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最新基于plc的污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計-資料下載頁

2025-06-28 04:25本頁面
  

【正文】 行時,首先進(jìn)入到監(jiān)控的主畫面,畫面中顯示了污水處理整個系統(tǒng)相關(guān)的組成部分,各個電機(jī)的運行狀態(tài)和控制按鈕的當(dāng)前狀態(tài)均顯示,根據(jù)模擬量的輸入顯示進(jìn)水池和沉淀池液位的高低,顯示粗細(xì)格柵機(jī)在系統(tǒng)中被設(shè)定的啟動和停止的時間。操作人員可以根據(jù)整個生產(chǎn)流程中的實際運行情況對每個電機(jī)進(jìn)行啟動和停止的實時控制[14]。 定義數(shù)據(jù)對象在定義數(shù)據(jù)對象之前應(yīng)對整個控制系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的分析,在確定系統(tǒng)所需要的變量。需要定義的數(shù)據(jù)對象的主要有:系統(tǒng)中有明確被指定出的相關(guān)數(shù)據(jù)變量的名稱和類型;明確被指出需要系統(tǒng)進(jìn)行存盤的數(shù)據(jù)變量相關(guān)的參數(shù)。本系統(tǒng)需要的變量如圖51所示。圖51 數(shù)據(jù)對象的定義 主畫面的設(shè)計監(jiān)控的主畫面顯示的是系統(tǒng)流程中各個需要被控制或需明確顯示的部分。畫面顯示了各個按鈕開關(guān)量的狀態(tài),可以直觀觀察到水池中液位的實際高度以及各個電機(jī)是否運轉(zhuǎn)等情況[15]。編輯畫面首先進(jìn)入畫面編輯環(huán)境,利用“插入元件”工具從元件庫中選擇所需要的設(shè)備和不同功能的框圖,調(diào)整大小及位置,然后保存。畫完后如圖52所示。圖52 污水處理工藝監(jiān)控畫面監(jiān)控畫面中左邊的六個電動機(jī)圖標(biāo)代表流程中所用到的電機(jī),旁邊的啟動和停止按鈕則是在手動控制下對電機(jī)進(jìn)行手動操作時的控制按鈕;右邊的滑動條則是對進(jìn)水池和沉淀池中的實際液位模擬的輸入,滑動條上方的橢圓框顯示模擬的實際液位;中間的框顯示的為電機(jī)運行和停止的時間,水池中上下限制的液位。動畫連接(1)電機(jī)狀態(tài)顯示動畫效果的制作:①在監(jiān)控界面中雙擊“進(jìn)水泵”這個電機(jī)的圖標(biāo),界面隨即彈出屬性設(shè)置窗口,電機(jī)進(jìn)入“動畫連接”操作頁面,如圖53所示。圖53 將進(jìn)水泵進(jìn)行動畫連接②選中折線,即動畫連接操作界面上“連接表達(dá)式”下顯示的。③單擊,進(jìn)入到“動畫組態(tài)屬性設(shè)置”操作窗口。對填充顏色、“按鈕動作”進(jìn)行如圖5圖55的屬性設(shè)置。圖54 將進(jìn)水泵動作顏色進(jìn)行設(shè)置圖55 將進(jìn)水泵的按鈕動作進(jìn)行設(shè)置④單擊“確認(rèn)”按鈕,就完成了對“進(jìn)水泵”的電機(jī)圖標(biāo)的狀態(tài)顯示的連接設(shè)置。⑤用同樣的方法建立“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”的狀態(tài)顯示設(shè)置。(2)界面上需要手動控制模式下進(jìn)行操作的按鈕動畫效果連接的制作:①雙擊“停止”的方形控制按鈕圖標(biāo),界面上隨即彈出“標(biāo)準(zhǔn)按鈕構(gòu)件屬性設(shè)置”的操作窗口,電機(jī)“操作屬性”進(jìn)行如圖56中的“數(shù)據(jù)對象值操作”進(jìn)行屬性設(shè)置,再單擊“確認(rèn)”按鈕,完成界面中的“停止”按鈕圖標(biāo)的設(shè)置。圖56 停止按鈕屬性設(shè)置②雙擊“啟動”按鈕,彈出屬性設(shè)置窗口,對“操作屬性”如圖57的“數(shù)據(jù)對象值操作”屬性設(shè)置,單擊“確認(rèn)”按鈕,完成設(shè)置。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”的停止和啟動按鈕分別與M1_run、M2_run、M3_run、M4_run、M5_run、M6_run的“數(shù)據(jù)對象值操作”的屬性設(shè)置。(3)輸入框動畫效果的制作:①雙擊“輸入框”的方形圖標(biāo),隨即彈出“輸入框構(gòu)件屬性設(shè)置”的操作窗口,電機(jī)“操作屬性”如圖58對“對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的名稱”和“數(shù)值輸入的取值范圍”進(jìn)行相對應(yīng)的屬性設(shè)置,單擊“確認(rèn)”按鈕,完成對界面上輸入框的動畫連接操作的設(shè)置。圖58 輸入框的屬性設(shè)置②用同樣的方法建立“粗格柵運行時間”、“細(xì)格柵運行間隔”、“細(xì)格柵運行時間”、“進(jìn)水池上液位”、“進(jìn)水池下液位”、“沉淀池上液位”、“沉淀池下液位”分別與T1_M2run、T2_M3stop、T2_M3run、FL1_High、FL1_Low、FL2_High、FL2_Low的對應(yīng)數(shù)據(jù)對象的連接設(shè)置。(4)模擬液位顯示動畫效果的制作:①雙擊根據(jù)滑動條位置顯示模擬液位的顯示框,立即彈出“單元屬性設(shè)置”的操作界面窗口,進(jìn)入“動畫連接”頁,如圖59所示。圖59 模擬量顯示框動畫連接②對顯示框中的“顯示輸出”下的“表達(dá)式”“輸出值類型”和“輸出格式”進(jìn)行如圖510所示的屬性設(shè)置。圖510 模擬量顯示框輸出顯示設(shè)置③用同樣的方法對“沉淀池液位”顯示框與FL2進(jìn)行動畫連接屬性設(shè)置。(5)滑動條動畫效果的制作:①雙擊滑動條,彈出屬性設(shè)置窗口,對滑動條的“刻度與標(biāo)注屬性”進(jìn)行如圖511所示的設(shè)置。圖511 滑動條刻度與標(biāo)注屬性設(shè)置②對滑動條進(jìn)行如圖512所示的“操作屬性”的屬性設(shè)置。圖512 滑動條操作屬性設(shè)置③用同樣的方法對另一個滑動條與FL2_in之間的屬性設(shè)置。 聯(lián)機(jī)調(diào)試在組態(tài)軟件的開發(fā)平臺上,單擊其中的一個選項即為“設(shè)備窗口”選項,再單擊其中的一個選項即為“設(shè)備組態(tài)”選項按鈕后,隨即進(jìn)入到了此時操作的設(shè)備組態(tài)的設(shè)置操作中。在“設(shè)備工具箱”的選擇項中,選中“串口通訊父設(shè)備”和“西門子_S7200PPI”,加如到右邊已經(jīng)選擇的設(shè)備并分別對這兩者的屬性進(jìn)行設(shè)置,保證其串口端口號和通訊波特率與PLC的I/O設(shè)置保持一致。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)計中使用的是PLC的西門子S7200系列CPU為226型號的機(jī)子來完成控制的技術(shù)這幾,其串口端口號為2,因此在組態(tài)動畫連接的基本設(shè)置中的串口端口號應(yīng)對應(yīng)地選擇12,通訊波特率應(yīng)對應(yīng)地選擇819200。下圖516中顯示的即為組態(tài)軟件在模擬系統(tǒng)在自動控制模式下的操作的一個界面。圖516 自動控制下組態(tài)的顯示界面圖中顯示的為自動控制下的操作狀態(tài),進(jìn)水泵運行;,污泥回流泵運行;粗細(xì)格柵機(jī)均在運行間隔即停止時間4min內(nèi),粗細(xì)格柵機(jī)不運行。本章根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求,應(yīng)用組態(tài)軟件設(shè)計了模擬的監(jiān)控畫面,并實現(xiàn)了系統(tǒng)在操作運行上的仿真。結(jié)論本次畢業(yè)設(shè)計是以污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計為課題,根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求,繪制了系統(tǒng)硬件主電路圖、電源控制主電路圖和PLC控制電路原理圖,并利用PLC技術(shù)完成了系統(tǒng)手動與自動模式間轉(zhuǎn)換的軟件設(shè)計以及系統(tǒng)各部分在自動模式下啟??刂频能浖O(shè)計,同時運用組態(tài)軟件對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,實現(xiàn)了系統(tǒng)流程的模擬監(jiān)控和操作。通過本次畢業(yè)設(shè)計,學(xué)會了如何確定一個系統(tǒng)的設(shè)計方案,方案的設(shè)計不單單是參考已有的系統(tǒng),還要根據(jù)實際的應(yīng)用環(huán)境的需要來確定,方案需要具有創(chuàng)新性和實用性;也學(xué)會了如何將可編程控制器運用在實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制設(shè)計中,系統(tǒng)的學(xué)習(xí)了PLC的編程到運行的操作過程;同時對污水處理工藝流程也有了詳細(xì)地了解。由于本人知識和能力上的限制,本系統(tǒng)不能確定處理后的水質(zhì)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),本畢業(yè)設(shè)計中還存在其他不完善的地方,敬請各位老師批評指正。參考文獻(xiàn)[1][D].湖南大學(xué),2007.[2][M].廣州:廣東工業(yè)大學(xué)出版社,2005.[3][J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2008,4(12):134135.[4]徐琳、[J]. 微計算機(jī)信息,2004,20(3):4243.[5][M].甘肅冶金出版社,2009.[6][M].北京:電子工業(yè)出版社,2005.[7][M].北京:科學(xué)出版社,2008.[8][M].電子工業(yè)出版社,2011.[9]張培山、[J].控制系統(tǒng),2006,5(1):8283.[10]李英輝、趙豫龍、[J].石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2008,6(4):7678.[11][M].國防工業(yè)出版社,2007.[12][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006.[13][J].海南師范大學(xué)報,2010,23(1):3640.[14][J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009,1(36):1819.[15]王博、[J].陜西科技大學(xué)學(xué)報,2010,28(1):8891.附錄主程序梯形圖:子程序梯形圖一(各電機(jī)控制部分):子程序梯形圖二(格柵機(jī)間隔操作):子程序梯形圖三(進(jìn)水泵、污泥回流泵要求水位設(shè)置):子程序梯形圖四(模擬量操作):
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