章 總結(jié)與展望本文通過分析國(guó)外凈水廠及其計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)現(xiàn)狀的比擬，針對(duì)水廠的控制要求設(shè)計(jì)了一套自動(dòng)化控制系統(tǒng)。經(jīng)試驗(yàn)室調(diào)試和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行試驗(yàn)，系統(tǒng)能很好地完成調(diào)節(jié)任務(wù)，不管取水濁度在哪個(gè)圍系統(tǒng)都能在較短時(shí)間自動(dòng)將加礬量調(diào)節(jié)到適宜位置，保證成品水質(zhì)濁度在25的技術(shù)要求。其它通訊、顯示、操作、報(bào)警及歷史曲線等各項(xiàng)功能工作正常，到達(dá)了客戶提出的系統(tǒng)要求。水廠生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，改變