【正文】 圖513 通用串口父設(shè)備屬性編輯圖514 通道連接編輯窗口圖515 設(shè)備調(diào)試編輯窗口本設(shè)計(jì)中使用的是PLC的西門子S7200系列CPU為226型號(hào)的機(jī)子來完成控制的技術(shù)這幾，其串口端口號(hào)為2,因此在組態(tài)動(dòng)畫連接的基本設(shè)置中的串口端口號(hào)應(yīng)對(duì)應(yīng)地選擇12,通訊波特率應(yīng)對(duì)應(yīng)地選擇819200。對(duì)填充顏色、“按鈕動(dòng)作”進(jìn)行如圖5圖55的屬性設(shè)置。5 組態(tài)軟件在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 對(duì)上位機(jī)監(jiān)控軟件的要求組態(tài)軟件在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中根據(jù)系統(tǒng)的控制要求的條件主要應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能如下：對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工藝流程進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控工作，采集和處理模擬系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)等；完成整個(gè)控制系統(tǒng)內(nèi)電機(jī)在手動(dòng)和自動(dòng)控制下完成運(yùn)作要求；實(shí)現(xiàn)粗細(xì)格柵機(jī)間歇性的工作監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)進(jìn)水泵和污泥回流泵根據(jù)接受的液位高低來動(dòng)作的監(jiān)控[13]。對(duì)應(yīng)梯形圖如圖410所示。(2)停止的定時(shí)時(shí)間4min結(jié)束后，粗格柵機(jī)開始運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)的設(shè)定時(shí)間為1min。如圖41所示。電路中安裝的斷路器QFQFQFQFQFQF6分別能夠?qū)崿F(xiàn)各自所在的與之相對(duì)應(yīng)的分電路中所連接設(shè)備的安全方面的過載和短路保護(hù)作用的功能。 PLC選型根據(jù)污水處理系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)的功能要求，以及其復(fù)雜程度，從經(jīng)濟(jì)性、可靠性等各個(gè)方面的考慮，最終本設(shè)計(jì)用到的電氣控制系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)選擇的是由西門子公司開發(fā)的S7—200系列的產(chǎn)品[7]。此流程中，各個(gè)電機(jī)的自動(dòng)控制下的運(yùn)行都是按一定的系統(tǒng)要求來實(shí)現(xiàn)的，本文采用了PLC技術(shù)來完成對(duì)電機(jī)自動(dòng)控制方面上的技術(shù)設(shè)計(jì)。2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 污水處理介紹污水處理是我國(guó)水污染和環(huán)境污染的主要原因，這就要求國(guó)家將節(jié)水和水資源的保護(hù)當(dāng)做環(huán)境保護(hù)的重要策略，努力完善當(dāng)前在這個(gè)污水處理這個(gè)方面上的基本設(shè)施的建設(shè)。 污水處理的研究現(xiàn)狀隨著當(dāng)今在自動(dòng)控制技術(shù)、信息通訊技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)方面的迅速發(fā)展，國(guó)外的污水處理廠基本在很早之前就能實(shí)現(xiàn)工藝的自動(dòng)控制生產(chǎn)，也取得了相應(yīng)地較好的效益。(2)With the technology of PLC,pleted the software design of a total system for the conversion between hand control and automatic control mode,and each part of the system39。世界上平均每天大約有200噸的垃圾被隨意地倒入河流、湖泊和小溪，造成了本就短缺的淡水資源的污染，這對(duì)于很多正在面臨著嚴(yán)重缺水的國(guó)家無非是個(gè)大危機(jī)。大部分早起建立的污水處理廠仍然達(dá)不到較高的自動(dòng)化控制水平，并且由于國(guó)產(chǎn)的儀表在穩(wěn)定性方面還沒法達(dá)到生產(chǎn)的要求，因此國(guó)外的儀表被較多的使用著，價(jià)格過于貴的原因?qū)е聸]有得到廣泛的運(yùn)用。因此，要根據(jù)實(shí)際的的污水處理情況和周圍環(huán)境，來認(rèn)真考慮決定采用何種處理工藝完成污水的凈化處理工作。其中兩者均是根據(jù)程序設(shè)定時(shí)間進(jìn)行間歇工作，即根據(jù)系統(tǒng)中設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行停止和工作兩個(gè)狀態(tài)進(jìn)行交替地工作。西門子的S7—200系列配置了專門能后適應(yīng)系統(tǒng)中模擬量的輸入和輸出模塊即為EM235，該模塊在分辨率方面較高和在輸出方面有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可滿足控制系統(tǒng)的功能要求。電路中的熱繼電器FR在此電路中依舊是保護(hù)電路安全起到過載保護(hù)的功能。進(jìn)水泵啟停污泥回流泵啟停手動(dòng)控制粗格柵機(jī)啟停細(xì)格柵機(jī)啟停曝氣風(fēng)機(jī)啟停攪拌機(jī)啟停圖43 手動(dòng)控制模式流程圖 自動(dòng)控制模式當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)接通電源上電后，系統(tǒng)默認(rèn)的是手動(dòng)控制方式的控制模式，只要操作人員按下手動(dòng)和自動(dòng)控制轉(zhuǎn)換控制界面上的自動(dòng)控制方式的控制模式的啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)就將在自動(dòng)控制方式的控制模式的狀態(tài)下開始工作，其整個(gè)流程的工作過程包括以下幾個(gè)方面。圖46 粗格柵系統(tǒng)工作梯形圖進(jìn)水泵主要的功能根據(jù)進(jìn)水池中的液位檢測(cè)傳感器反饋的實(shí)際液位對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的污水量的控制，其工作過程包括以下幾個(gè)方面：(1)自動(dòng)控制開啟后，進(jìn)水泵開始運(yùn)行，并檢測(cè)液面的高低。模擬量的輸入/輸出都可以用下列的通用換算公式換算見式（）：Ov=[(OshOsl)*(IvIsl)/(IshIsl)]+Osl 式（）式中：Ov——表示換算結(jié)果； Iv ——表示換算對(duì)象； Osh ——表示換算結(jié)果的高限； Osl ——表示換算結(jié)果的低限； Ish ——表示換算對(duì)象的高限； Isl ——表示換算對(duì)象的低限。 定義數(shù)據(jù)對(duì)象在定義數(shù)據(jù)對(duì)象之前應(yīng)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析，在確定系統(tǒng)所需要的變量。圖57 停止按鈕屬性設(shè)置③用同樣的方法建立“進(jìn)水泵”、“粗格柵機(jī)”、“細(xì)格柵機(jī)”、“曝氣風(fēng)機(jī)”、“攪拌機(jī)”、“污泥回流泵”的停止和啟動(dòng)按鈕分別與M1_run、M2_run、M3_run、M4_run、M5_run、M6_run的“數(shù)據(jù)對(duì)象值操作”的屬性設(shè)置。通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)了如何確定一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，方案的設(shè)計(jì)不單單是參考已有的系統(tǒng)，還要根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境的需要來確定，方案需要具有創(chuàng)新性和實(shí)用性；也學(xué)會(huì)了如何將可編程控制器運(yùn)用在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了PLC的編程到運(yùn)行的操作過程；同時(shí)對(duì)污水處理工藝流程也有了詳細(xì)地了解。（5）滑動(dòng)條動(dòng)畫效果的制作：①雙擊滑動(dòng)條，彈出屬性設(shè)置窗口，對(duì)滑動(dòng)條的“刻度與標(biāo)注屬性”進(jìn)行如圖511所示的設(shè)置。畫完后如圖52所示。圖414 實(shí)現(xiàn)運(yùn)算的程序之三LD30是換算對(duì)象高限LD8與換算對(duì)象低限LD12相減的結(jié)果，即為式（）中IshIsl的運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)。圖48 進(jìn)水泵工作梯形圖污泥回流泵主要功能是將未能處理的污泥回流到處理系統(tǒng)的起始處進(jìn)行再次處理。上面所敘述的工作過程并不是系統(tǒng)中實(shí)際電機(jī)運(yùn)行的順序控制工作方式，實(shí)際的工作流程是按照PLC對(duì)檢測(cè)到的傳感器實(shí)際反饋的狀態(tài)進(jìn)行分析后再控制電機(jī)的運(yùn)作，其控制模式流程如圖44所示。表33 軟元件設(shè)置元件意義內(nèi)容備注自動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效進(jìn)水泵手動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效粗格柵機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效細(xì)格柵機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效曝氣風(fēng)機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效攪拌機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效污泥回流泵手動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效進(jìn)水泵自動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效污泥回流泵自動(dòng)啟動(dòng)標(biāo)志On有效T37粗格柵機(jī)停止時(shí)間6001minT38粗格柵機(jī)運(yùn)行時(shí)間6001minT39細(xì)格柵機(jī)停止時(shí)間6001minT40細(xì)格柵機(jī)運(yùn)行時(shí)間6001minC0粗格柵機(jī)停止中間計(jì)數(shù)器VW100C1粗格柵機(jī)運(yùn)行中間計(jì)數(shù)器VW102C2細(xì)格柵機(jī)停止中間計(jì)數(shù)器VW104C3細(xì)格柵機(jī)運(yùn)行中間計(jì)數(shù)器VW106VD208進(jìn)水實(shí)際液位寄存器 續(xù)表33VD212進(jìn)水要求最高液位寄存器VD216進(jìn)水要求最低液位寄存器VD228回流實(shí)際液位寄存器VD232回流要求最高液位寄存器VD236回流要求最低液位寄存器 本章小結(jié)本章在系統(tǒng)總設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)上，完成了系統(tǒng)電氣控制的設(shè)計(jì)，包含了系統(tǒng)硬件主電路圖、電源控制電路圖和PLC控制電路圖的繪制，PLC的I/O資源配置。 污泥回流泵根據(jù)沉淀池中反饋得到的實(shí)際液位與系統(tǒng)控制要求的液位進(jìn)行比較后再?zèng)Q定其運(yùn)行或停止。當(dāng)檢測(cè)到沉淀池中的實(shí)際液位低于系統(tǒng)設(shè)定要求的最低液面時(shí)，污泥回流泵就停止工作；當(dāng)檢測(cè)到沉淀池中實(shí)際液位高于系統(tǒng)設(shè)定要求的最高液面時(shí)，污泥回流泵便開始工作。 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 工藝總流程設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中污水處理工藝流程圖如圖21所示。本課題以實(shí)際課題為背景展開工作，主要完成了污水處理的PLC自動(dòng)控制和上位機(jī)的組態(tài)監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)，主要的章節(jié)安排如下:第1章介紹了選擇研究本課題的背景和意義，并對(duì)此行業(yè)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展進(jìn)行了比較。如果這