【正文】 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 39 引用文獻(xiàn) [1] 常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 [M].北京：機(jī) 械工業(yè)出版社， 2020. 1. [2] 孫振強(qiáng)，王暉，孫玉峰 .可編程控制原理及應(yīng)用教程 [M].北京：清華大學(xué)出版社， . [3] 唐宇毅 .電廠含油工業(yè)污水處理的 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)出版社， [4] 廖常初 .PLC編程及應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， . [5] 張培山 ， 鐘昆 .基于 PLC的工業(yè)污水處理廠自控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) [J].控制系統(tǒng) , [6] 史國(guó)生，王念春，趙陽(yáng) .電氣控制與可編程控制器技術(shù) [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， [7] 李旭 .可編程控制器原理及應(yīng)用 [M].天津：天津大學(xué)出版社， [8] 巫莉，黃江峰 .電氣控制與 PLC應(yīng)用 [M].版 ,北京：中國(guó)電力出版社， [9] 張萬(wàn)忠 .可編程控制器入門(mén)與應(yīng)用實(shí)例 [M].北京：中國(guó)電力出版社 , [10] 程子華，劉小明。 他們的支持是我能夠完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的堅(jiān)強(qiáng)支柱。 在此向張老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 本次設(shè)計(jì)和 畢業(yè)論文的編寫(xiě)工作中，我的指導(dǎo)老師張士錢(qián)老師對(duì)我的設(shè)計(jì)，論文提出了寶貴的意見(jiàn)和輔導(dǎo)。 （ 4） 對(duì)凈水控制系統(tǒng)程序的仿真調(diào)試，進(jìn)一步完善程序，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。 （ 2） 根據(jù)污水處理工藝流程，對(duì)系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了整體規(guī)劃 ?；旧线_(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。 在凈化處理中，利用了 PLC 的特點(diǎn)，對(duì)水泵、開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出點(diǎn)、壓力及其流量等一些模擬量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)了污水處理自動(dòng)控制要求，保證了污水處理的正常有序的運(yùn)行。系統(tǒng)就這樣反復(fù)運(yùn)行。故膜濾器 1 的液位下降，膜濾器 2的液位開(kāi)始上升。它與實(shí)時(shí)曲線不同。 圖 68 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線圖 按下歷史曲線按鈕，顯示如圖 69所示。二套裝置開(kāi)始凈化，其液位從 0 開(kāi)始上升。 圖 67 二套凈化與一套反沖監(jiān)控畫(huà)面基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 36 按下實(shí)時(shí)曲線按鈕，顯示如圖 68所示。系統(tǒng)反復(fù)進(jìn)行。表示正在進(jìn)行一套反沖和二套凈化的狀態(tài)。同時(shí)，進(jìn)水加壓泵 M1 開(kāi)始工作，電磁閥 YV YV YV YV10 打開(kāi)，進(jìn)行二套污水凈化處理。反沖加壓泵 M2 工作，電磁閥 YV YV YV7 打開(kāi)，進(jìn)行一套反沖狀態(tài)。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 35 圖 66 一套凈化監(jiān)控畫(huà)面 當(dāng)流量計(jì) FIT5 的值開(kāi)始下降時(shí)，表明一套凈化裝置已堵塞，開(kāi)始一套反沖過(guò)程和二套污水凈化過(guò)程。此時(shí)右上角的指示燈燈亮表示此時(shí)正在進(jìn)行一套凈化。 else \\本站點(diǎn) \水流 10=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 9=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 8=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 7=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 6=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 5=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 4=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 3=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 2=0。 else \\本站點(diǎn) \水流 1=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 12=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 10=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 8=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 6=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 4=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 2=0。\\本站點(diǎn) \反沖泵 =0。 \\本站點(diǎn) \進(jìn)水加壓泵 =1。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 3=1。} if (\\本站點(diǎn) \開(kāi)啟 ==1) {\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 1=1。\\本站點(diǎn) \反沖泵 =0。} if(\\本站點(diǎn) \液位 2=5) {\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 11=0。} if(\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 8==0) {\\本站點(diǎn) \壓力 3=0。} if(\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 12==0) {\\本站點(diǎn) \壓力 4=0。\\本站點(diǎn) \流量 4=\\本站點(diǎn) \流量 4+10。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 9=0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 2=1。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 12=1。 \\本站點(diǎn) \閥門(mén) 5=1。\\本站點(diǎn) \反沖泵 =1。 \\本站點(diǎn) \閥門(mén) 8=0。\\本站點(diǎn) \流量 5=\\本站點(diǎn) \流量 5+10。\\本站點(diǎn) \壓力 3=\\本站點(diǎn) \壓力 3+3。amp。amp。\\本站點(diǎn) \反沖泵 =0。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 6=0。\\本站點(diǎn) \流量 1=0。\\本站點(diǎn) \流量 2=0。 \\本站點(diǎn) \壓力 2=\\本站點(diǎn) \壓力 2+3。} if (\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 7==1) {\\本站點(diǎn) \液位 1=\\本站點(diǎn) \液位 120。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 9=1。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 7=1。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 5=1。\\本站點(diǎn) \閥門(mén) 1=1。\\本站 點(diǎn) \閥門(mén) 4=0。\\本站點(diǎn) \開(kāi)啟 =0。\\本站點(diǎn) \流量 5=\\本站點(diǎn) \流量 5+10。\\本站點(diǎn) \壓力 1=\\本站點(diǎn) \壓力 1+3。amp。amp。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 33 命令語(yǔ)言 右擊選擇畫(huà)面屬性，選擇命令語(yǔ)言。 動(dòng)畫(huà)顯示液體流動(dòng) 在畫(huà)面上畫(huà)一段線，在復(fù)制幾條兩段線。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 31 圖 63 數(shù)據(jù)庫(kù)詞典 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 32 動(dòng)畫(huà)連接與命令語(yǔ)言 動(dòng)畫(huà)連接 在畫(huà)面上雙擊圖形對(duì)象“反應(yīng)罐”，彈出該 對(duì)象的動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框如圖 64： 圖 64 動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框 設(shè)置屬性，點(diǎn)擊確定。內(nèi)存變量是指那些不需要和其它應(yīng)用程序交換數(shù)據(jù)、也不需要從下位機(jī)得到數(shù)據(jù)、只在 “ 組態(tài)王 ” 內(nèi)需要的變量，比如計(jì)算過(guò)程的中間變量，就可以設(shè)置成 “ 內(nèi)存變量 ” 。這種數(shù)據(jù)交換是雙向的、動(dòng)態(tài)的，就是說(shuō)：在 “ 組態(tài)王 ”系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，每當(dāng) I/O 變量的值改變時(shí)，該值就會(huì)自動(dòng)寫(xiě)入下位機(jī)或其它應(yīng)用程序；每當(dāng)下位機(jī)或應(yīng)用程序中的值改變時(shí)， “ 組態(tài)王 ” 系統(tǒng)中的變量值也會(huì)自動(dòng)更新。而基本類型又分為 I/O 變量和內(nèi)存變量變量的基本類型共有兩類：內(nèi)存變量、 I/O 變量。而且還記錄了用戶使用數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是制作應(yīng)用時(shí)定義的變量。 直到所有畫(huà)面組態(tài)完成。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 30 圖 62 圖庫(kù)管理器 在畫(huà)面中選擇“反應(yīng)罐”，從中選擇你所需要的，選中，雙擊鼠標(biāo)，在工程畫(huà)面上，鼠標(biāo)位置出現(xiàn)一“ L”標(biāo)志。 圖 61 建立新畫(huà)面 如圖 61 所示，在對(duì)話框內(nèi)設(shè)置你所需要的，單擊確定。 使用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真的基本方法： (1)圖形界面的設(shè)計(jì) (2)構(gòu)造 數(shù)據(jù)庫(kù) (3)建立動(dòng)畫(huà)連接 (4)運(yùn)行和調(diào)試 。它還具有豐富的 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。 組態(tài)軟件 也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫(huà)面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。尤其考慮三方面問(wèn)題：畫(huà)面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫(huà)。通常可以把這樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。蜂鳴器（ ）長(zhǎng)鳴。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 28 圖 510 變頻器故障報(bào)警 圖 510 所示為在二套凈化過(guò)程中，變頻器故障的自動(dòng)報(bào)警。指示燈 HL1（ ）長(zhǎng)亮。如圖 59 為接觸器過(guò)載的自動(dòng)報(bào)警，圖 510 為變頻器故障的自動(dòng)報(bào)警。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 27 圖 58 二套單獨(dú)反沖過(guò)程 點(diǎn)擊 一套反沖啟動(dòng)按鈕 ，由接觸器 KM2（ ）控制的進(jìn)水加壓泵 M2 開(kāi)始工作，同時(shí)電磁閥 YV YV1 YV12 分別為 ， ， 打開(kāi)，進(jìn)行二套單獨(dú)反沖處理。 二套單獨(dú)反沖過(guò)程如圖 58所示。 一套和二套裝置也可以單獨(dú)進(jìn)行反沖。同時(shí)，進(jìn)水加壓泵 M1（ ）開(kāi)始工作，電磁閥 YV YV YVYV4 分別為 ， ， ， ，進(jìn)行一套污水凈化處理。反沖加壓泵 M2()工作，電磁閥 YV YV1 YV12 分別為 ， ， 打開(kāi)，進(jìn)行二套反沖狀態(tài)。如圖 56所示。同時(shí)，進(jìn)水加壓泵 M1（ ）開(kāi)始工作，電磁閥 YV YV YVYV10 分別為 ， ， ， 打開(kāi)，進(jìn)行二套污 水凈化處理。反沖加壓泵 M2()工作，電磁閥 YV YV YV7 分別為 ， ， 打開(kāi)，進(jìn)行一套反沖狀態(tài)。如圖 55所示。 一套凈化處理過(guò)程如圖 54所示 。按下報(bào)警接觸按鈕 ，指示燈滅，聲音消失。 程序說(shuō)明：凈化停止時(shí)關(guān)閉電 磁閥的時(shí)間定時(shí)。定時(shí)器 T37和 T38 分別為一套和二套的反沖時(shí)間?；?PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 22 程序說(shuō)明： 進(jìn)水加壓泵工作時(shí)，通過(guò)壓力表和流量計(jì)的反饋值經(jīng) PLC 計(jì)算轉(zhuǎn)化的值與設(shè)定值比較，進(jìn)而輸出給變頻器控制電機(jī)的運(yùn)行速度。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 21 程序說(shuō)明： 一套和二套凈化時(shí)，都打開(kāi)接觸器 KM1 控制進(jìn)水加壓泵工作，同時(shí)分別打開(kāi)電磁YV1,YV2,YV3,YV4 和電磁閥 YV1,YV8,YV9,YV10。一套反沖啟動(dòng)的條件是一套反沖啟動(dòng)按鈕 按下或一套凈化時(shí) FIT5 流量值小于設(shè)定值時(shí) 開(kāi)啟，停止條件是一套凈化啟動(dòng)或二套反沖啟動(dòng)或反沖定時(shí)時(shí)間到。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 20 程序說(shuō)明： 一套凈化啟動(dòng)的條件是一套凈化啟動(dòng)按鈕 FIT5流量值小于設(shè)定值時(shí) 開(kāi)啟，停止條件是二套凈化啟動(dòng)或一套反沖啟動(dòng)或一套凈化停止按鈕 。 表 51 軟元件定義 元件 意義 備注 一套凈化標(biāo)志 On有效 二套凈化標(biāo)志 On有效 一套反沖標(biāo)志 On有效 二套反沖標(biāo)志 On有效 一套凈化時(shí) FIT5流量值小于設(shè)定值標(biāo)志 On有效 二套凈化時(shí) FIT5流量值小于設(shè)定值標(biāo)志 On有效 接觸器 KM1過(guò)載標(biāo)志 On有效 接觸器 KM2過(guò)載標(biāo)志 On有效 變頻器故障標(biāo)志 On有效 一套凈化停止先停泵后停閥中間量標(biāo)志 On有效 二套凈化停止先停泵后停閥中間量標(biāo)志 On有效 T37 一套反沖時(shí)間定時(shí) 2min有效 T38 二套反沖時(shí)間定時(shí) 2min有效 T39 一套凈化停止電磁閥停止的時(shí)間定時(shí) 5s有效 T40 二套凈化停止電磁閥停止的時(shí)間定時(shí) 5s有效 VW0,VW2 VW4,VVW8 壓力反饋值寄存器 VW10， VW12， VW16， VW18,VW20 流量反饋值寄存器 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 19 根據(jù)系統(tǒng)的控制要求， 結(jié)合西門(mén)子 S7200 型 PLC 的輸入輸出腳和功能進(jìn)行設(shè)計(jì)程序梯形圖。 圖 53 反沖過(guò)程控制流程圖 凈化啟動(dòng) 接觸器控制進(jìn)水加壓泵開(kāi)始工作 同時(shí)打開(kāi)相 應(yīng)的電磁閥 流量計(jì)和壓力表對(duì)其流量和壓力進(jìn)行檢測(cè) 反沖啟動(dòng) 接觸器 KM2控制反沖泵開(kāi)始工作 同時(shí)打開(kāi)相 應(yīng)的電磁閥 反沖時(shí)間到？ 是 否 反沖泵停止工作 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 18 PLC 程序的編寫(xiě) 本系統(tǒng)采用梯形圖編寫(xiě)程 序。 圖 52 凈化過(guò)程控制流程圖 反沖時(shí)由 KM2 控制的反沖泵 M2 工作，相應(yīng)的電磁閥打開(kāi)，反沖到達(dá)設(shè)定的時(shí)間后自動(dòng)停