【文章內(nèi)容簡介】 洗就 是采用海水。 中國政府水行政主管部門自 1988 年《中華人民共和國水法》頒布起，就確定每年的 7月 1～ 7 日為 中國水周 ?？紤]到 世界水日 與 中國水周 的主旨和內(nèi)容基本相同，從 1994年開始，把 中國水周 的時間改為每年的 3 月 22～ 28 日，進一步提高全社會關(guān)心水、愛惜水、保護水和水憂患意識，促進水資源的開發(fā)、利用、保護和管理。 （ 2） 水污染概述 水污染是指污染物進入水體，引進水質(zhì)惡化，使水的使用價值降低的現(xiàn)象。水污染一般指： ① 水中污染物的數(shù)量超過了水體自凈能力； ② 污染物數(shù)量達到破壞水的原有用途的程度； ③ 污染物含量超過了水中該物質(zhì)的本底值，影響了水的用途。衡量水污染程度一般根據(jù)水中某種污染物深度的高低和各種水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進行評價與分類。 一、水污染類型 劃分水污染類型的方法很多，主要有： ① 按水存在形式劃分，有地表水污染與地下水污染； ② 按污染物劃分，有汞污染，酚污染、有機物水污染、熱污染等； ③ 按污染物屬性劃分，有物理水污染、化學(xué)水污染和生物水污染； ④ 按水域分類，有河流污染、湖泊污染、水庫污染、海洋污染等。二、污染物來源 ① 工業(yè)廢水。 廢水中有毒、有害物質(zhì)成分復(fù)雜，是造成目前世界性水污染的主要原因。 ② 農(nóng)田排水。 施用的化肥、農(nóng)藥，隨農(nóng)田排水、地表徑流注入水體。 ③ 生活污水。 成分復(fù)雜，以耗氧有機物最多。 ④ 城市垃圾和工業(yè)廢渣。 垃圾和廢渣傾入水中或堆積在水域附近，經(jīng)水的溶解或浸漬作用，使垃圾和廢渣中有毒有害成分進入水中。 ⑤ 大氣的。 大氣中污染物種類很多，可以直接降落或溶于雨雪后降落入水體。 ⑤ 天然污染物。 火山爆發(fā)和特殊地層，會使某些有毒物質(zhì)進入水體。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 33 頁 第 頁 7 第 二 章 PLC 概念 及組態(tài)技術(shù)簡介 PLC 概念 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(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)，簡稱 PLC，它主要用來代替繼電器實現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱 PC。但是為了避免與個人計算機 (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。 PLC 的基本結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算 機，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機相同 。由如下幾部分組成： a. 中央處理單元 (CPU) 中央處理單元 (CPU)是 PLC 的控制中樞。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、 I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。當(dāng) PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢 之后，最后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運行，直到停止運行。 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(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三 CPU 的表決式系統(tǒng)。這樣，即使某個 CPU 出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)仍能正常運行。 b、存儲器 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器。 存放應(yīng)用軟件的存儲器稱為用戶程序存儲器。 c、電源 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可 *得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PLC 的 制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 33 頁 第 頁 8 PLC 的工作原理 一、 掃描技術(shù) 當(dāng) 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。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行 下 述三個階段。 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入 。 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。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(gòu)成的控制線路，并按先 左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O映象區(qū)中對應(yīng)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。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設(shè)備在I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏 輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用 。 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進入輸出刷新階段。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是 PLC 的真正輸出。 同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了 。 一般來說， PLC 的掃描周期包括自診斷、通訊等，即一個掃描周期等于自診斷、通訊、輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新等所有時間的總和。 畢業(yè)設(shè)計用紙 共 33 頁 第 頁 9 二、 PLC 的 I/O 響應(yīng)時間 為了增強 PLC 的抗干擾能力，提高其可 靠 性， PLC 的每個開關(guān)量輸入端都采用光電隔離等技術(shù)。 為了能實現(xiàn)繼電器控制線路的硬邏輯并行控制， PLC 采用了不同于一般微型計算機的運行方式 (掃描技術(shù) )。 以上兩個主要原因，使得 PLC 得 I/O 響應(yīng)比一般微型計算機構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)滿的多，其響應(yīng)時間至少等于一個掃描周期，一般均大于一個掃描周期甚至更長。 所謂 I/O響應(yīng)時間指從 PLC 的某一輸入信號變化開始到系統(tǒng)有關(guān)輸出端信號的改變所需的時間。 本文仿真是用西門子 S7200 系列， 針對低性能要求的摸塊化小控制系統(tǒng)，它最多可有 7 個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接有 RS485 通訊接口和 PROFIBUS兩種，可通過編程器 PG 訪問所有模塊，帶有電源、 CPU 和 I/O 的一體化單元設(shè)備。 其 中 的 擴 展 模 塊 （ EM ） 有 以 下 幾 種 ： 數(shù) 字 量 輸 入 模 塊 （ DI ）—— 24VDC 和 120/230VAC；數(shù)字量輸出（ DO） —— 24VDC 和 繼電器；模擬量 輸入模塊（ AI） —— 電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊 —— 電壓和電流。 還有一個比較特殊的模塊 通訊處理器（ CP） —— 該塊的功能是可以把 S7200 作為主站連接到 AS接口（傳感器和執(zhí)行器接口），通過 A