【正文】 個(gè)工藝流程，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了 PLC 控制系統(tǒng)的硬件配置，完成了整個(gè)電氣控制系統(tǒng)的 PLC 軟件設(shè)計(jì)部分。論文所研究的內(nèi)容分為 5部分。 ●引言 ●電廠(chǎng)含煤廢水處理工藝流程 ● 電廠(chǎng)含煤廢水處理控制系統(tǒng)部分設(shè)計(jì) ●含煤廢水處理控制系統(tǒng)中 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ●結(jié)束語(yǔ) 第 2 章 電廠(chǎng)含煤廢水處理工藝流程 4 第 2 章 電廠(chǎng)含煤廢水處理工藝流程 工藝流程圖 電廠(chǎng)的廢水處理系統(tǒng)整個(gè)結(jié)構(gòu)如圖 所示 ：圖中的圓角矩形代表提升泵，長(zhǎng)方形代表集水池、加藥系統(tǒng)，橢圓代表廢水處理系統(tǒng)。箭頭的指向代表廢水的流向，它是從左往右流的。 該電廠(chǎng)含煤廢水處理系統(tǒng)中共包括：煤泥提升系統(tǒng)；煤水提升系統(tǒng)；煤水加藥系統(tǒng)（混凝劑加藥系統(tǒng)、助凝劑加藥系統(tǒng)）；帶壓式廢水處理系統(tǒng)（ A、 B系統(tǒng)）；清水提升系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要考慮后四個(gè)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行分析，從而設(shè)計(jì)出PLC 控制系統(tǒng)及程序。 圖 電廠(chǎng)含煤廢水處理系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖 對(duì) 工藝流程的闡述 如下四個(gè)部分：煤水提升系統(tǒng)；煤水加 藥系統(tǒng)（混凝劑加藥系統(tǒng)、助凝劑加藥系統(tǒng)）；帶壓式廢水處理系統(tǒng)（ A、 B 系統(tǒng)）；清水提升系統(tǒng)。 調(diào) 節(jié) 池 混凝劑加藥系統(tǒng) 助凝劑加藥系統(tǒng) 煤水提升系統(tǒng) 清水提升系統(tǒng) 1廢水處理系統(tǒng) 2廢水處理系統(tǒng) 清 水 池 混凝反 應(yīng)器 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 5 煤水提升系統(tǒng) 系統(tǒng)內(nèi)有三臺(tái)煤水提升泵，三臺(tái)煤水提升泵由調(diào)節(jié)池液位開(kāi)關(guān)自動(dòng)連鎖啟停，互為備用，工作泵故障時(shí)備用泵自動(dòng)投入。當(dāng)調(diào)節(jié)池液位達(dá)到中液位時(shí)，啟動(dòng)一臺(tái)煤水提升泵；調(diào)節(jié)池液位達(dá)到高液位時(shí)，啟動(dòng)兩臺(tái)煤水提升泵；低液位停止所有泵。調(diào)節(jié)池設(shè)高、中、低液位開(kāi)關(guān)。如圖 煤水提升系統(tǒng)流程圖。 圖 煤水提升系統(tǒng)流程圖 煤水加藥系統(tǒng) 一體化含 煤廢水處理機(jī)、加藥混合裝置的啟停與煤水提升泵的啟停及臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)池中液位 主煤水提升泵啟用 1 臺(tái)備煤水提升泵啟用 調(diào)節(jié)池高液位 調(diào)節(jié)池低液位 主 1 煤水提升泵啟用 主 2 煤水提升泵啟用 2煤水提升泵停用 1煤水提升泵停用 3煤水提升泵停用 備用煤水提升泵啟用 主煤水提升泵故障時(shí) 主 1或主 2煤水提升泵故障時(shí) 第 2 章 電廠(chǎng)含煤廢水處理工藝流程 6 連鎖，加藥混合裝置自動(dòng)投加混凝劑、助凝劑，根據(jù)含煤廢水綜合處理機(jī)進(jìn)口流量自動(dòng)控制加藥量，加藥計(jì)量泵和藥箱液位以及煤水提升泵連鎖，兩臺(tái)計(jì)量泵之間故障切換。煤水加藥系統(tǒng)包括（ 1）混凝劑加藥系統(tǒng)，（ 2）助凝劑加藥系統(tǒng)。 混凝劑加藥系統(tǒng) E： 圖 為混凝劑加藥系統(tǒng) E 流程圖。 混凝劑加藥系統(tǒng)包括溶藥箱（帶開(kāi)關(guān)量節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出的液位開(kāi)關(guān)）、溶藥箱攪拌機(jī)、計(jì)量泵（ 2臺(tái)、一運(yùn)一備，故障切換）。 液位開(kāi)關(guān)設(shè)高、低兩位，液位信號(hào)送至方程控系統(tǒng)監(jiān)視，且低位報(bào)警的同時(shí)停計(jì)量泵 及與之相對(duì)應(yīng)的攪拌機(jī)。計(jì)量泵的啟停以及加藥的速度與液位開(kāi)關(guān)的高、低液位連鎖，混凝加藥裝置配有一個(gè)電磁閥。由電磁閥的開(kāi)關(guān)來(lái)控制混凝裝置加藥量的多少，液位開(kāi)關(guān)顯示為高液位時(shí)，關(guān)閉電磁閥，顯示為低液位時(shí)電磁閥打開(kāi)，并且攪拌機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 混凝劑加藥系統(tǒng) E流程圖 1藥箱高液位 1混凝計(jì)量泵運(yùn)行 混凝攪拌機(jī)泵運(yùn)行 混凝劑計(jì)量箱入口電磁閥關(guān)閉 1混凝計(jì)量泵 故障 2混凝計(jì)量泵運(yùn)行 1藥箱低液位 1混凝計(jì)量泵 停止 混凝攪拌機(jī)泵 停止 混凝劑計(jì)量箱入口電磁閥全開(kāi) 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 7 助凝劑加藥系統(tǒng) F： 圖 為助凝劑加藥系統(tǒng) F 流程圖。 助凝劑加藥系統(tǒng)包括溶藥箱（帶開(kāi)關(guān)量節(jié)點(diǎn)信號(hào)輸出的液位開(kāi)關(guān)）、溶藥箱攪拌機(jī)、計(jì)量泵（ 2臺(tái)、一運(yùn)一備，故障切換）。 液位開(kāi)關(guān)設(shè)高、低兩位，液 位信號(hào)送至需方程控系統(tǒng)監(jiān)視，且低位報(bào)警的同時(shí)停計(jì)量泵及與之相對(duì)應(yīng)的攪拌機(jī)。計(jì)量泵的啟停以及加藥的速度與液位開(kāi)關(guān)的高、低液位連鎖，助凝加藥裝置配有一個(gè)電磁閥。由電磁閥的開(kāi)關(guān)來(lái)控制助凝裝置加藥量的多少，液位開(kāi)關(guān)顯示為高液位時(shí)，關(guān)閉電磁閥，顯示為低液位時(shí)電磁閥打開(kāi)，并且攪拌機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 圖 助凝劑加藥系統(tǒng) F流程圖 2藥箱高液位 1助 凝計(jì)量泵運(yùn)行 助 凝攪拌機(jī)泵運(yùn)行 助凝劑計(jì)量箱入口電磁閥關(guān)閉 1助 凝計(jì)量泵 故障 2助 凝計(jì)量泵運(yùn)行 2藥箱低液位 1助 凝計(jì)量泵 停止 助 凝攪拌機(jī)泵 停止 助凝劑計(jì)量箱入口電磁閥全開(kāi) 第 2 章 電廠(chǎng)含煤廢水處理工藝流程 8 帶壓式廢水處理系統(tǒng) JYMSⅡ 10帶壓式含煤廢水處理設(shè)備是對(duì)含煤廢水加入混凝劑和助凝劑混合均勻之后，對(duì)廢水進(jìn)行沉淀、過(guò)濾的 一體化設(shè)備。該設(shè)備本體為全封閉式，運(yùn)行時(shí)帶壓運(yùn)行（壓力一般為 1kg/cm2）。 該系統(tǒng)使用兩套帶壓式含煤廢水處理設(shè)備，分別為 A和 B，圖 A設(shè)備的處理流程圖， B設(shè)備的處理流程圖與 A設(shè)備的一樣，故論文中未畫(huà)出。每套均需要用到 10個(gè)電動(dòng)閥，正常情況下進(jìn)水處 1至 4號(hào)電動(dòng)閥均處于常開(kāi)狀態(tài)， 5至 8號(hào)反沖洗出水電動(dòng)閥均處于常閉狀態(tài)， 9號(hào)為清水出水電動(dòng)閥處于常開(kāi)狀態(tài)， 10號(hào)為排泥閥處于常閉狀態(tài)，反沖洗由電控閥門(mén)控制，利用工作單元出水集中反沖需沖洗的單元，當(dāng)需要反沖洗時(shí)關(guān)閉 1號(hào)進(jìn)水電動(dòng)閥，打開(kāi) 5號(hào)反沖洗出水電動(dòng)閥，同時(shí)關(guān)閉清水出水電動(dòng)閥，進(jìn)行反沖洗，反沖洗持續(xù) 1至 5分鐘，沖洗完了之后，打開(kāi)1號(hào)進(jìn)水電動(dòng)閥關(guān)閉 2號(hào)進(jìn)水電動(dòng)閥，關(guān)閉 5號(hào)反沖洗出水電動(dòng)閥打開(kāi) 6號(hào)反沖洗出水電動(dòng)閥，進(jìn)行反沖洗，此時(shí) 9號(hào)清水排水閥仍處于關(guān)閉狀態(tài)，以此類(lèi)推，整個(gè)反沖洗過(guò)程大概需要 4到 20分鐘，最后反沖洗完畢將 1至 4號(hào)電動(dòng)閥均恢復(fù)至打開(kāi)狀態(tài)， 5至 8號(hào)反沖洗出水電動(dòng)閥均恢復(fù)至關(guān)閉狀態(tài)， 9號(hào)清水排水閥恢復(fù)至打開(kāi)狀態(tài)， 10號(hào)排泥閥 8小時(shí)排泥一次，持續(xù) 1至 5分鐘。 圖 A設(shè)備的處理流程圖 正常情況下 A1 電動(dòng)閥常開(kāi) A2 電動(dòng)閥常開(kāi) A3 電動(dòng)閥常開(kāi) A4 電動(dòng)閥常開(kāi) 9清水電動(dòng)閥常開(kāi) A8 電動(dòng)閥常閉 10排泥閥常閉 A7 電動(dòng)閥常閉 A6 電動(dòng)閥常閉 A5 電動(dòng)閥常閉 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 9 圖 A設(shè)備的處理流程圖 反沖洗時(shí) A2常 開(kāi) A1常 閉 A3常 開(kāi) A4常 開(kāi) A5常 開(kāi) A6常 閉 A7常 閉 A8常 閉 9常閉 A2常 閉 A1常 開(kāi) A3常 開(kāi) A4常 開(kāi) A5常 閉 A6常 開(kāi) A7常 閉 A8常 閉 A2常 開(kāi) A1常 開(kāi) A3常 閉 A4常 開(kāi) A5常 閉 A6常 閉 A7常 開(kāi) A8常 閉 A2常 開(kāi) A1常 開(kāi) A3常 開(kāi) A4常 閉 A5常 閉 A6常 閉 A7常 閉 A8常 開(kāi) A2常 開(kāi) A1常 開(kāi) A3常 開(kāi) A4常 開(kāi) A5常 閉 A6常 閉 A7常 閉 A8常 閉 9常 開(kāi) 正常情況下 10排泥閥排泥 每隔 8小時(shí) 持續(xù) 1 至 5 分鐘 持續(xù) 1至 5分鐘 持續(xù) 1至 5分鐘 持續(xù) 1 至 5 分鐘 持續(xù) 1 至 5 分鐘 第 2 章 電廠(chǎng)含煤廢水處理工藝流程 10 清水提升系統(tǒng) 圖 。清水池在高、低液位時(shí)報(bào)警。三臺(tái)清水泵通過(guò)出水管上的流量計(jì)自動(dòng)連鎖啟停，互為備用，工作泵故障時(shí)備用泵自動(dòng)投入。當(dāng)出水流量小于等于一臺(tái)泵的流量時(shí)開(kāi)一臺(tái)清水泵做變頻運(yùn)行，當(dāng)出水流量大于一臺(tái)清水泵的流量時(shí) ,第一臺(tái)清水泵由變頻運(yùn)行轉(zhuǎn)為公頻運(yùn)行，第二臺(tái)清水泵啟動(dòng)做變頻運(yùn)行。當(dāng)清水池水位到低液位時(shí)停所有清水泵。 圖 清水 提升系統(tǒng)的流程圖 出水流量 ≤ 一臺(tái)泵流量 1清水泵變頻運(yùn)行 2清水泵變頻運(yùn)行 1清水泵工頻運(yùn)行 3清水泵工頻運(yùn)行 2清水泵工頻運(yùn)行 出水流量 ≤ 一臺(tái)泵流量 清水池高液位 清水池低液位 3清水泵停運(yùn) 2清水泵停運(yùn) 1清水泵停運(yùn) 四川理工學(xué)院本科畢業(yè)（設(shè)計(jì)）論文 11 第 3 章 電廠(chǎng)含煤廢水處理控制系統(tǒng)部分設(shè)計(jì) 可編程序控制器介紹 可編程序控制器 (Programmable Logic Controller)簡(jiǎn)稱(chēng) PLC 或 PC，國(guó)際電工委員會(huì) (IEC)對(duì)可編程控制器是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作的命令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成 一體，易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。 PLC 在現(xiàn)代工業(yè)控制中占有重要地位，是公認(rèn)的現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大技術(shù)支柱 (PLC、 CAD/DAM、機(jī)器人 )之一。 【 4】 PLC 具有以下特點(diǎn)： (1).可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)； (2).編程簡(jiǎn)單，使用方便； (3).設(shè)計(jì)安裝容易，維護(hù)工作量少； (4).功能完善，通用性強(qiáng)； (5).體積小，能耗低； (6).性能價(jià)格比高。 【 5】 隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)的增加， PLC 的結(jié)構(gòu)和功能也不斷改進(jìn)?，F(xiàn)代 PLC的發(fā)展有兩個(gè)主要趨勢(shì)：其一是向體積更小，速度更快，功能更強(qiáng)，價(jià)格更低的微小型 PLC 方面發(fā)展；其二 是向大型網(wǎng)絡(luò)化，高可靠性，好的兼容性，多功能方面發(fā)展。 【 6】 （ 1）、大型網(wǎng)絡(luò)化：主要是朝 DCS 方向發(fā)展，使其具有 DCS 系統(tǒng)的一些功能。網(wǎng)絡(luò)化和強(qiáng)化通信能力是 PLC 發(fā)展的一個(gè)主要方面，向下將多個(gè) PLC，多個(gè) I/0 框架相連；向上與工業(yè)計(jì)算機(jī)、以太網(wǎng)、 MAP 網(wǎng)等相連構(gòu)成整個(gè)工廠(chǎng)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)在工業(yè)控制中將會(huì)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。圖 為西門(mén)子 S7300PLC 的可視圖。 S7300 PLC 可以通過(guò)多點(diǎn)接口 MPI(MultiPoint Interface)直接與計(jì)算機(jī)、編程器、操作員面板及其它 PLC 相連，也可通過(guò)通信處理器連成更大的、范圍更廣的 SINEC H1 以太網(wǎng)絡(luò)或通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)構(gòu)成靈活實(shí)用的分布式 SINEC L2 網(wǎng)絡(luò)。 第 3章 電廠(chǎng)含煤廢水處理控制系統(tǒng)部分設(shè)計(jì) 12 圖 S7300PLC的可視圖 （ 2）、多功能：為了適應(yīng)各種特殊功能的需要，各個(gè)公司陸續(xù)推出了多種智能模塊，智能模塊是以微處理器為基礎(chǔ)的功能部件，它們的 CPU與 PLC 的 CPU并行工作。占用主機(jī) CPU的時(shí)間很少，有利于提高 PLC 完成特殊的控制要求。智能模塊主要由模擬量 I/0、 PID 回路控制、通信控制、機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制、高速計(jì)數(shù)、中斷輸入等。由于智能 I/0 的應(yīng)用，使過(guò)程 控制的功能和實(shí)時(shí)型大為增強(qiáng)，某些 PLC 的過(guò)程控制還具有自適應(yīng)，參數(shù)自整定功能，使設(shè)計(jì)、調(diào)試時(shí)間減少，控制精度提高。如 S7300 的模擬量輸入模塊可以直接輸入電流、電壓、熱電偶、熱電阻等多達(dá) 18種不同類(lèi)型不同范圍的信號(hào)，適應(yīng)性很強(qiáng)。 （ 3）、高可靠性：由于控制系統(tǒng)的可靠性日益受到人們的重視，一些公司已將自診斷技術(shù)、冗余技術(shù)、容錯(cuò)技術(shù)廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)有產(chǎn)品中，推出了高可靠性的冗余系統(tǒng)，并采用熱備用或并行工作，多種表決的工作方式。 S7400 PLC即使在惡劣、不穩(wěn)定的工作環(huán)境下，堅(jiān)固、全部密封的模板依然可正常工作 ，在操作運(yùn)行過(guò)程中模板還可熱拔插。 （ 4）、好的兼容性：現(xiàn)代 PLC 已不再是單個(gè)的、獨(dú)立的控制裝置，而是整個(gè)控制系統(tǒng)中的一部分或一個(gè)環(huán)節(jié)。好的