【正文】 ............................................................................................................................... 26 附 錄 ...................................................................................................................................... 27 遼寧 科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 1 頁 1 緒 論 引言 隨著社會的不斷發(fā)展人民的生活水平也在不斷提高，人民對物質(zhì)、精神生活不斷提出新的要求，健身、游泳、等娛樂活動不斷增加，游泳逐步成為一項群眾性的休閑娛樂活動。引 入 PLC 后 ， 比傳 統(tǒng)的游泳池更加安全、可靠，更加節(jié)省人力資源，操作簡單，節(jié)省硬件 等諸多優(yōu)點，隨著市場的開放與不斷擴大許多國外的品牌不斷 涌 入我國，我們可以選用更適合要求的產(chǎn)品。遼寧 科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 IPLC 設(shè)計 摘 要 在工業(yè)不斷發(fā)展的今天，人們更加追求自動化的同時可編程序控制器映入了我們的眼簾，可編程序控制器在各行各業(yè)的應(yīng)用不斷增加，讓我們看到他的應(yīng)用之廣泛，此次設(shè)計是在游泳池水 處理自動控制方面的一個具體體現(xiàn)，正文介紹了可編程序控制器（ PLC）、西門子 S7300 CPU313及溫度傳感器在游泳池水處理系統(tǒng) 中 的應(yīng)用 及 PID調(diào)節(jié) 。 本 設(shè)計在詳細 了 解了 S7300 PLC 的結(jié)構(gòu)、用 法 ，以及游泳池水處理系統(tǒng)的工藝流程的前提下， 運用 PLC 對水處理各環(huán)節(jié)進行精確的控制 。選用合適的 PLC 有利于系統(tǒng)的完美發(fā)揮，無論是從抗干擾能 力 或 是其他方面 PLC 控制的系統(tǒng)都 是當(dāng)前最具實力的產(chǎn)品。在炎炎夏日，游泳場館更是變成 了人們消暑納涼的消費場所。而在最熱的時候，游泳場館更是天天爆滿 ， 隨之而來對這些活動的客觀要求也不斷提出了新的標(biāo)準(zhǔn)與要求，對游泳的環(huán)境和各方面的要求也逐步提高。 游泳池、水上樂園像雨后春筍般涌現(xiàn)，其中許多游泳池已跳開古板的傳統(tǒng)模式，摹仿國外的先進經(jīng)驗，設(shè)計更新穎 ，融健身性、娛樂性于一體，更具吸引力及生命力。但由于我國游泳場館的發(fā)展相對較晚 (二十世紀九十年代中后期才真正開始大規(guī)模發(fā)展 )，所以在運行管理方面和給排水的設(shè)計方面積累總結(jié)的經(jīng)驗較少，缺乏系統(tǒng)的分析與交流 ， 且游泳池的實際運行與規(guī)范下的設(shè)計存在著較大的差異 。另外大多數(shù)游泳場館未配制專業(yè)技術(shù)人員參與運行管理，因此，在實際運行過程中，因各種原因發(fā)生了較大的水耗、熱耗及電耗，并造成了不必要的水質(zhì)超標(biāo)甚至惡化，給經(jīng)營帶來較大的負擔(dān)與影響。 遼寧 科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 本課題研究主要內(nèi)容 現(xiàn)代游泳池主要分三大部分 ： 一是循環(huán)及過濾部分， 二是水質(zhì)檢測及加投藥部分，三是恒溫及加熱部分。循環(huán)水泵的自動過程由兩臺泵互為備用 (1 泵和 2 泵 )， 且 8 小時 自動切換和非正常停泵自動起動備用泵(如加熱繼電器動作等 )。以此 ， 來減小某一臺泵因連續(xù)工作而引起的損耗。當(dāng)某一臺泵出現(xiàn)故障需停機時 ， 需等待該泵完全停止后 ， 方可開啟另一臺泵 ，否則會出現(xiàn)局部回流現(xiàn)象 ， 極易損壞水泵 ， 因 此 ， 在起動另一臺水泵時 ， 有一個 10s 的延時。目前，國內(nèi)采用的是快速式換熱器和新型板式換熱器。水池溫度的檢測通過兩個途徑獲得 ： 一是水池溫度 ； 二是蒸汽調(diào)節(jié)閥進水池布水口的溫度。 控制條件為緊急停止信號 ， 由值班人員發(fā)出 。各模擬量輸入的處理及控制都基本相同。 課題研究的意義 本設(shè)計主要著重介紹各環(huán)節(jié)的控制和操作過程及原理，選用的控制設(shè)備也比傳統(tǒng)的設(shè)備更為先進，目前可編程序控制器在整個電氣控制領(lǐng)域已經(jīng)占領(lǐng)主導(dǎo)地位，發(fā)展的也是非常迅速，它的控制方式采用可編程序控制器進行控制。 由于它具有的功能強、可靠遼寧 科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 高、配置靈活、使用方便以及體積小、重量輕等優(yōu)點，國外以廣泛應(yīng)用于自動化控制的各個領(lǐng)域，并成為實現(xiàn)工業(yè)自動化的支柱產(chǎn)品。除許多從國外引進的設(shè)備、自動化生產(chǎn)線外，國產(chǎn)的機床設(shè)備已越來越多的采用 PC 控制系統(tǒng)取代的繼電器、接觸器控制系統(tǒng)。目前 PLC 已廣泛用于冶金、化工、輕工、電力、建筑、交通、運輸?shù)雀鱾€行業(yè) [1]。 2． 溫度控制精度 1176。 3． 采用可編程序控制器設(shè)計 。 控制系統(tǒng)簡 介 溫 度 儀 Ⅱ溫 度 儀 ⅠP H 儀余 氯 儀濁 度 儀定 時 器伺 服 控制 器過 濾沙 缸過 濾沙 缸出池口水管1 號2 號循 環(huán) 水 泵熱 交 換N布 水 口 布 水 口游 泳 池進池口水管熱力蒸汽絮 凝 劑 加 投 消 毒 劑 加 投 稀 鹽 酸 加 投 硫 酸 銅 加 投 圖 游泳池水處理工藝流程圖 現(xiàn)代游泳觀的池水處理系統(tǒng)類似與自來水廠的水處理系統(tǒng)，通過循環(huán)水泵將池水置遼寧 科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 換出來檢測水質(zhì)，再通過化學(xué)和物理的方法調(diào)整水質(zhì)，然后將達到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的 “凈水 ”回灌進游泳池 。通過循環(huán)水泵將池水置換出來檢測水質(zhì)，再通過化學(xué)和物理方法調(diào)整水質(zhì)，然后將達到一定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的 “凈水 ” 回灌進游泳池。以 pH值調(diào)節(jié)為例，當(dāng) pH值過高，超過控制時，則通過精確計量泵加投稀鹽酸以調(diào)低 pH值，這就是化學(xué)的方法。另外，沙缸還有反沖洗過程，就是當(dāng)系統(tǒng)運行一定時間后，沙缸的沙層表面會積蓄很多的污物，使沙缸對水的阻力增大，流速減緩，過濾效果下降。清除的辦法就是使水流反方向流動，如圖 所示。 檢測的結(jié)果經(jīng)模擬量輸入模塊送到 PLC，由 PLC處理后一方面送控制屏進行溫度顯示，另一方面由 PLC的 PID指令控制。 進 水沙 缸廢 水F 1F 2F 3 F 5F 4 圖 沙缸反沖洗工作示意圖 控制系統(tǒng)要求 該系統(tǒng)按只檢測濁度、余氯、 pH 值和溫度等幾項來配置， PLC 按輸入 /輸出點數(shù)、通信接口數(shù)等技術(shù)要求選定，檢測儀、泵、伺服控制器及操作系統(tǒng)根據(jù)工藝流程選定或按甲方要求選定。 水循環(huán)及過濾部分 水 循 環(huán) 主 程 序 開 始啟 動 準(zhǔn) 備自 動 ？啟 動 1 號 泵故 障 ？計 時 8 小 時 ？啟 動 2 號 泵故 障 ？計 時 8 小 時 ？手 動停 泵 延 時1 0 s停 泵 延 時1 0 s停 泵 ？停 泵 ？總 停水 循 環(huán) 主 程 序 結(jié) 束NYYNNNYYNYNYYN 圖 水處理主程序流程圖 水循環(huán)及過濾部分主程序流程圖如圖 所示。循環(huán)水泵的手遼寧 科技大學(xué) 本科生畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 動過程，只是配合自動過程的輔助手段，手動狀態(tài)除操作兩臺泵的起 /停以外，還擔(dān)當(dāng)過濾缸反沖洗過程的操作。反沖洗時，水流從 F2 入F3 出，其他閥門關(guān)閉。反沖洗持續(xù)時間需根據(jù)實際情況現(xiàn)場調(diào)整。 因此這個過程的閥門狀態(tài)是F1 入 F5 出，其他閥門關(guān)閉。反沖洗過程的觸發(fā)條件一般有 3 個：壓差反沖洗、定時反沖洗和手動反沖洗。 水質(zhì)檢測及加投藥部分 水質(zhì)檢測都是通過各檢測項目的檢測儀器送來的模擬量檢