【正文】 同、用戶用水量不同，需要加入明礬的用量也不同，所以在水輸入前端要先檢測這兩個指標，以此控制加入礬的基本量。 　 PLC S7200系列實物圖 控制過程設計控制過程主要完成加礬、加氯量的調節(jié)，通過PLC來實現(xiàn)。根據(jù)控制系統(tǒng)參數(shù)對PLC模擬量、數(shù)字量I/O點數(shù)、性質的要求，以及系統(tǒng)設計原則，綜合考慮各I/O點電壓、電流的性質，PLC選擇S7200系列，其CPU單元為CPU226，需要四個擴展模塊，根據(jù)信號的大小，分布情況，對各I/O點進行分組分配。 S7200 PLC選型西門子S7200系列PLC可以應用于各種自動化系統(tǒng)，其結構緊湊并有功能強大的指令集。程序調試可以在實驗室進行，也可以在現(xiàn)場進行。調試時應先從各功能單元入手，設定輸入信號，觀察輸出信號的變化情況，必要時可以借用某些儀器儀表。程序調試是整個應用程序設計過程中一項很重要的內容，它可以初步檢查程序的實際效果。另外，在編寫程序的過程中要及時對程序進行注釋，以免忘記相互之間的關系，要隨編隨注。梯形圖語言是最普遍使用的編程語言。這步完成后，就會對全部控制程序功能的實現(xiàn)有一個整體概念。有的系統(tǒng)的應用軟件已經(jīng)模塊化，那就要對相應程序進行定義，規(guī)定其功能，確定各塊之間的連接關系，然后再繪出各模塊內部的詳細框圖。如果是得用計算機編程，可以大大提高編程的效率和質量。在熟悉被控對象的同時，還要認真借鑒以前程序設計中的經(jīng)驗和教訓，總結各種問題的解決方法?？砂芽刂茖ο蠛涂刂乒δ芊诸?，按響應要求、信號用途或按控制區(qū)域進行劃分。（2）熟悉被控制對象，編出高質量的程序。這一步的工作主要是通過系統(tǒng)設計方案和軟件規(guī)格說明書來了解控制系統(tǒng)的全部功能，控制規(guī)模，控制方式，輸入和輸出信號的種類和數(shù)量，是否有特殊功能接口，與其它設備的關系、通信內容與方式等。 PLC程序設計的步驟PLC程序設計一般分為以下幾個步驟：程序設計前的準備工作，程序框圖設計，程序調試。：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。：將中央處理器輸出的弱電信號，轉換成為現(xiàn)場需要的電平信號輸出，驅動。：數(shù)字量、模擬量。：ROM、RAM、EPROM、EEPROM。 ：存放系統(tǒng)程序，用戶程序，邏輯變量和其它一些信息。 PLC的結構圖（簡稱CPU）：由控制器，運算器，寄存器組成。在寫輸出階段，將輸出映像寄存器的狀態(tài)集中鎖定到輸出鎖存器，再經(jīng)輸出電路傳遞到輸出端子。機器處于正常運行狀態(tài)下，每一個掃描周期內都包含該掃描過程。典型的PLC在一個周期中可完成以下幾個掃描過程：為保證設備的可靠性，即使反應所出現(xiàn)的故障，PLC都具有自監(jiān)視功能。它一直周而復始地循環(huán)掃描并執(zhí)行由系統(tǒng)軟件規(guī)定好的任務。執(zhí)行一次巡回掃描所需要的時間稱作掃描周期。本設計使用梯形圖語言編程。其完成控制的實質是按一定算法進行I/O變換，并將這個變換實現(xiàn)，應用于工業(yè)現(xiàn)場。隨著計算機技術的發(fā)展，可編程邏輯控制器的功能不斷擴展和完善，其功能遠遠超出了邏輯控制的范圍，具有了PID、A\D、D\A、算術運算、數(shù)字量智能控制、監(jiān)控、通信聯(lián)網(wǎng)等多方面的功能，它已變成了實際意義上的一種工業(yè)控制計算機。儀器儀表的分布主要設置在三個地段：取水口處檢測水源各項指標，保證最快地決策投礬量，避免由于延遲帶來的投礬量誤差；濾池后檢測的各項指標起到反饋調節(jié)的作用，自動微調投礬加氯量，使整個系統(tǒng)成為一個閉環(huán)調節(jié)系統(tǒng)，保證實現(xiàn)最佳控制；在自來水出廠之前再對所有指標做一次檢測，一方面這個數(shù)據(jù)上報管理機構存檔，可以直接打印報表，另一方面是為防止特殊環(huán)境下清水池污染等突發(fā)事件發(fā)生時可以及時報警。管網(wǎng)壓力無線遠傳系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集設備、數(shù)據(jù)傳輸設備、數(shù)據(jù)接收設備三大部分組成。視頻監(jiān)控系統(tǒng)由前端攝像、信號傳輸、圖像處理、顯示和記錄四部分組成。水質監(jiān)測系統(tǒng)主要由信息采集、信息分析、信息管理與反饋三部分組成。 系統(tǒng)及儀器儀表說明本系統(tǒng)包括中控室、取水井、加礬加氯間、反應池、過濾池、清水池、送水泵房、管網(wǎng)等各環(huán)節(jié)組成，各子系統(tǒng)由PLC站控制，中控室有2臺分別用于生產(chǎn)管理與監(jiān)控的算機，中控計算機可實時顯示各PLC單元控制的儀表、機電、加礬、加氯設備和濾池在內的工作情況，可對系統(tǒng)的所有設備進行遠程操作和控制。PLC實時監(jiān)測上述9路輸入的信號，并把信號傳給工控機，通過組態(tài)軟件實時顯示、報警、控制操作和實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。根據(jù)以上原則，本設計的控制過程主要完成加礬、加氯量的調節(jié)，通過可編程邏輯控制器PLC來實現(xiàn)。應根據(jù)工藝設備的控制條件、控制頻率和控制重要性等因素框定控制范圍，避免過分追求控制范圍的擴大化，提高系統(tǒng)的實用性和經(jīng)濟性。做到總體規(guī)劃、統(tǒng)一標準，系統(tǒng)開放、信息共享，保證前期投資的有效性和后續(xù)投資的連續(xù)性。開放性：選用符合國際標準的硬件設備和軟件平臺，便于二次開發(fā)和系統(tǒng)擴展升級。 本課題的主要研究的內容自來水廠自動化系統(tǒng)的總體要求是可靠地實現(xiàn)對各水處理設備和生產(chǎn)過程的自動監(jiān)控，達到“現(xiàn)場無人值守、控制中心少人值班”的自動化程度。而且，在一些已實現(xiàn)自動化的水廠中，雖然其自動化系統(tǒng)和設備與其它行業(yè)如化工、電力等相比不差甚至更先進，但是，其功能并未充分發(fā)揮出來。由于歷史現(xiàn)實的原因，我國水廠自動化的總體發(fā)展水平還不高，發(fā)展也不平衡。我國水處理行業(yè)采用自動控制系統(tǒng)起步較晚，七十年代才開始采用集中巡檢，在檢測設備與監(jiān)視設備方面與國外有較大的差距。在廠區(qū)范圍內設有若干臺現(xiàn)場計算機，對整個水處理過程實現(xiàn)多環(huán)路控制，其中包括沉淀、過濾和反沖洗、化學藥劑投放等。如美國愛荷華水廠，在七十年代初開始研究微機自動控制水廠投加藥劑，1975年應用直接數(shù)字式計算機控制自動加礬，運轉一年就降低礬耗20%，并且提高了管理水平和穩(wěn)定了水質。現(xiàn)代水處理廠采用計算機控制技術日益普遍。 國內外水廠自動控制的現(xiàn)狀隨著電子信息技術、計算機技術以及光電技術等相關學科的飛速發(fā)展，近10年來工業(yè)自動化在各個方面都發(fā)生了許多變化，包括自動化感應部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設備、各種執(zhí)行機構等等底層設備，以及自動回路調節(jié)器、自動控制單元、各種大中小型裝置控制系統(tǒng)乃至綜合優(yōu)化調度與協(xié)調系統(tǒng)和企業(yè)綜合管理信息系統(tǒng)等?？h鎮(zhèn)水廠不同于大中型水廠，其供水規(guī)模較小、占地面積較小、日變化系數(shù)和時變化系數(shù)均較大，水廠技術力量較薄弱、管理水平較低、財力較為緊張等，這就決定了設計思路有別于大中型水廠，但又因其覆蓋面廣、數(shù)量眾多，所以中、小型自來水廠的自動化控制系統(tǒng)研究有著廣泛的前景。水廠自動化的主要目的不僅是節(jié)省勞動力，更主要的是實現(xiàn)可靠、優(yōu)質、高效的供水保證。衛(wèi)生部公布的《第三次國家衛(wèi)生服務調查主要結果》顯示，我國城市自來水普及率達到96％，農(nóng)村自來水普及率為34％。加強供水系統(tǒng)工況的監(jiān)測是一項重要而有效的節(jié)水降耗措施，因此加強水處理廠的各個工藝環(huán)節(jié)的自動監(jiān)測與控制具有重要意義。 position machine of monitor and control system 目 錄………………………………………………………………1 本課題的研究背景和意義………………………………………1 國內外水廠自動控制的現(xiàn)狀……………………………………1 本課題的主要研究的內容 there are strong pr