【正文】 儀表、PLC等進行連接時，會大大增加其數據傳輸的簡潔性；指示燈組態(tài)后用于顯示系統(tǒng)的工作狀態(tài)。本課題研究的成果如下: (1)根據SBR水處理的工藝要求實現了用西門子PLC對現場設備的自動控制功能。參考文獻[1] [M].北京：機械工業(yè)出版社，2004. 1.[2]孫振強，王暉， [M].北京：清華大學出版社，.[3][D].廣州：廣東工業(yè)大學出版社，2005.[4] [M].北京：機械工業(yè)出版社，.[5]張培山，[J].控制系統(tǒng),2006,5（1）：8283.[6]李英輝，趙豫龍，[J].石家莊職業(yè)技術學院報,2008,6（4）7678.[7][J].湖南冶金職業(yè)技術學院學報，2004，43（4）：8687.[8]（第3版）[M].北京：機械工業(yè)出版社，.[9] [M].北京：電子工業(yè)出版社，.[10]陶權， [M].廣州：.[11]季建功，李志鋒，李楊。 (3)利用PROFIBUS網絡實現污水處理廠的現場設備與PLC的通訊，以及PLC與上位PC機的通訊，提高集散控制系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。44 組態(tài)主界面圖45 組態(tài)開關按鈕第五章 結論 我國水資源正面臨著經濟社會快速發(fā)展與水資源短缺的矛盾，水環(huán)境與經濟社會發(fā)展的矛盾，水資源過度開發(fā)造成生態(tài)環(huán)境嚴重破壞，水資源利用方式粗放等四方面的嚴峻挑戰(zhàn)。(2) 制作動態(tài)監(jiān)控畫面 利用工具箱中各畫圖工具繪制監(jiān)控系統(tǒng)界面，然后進行動畫連接。圖42 通信協(xié)議的設置2 新建工程與組態(tài)變量:雙擊“”啟動工程管理器，新建一個工程，名為“污水處理廠”，雙擊新建工程打開工程瀏覽器，點擊工程瀏覽器中的“數據詞典”圖標，右面工作區(qū)會出現系統(tǒng)定義好的內存變量。本設計中選擇北京亞控公司的“組態(tài)王”軟件制作監(jiān)控系統(tǒng)。圖38 配置第一個 I/O 分站后的程序顯示界面完成主站和分站。選擇PS 307 2A的模塊，選擇CPU3152DP相對應的模塊，設置PROFIBUSDP參數，生成一個PROFIBUSDP網絡。沉淀池PLC工作流程圖如圖36所示。若除污設備工作時間超過給定工藝時間值2h ( 1h則攪拌機停機。 細格柵PLC工作流程圖如圖35所示。工作方式也有兩種:手動和自動，手動控制方式優(yōu)先于自動控制方式。為了防止一些泵長時間不用，則每隔5天把序號換一次。當處于低液位時候開啟1臺泵。粗格柵流程圖如圖33所示。 壓榨機開啟后，延時30s開啟柵渣輸送機。表34 預處理區(qū)具體的PLC的數字量I/O地址分配表粗格柵輸入輸出I 自動控制 Q 1柵格除污機I 手動控制Q 2柵格除污機I 256超聲波液位差計Q 柵渣運輸機Q 壓榨機Q 1進水閥門Q 2進水閥門Q 3進水閥門Q 報警器提升泵I 自動控制 Q 1提升泵I 手動控制Q 2提升泵I 304超聲波液位計Q 3提升泵Q 4提升泵Q 報警器細格柵I 自動控制Q 1柵格除污機I 手動控制Q 2柵格除污機Q 柵渣運輸機Q 壓榨機Q 1進水閥門Q 2進水閥門Q 3進水閥門沉淀池I 自動控制Q 1攪拌機I 手動控制Q 2攪拌機Q 1排泥泵Q 2排泥泵Q 輸送機Q 1回流泵Q 2回流泵圖32 PLC控制系統(tǒng)I/O口連線圖 粗格柵PLC控制程序粗格柵作用主要是過濾掉污水中的較大的雜質。(10)交付使用總之，PLC應用系統(tǒng)設計包括硬件設計和應用控制軟件設計兩大部分。如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成的，則應先做局部調試，然后進行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可以先進行分段調試，然后再連接起來總調。(6)將程序下載到PLC中當使用PLC的輔助編程軟件在計算機上編程時，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到PLC中。(4)分配I/O點分配PLC輸入/輸出點，編制出輸入/輸出分配表或則畫出輸入/輸出端子接線圖。 PLC控制系統(tǒng)設計的基本步驟PLC控制系統(tǒng)設計一般步驟主要分為以下幾個步驟:(1)分析要求根據生產的工藝過程分析控制要求，如需要完成的動作(動作順序、動作條件、必需的保護和互鎖等)、操作方式(手動、自動、連續(xù)、單周期、單步等)。硬件診斷用于診斷自動化系統(tǒng)的狀態(tài)。STEP7主要包括SIMATIC Manager,程序編輯器，符號編輯器，硬件配置，硬件診斷組件。該公司生產的液位差計可以滿足本工藝的要求，并且可以方便實現與西門子PLC的連接，同時具有價格比較合理。另一方面這個量程可以避免由于盲區(qū)導致的測量誤差，同時也可以滿足工藝的要求。由于聲波脈沖發(fā)射過程中機械惰性占用了傳輸時間使靠近超聲波換能器的一小段區(qū)域內聲波不能被接收，這個區(qū)域稱為自區(qū)?？捎糜跍y量各種容器或管道內液體的液位高低和流量大小，也可以用于水渠、水庫、江河、湖和海水水位的測量中，尤其適用于污水、有腐蝕性的場合，如城市排水泵站攔污柵前后水位的測量。PLC通過傳感器采集到的信息來采取相應的動作，實現對系統(tǒng)的調節(jié)。其中預處理區(qū)需要四個遠程模塊，分別為粗格柵，細格柵，提升泵，沉淀池四個設備輸入輸出模塊提供接口實現與主機架上的CPU通訊。接口模塊主要用來連接主機架和擴展機架，實現主機架與擴展機架的通訊。其他模塊的選擇。S7300PLC的輸入輸出模塊的選擇。由于本控制系統(tǒng)要與上位進行通訊，同時與現場設備進行通訊因此必須選用帶現場總線擴展功能的。戶外型和故障安全型的主要用于特殊場合。S7300PLC的CPU模塊選型。(4)西門子S7200通訊功能比較弱，不利于上下位機的通訊，同時功能比較簡單，不能滿足控制要求。其中PLC的選擇包括機型的選擇、CPU的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊選擇等。設計前應該深入現場進行調查研究，收集資料，并與相關部分的設計人員和實際操作人員密切配合，共同擬訂控制方案，協(xié)同解決設計中出現的各種問題。（5）體積小，重量輕，能耗低。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。目前，隨著生產自動化程度的日益提高，PLC 系統(tǒng)經常作為控制系統(tǒng)的核心進行使用，總結起來其主要有以下幾個特點：（1）可靠性高，抗干擾能力強。這時，才是PLC的真正輸出。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。PLC掃描過程當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。C、電源 PLC的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。為了進一步提高PLC的可靠性，近年來對大型PLC還采用雙CPU構成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表決式系統(tǒng)。二、PLC的基本結構 PLC實質是一種專用于工業(yè)控制的計算機，其硬件結構基本上與微型計算機相同：a. 中央處理單元(CPU)中央處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。 西門子PLC工作原理及特點PLC的基本概念可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應用而設計制造的。當主操作員站出現問題可以立即切換到另一臺作為主操作員站。反應池區(qū)主要包括兩個SBR反應池。污泥處理區(qū)主要針對水處理產生的污泥進行處理，由于工藝是獨立的所以單獨劃分為一個區(qū)。同時由于數據傳輸量不是很大可以滿足通訊處理要求。本課題集散控制系統(tǒng)上位機采用PC機作為操作員站，主要實現監(jiān)控功能和對現場設備運行狀態(tài)調整的功能。同時系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性也是由下位機來保證的。（3）、提升泵超過超高液位的信號檢測裝置。 設備就地操作、保護裝置及信號傳感器設備控制的就地執(zhí)行元器件、保護裝置及傳感器系統(tǒng)，是污水處理廠監(jiān)控系統(tǒng)的重要組成部分，該部分元件如果選擇不當或工作不正常，就要造成整個控制系統(tǒng)處于大腦發(fā)達四肢不靈的狀態(tài)。PLC 控制柜主要用來安裝 PLC 系統(tǒng)，分布在 PLC 本地站和 I/O 遠程分站內。一般采用前、后開門方式，在臺上安置污水處理廠的監(jiān)控系統(tǒng)上位機顯示器，臺體內放置污水處理廠的監(jiān)控系統(tǒng)上位主機，臺面上布置系統(tǒng)緊急停機按鈕和電話、廣播呼叫裝置。目前的污水處理廠的監(jiān)控系統(tǒng)中，PLC 系統(tǒng)與上位機之間通常采用工業(yè)以太網進行通訊，通訊協(xié)議為 TCP/IP，通訊介質為普通網線或光纖，通訊速率采10/100M 自適應方式。一般污水處理廠的監(jiān)控系統(tǒng)使用的 PLC 系統(tǒng)都是比較流行的知名品牌，如德國 SIEMENS 品牌S7400\S7300 系列產品、美國 AB 品牌 CONTROLLOGIX5500 系列產品等。通過對粗格柵、細格柵、提升泵、沉淀池四個主要工藝設備的自動控制。其中對預處理區(qū)控制主要包括粗格柵、細格柵、提升泵、沉淀池四個主要工藝設備的自動控制。池底的污泥一部分通過剩余污泥泵返回到反應池，另一部分輸送到污泥處理車間進行泥餅的制作。污水首先經過粗格柵過濾掉較大的雜質，由提升泵將污水輸送至下個工序，然后污水經過細格柵過濾掉較小的雜質后，最后送到沉淀池。粗格柵，細格柵用于過濾水中的雜質。出水工藝參數指標為:BOD≤20mg/L,SS≤5mg/L。一般二級污水處理廠都嚴格控制懸浮固體(SS)和生化需氧量(BOD)兩項指標，把它們作為出水水質的主要指標。第2章 污水處理廠的系統(tǒng)研究 SBR法的介紹及主要的工藝參數指標 SBR法的介紹SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。 本課題研究的主要內容本課題以實際課題為背景展開工作，主要完成了生活污水處理的PLC自動控制和上位機的組態(tài)監(jiān)控畫面設計，主要進行的工作如下:討論了本課題的研究背景、國內外在這方面的發(fā)展狀況、指明了本課題所要做的工作:設計生活污水處理控制系統(tǒng)，設計對應的實時監(jiān)控系統(tǒng)。(2)大量采用在線監(jiān)測的水質分析儀表，對全廠的水質實行實時監(jiān)測，并由上位機記錄下來，提高了測量精度。同時國外也很重視在線儀表的研制，如德國E一I一H公司，美國的哈希公司相繼研制了溶解氧DO (DissolvedOxygen)、化學需氧量COD (Chemical Oxygen Demand)分析儀。同時一些國家開始重視污水的回用，如以色列