自動(dòng)加藥裝置設(shè)計(jì).doc

目 錄第一章 緒論11.1課題來(lái)源11.2自動(dòng)加藥設(shè)備的應(yīng)用1第二章 總體方案22.1整個(gè)裝置介紹22.2主要結(jié)構(gòu)32.2.1容量42.2.2尺寸功率42.3主機(jī)技術(shù)參數(shù)及配置52.3.1主機(jī) WDTM X 5.45第三章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)73.1 螺旋直徑和螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定73.2 螺旋軸電動(dòng)機(jī)的確定9第四章 各種電氣元件的選型114.1 PLC的類型選擇114.1.1 輸入輸出模塊的選擇及分配114.1.2 S7-200 系列CPU選擇226型號(hào)的PLC性能參數(shù)114.1.3 EM235模擬量輸入輸出模塊性能參數(shù)124.1.4 EM232模擬量輸出模塊的性能參數(shù)134.2電源及存儲(chǔ)器的選擇134.3傳感器的原理及其選用144.3.1線性度154.3.2遲滯性154.3.3重復(fù)性164.4真空吸料泵的選用174.5水射器的選用204.5.1 水射器示意圖204.5.2水射器型號(hào)及參數(shù)204.6 計(jì)量泵的選用214.6.1 常用計(jì)量泵224.6.2 常用絮凝劑22第5章 編程控制部分245.1 PLC控制過(guò)程245.1.1加藥系統(tǒng)工藝流程255.1.2 PID控制部分255.1.3控制原理圖設(shè)計(jì)275.1.4 I/O接口分配表275.1.5 PLC輸入輸出接線圖285.1.6 中斷程序28結(jié) 論29參考文獻(xiàn)30致 謝31附錄一 程序總圖32附錄二（CAD圖紙）.40本設(shè)計(jì)所需圖紙請(qǐng)聯(lián)系QQ380752645加Q時(shí)請(qǐng)說(shuō)明是一柱香推薦第一章 緒論1.1課題來(lái)源本自動(dòng)加藥裝置來(lái)自株洲縣污水處理廠，主要處理生活污水，處理廠處理能力設(shè)在8萬(wàn)噸/天，采用的處理藥劑為聚合氯化鋁絮凝劑，引進(jìn)的加藥系統(tǒng)為上下兩槽的半自動(dòng)加藥裝置，具有節(jié)約用地、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、消除差錯(cuò)、提高加藥自動(dòng)化水平及管理水平、適應(yīng)各種不同情況下的處理，提高管理和操作人員素質(zhì)、降低儲(chǔ)運(yùn)損耗、有效地減少流動(dòng)資金的積壓、提高物流效率等諸多優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)參觀學(xué)習(xí)，了解到加藥系統(tǒng)在污水處理中起到至關(guān)重要的作用，稱之為污水處理的心臟，在水環(huán)境化學(xué)中較為重要的，研究得較多的污染物是重金屬和有機(jī)物。因此，結(jié)合本專業(yè)選擇了這個(gè)課題-污水處理之自動(dòng)加藥裝置11。1.2自動(dòng)加藥設(shè)備的應(yīng)用加藥裝置用途加藥裝置是是一種具投藥、攪拌、輸送液體、自動(dòng)控制與一體的成套設(shè)備，他被廣泛應(yīng)用于電廠的原水、鍋爐給水、油田地面集輸脫水處理系統(tǒng)，石油化工各種加藥系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)。如投加混凝劑、磷酸鹽、氨液、石灰水、水質(zhì)穩(wěn)定劑（緩蝕劑）、阻垢劑、液體殺蟲劑等。工作結(jié)構(gòu)原理：加藥裝置主要由溶液箱、攪拌箱（帶攪拌器）、計(jì)量泵、液位計(jì)、電控柜、管路、閥門、止回閥、壓力表、過(guò)濾器、底座、扶梯等組成（可根據(jù)用戶實(shí)際要求配置）。加藥裝置根據(jù)所需藥劑濃度，在攪拌箱內(nèi)配制，經(jīng)攪拌器攪拌均勻后投入溶液箱、用計(jì)量泵（加藥泵）向投藥點(diǎn)或指定的系統(tǒng)中輸送所配制的溶液。成套加藥裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、安全簡(jiǎn)單、操作使用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。該裝置還可根據(jù)用戶不同工藝流程的要求，進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)、配置必要的部件，實(shí)現(xiàn)功能適合（如自動(dòng)遠(yuǎn)程控制）、經(jīng)濟(jì)實(shí)用9。第二章 總體方案2.1整個(gè)裝置介紹圖2.1 株洲縣污水處理現(xiàn)場(chǎng)圖（1）本設(shè)計(jì)參考株洲縣路口污水處理廠自動(dòng)加藥系統(tǒng)工藝來(lái)設(shè)計(jì)，如圖2-1，本系統(tǒng)具有高精確的計(jì)量裝置，避免了浪費(fèi)，簡(jiǎn)單易行的操作保養(yǎng)，使設(shè)備更具人性化，具有粉狀和液態(tài)（選配）自動(dòng)進(jìn)料功能設(shè)計(jì)和抗凝結(jié)加熱去濕功能，獨(dú)具的在線稀釋結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大設(shè)備運(yùn)行能力，具有比例調(diào)配功能，可依據(jù)實(shí)際需求任意調(diào)整所配置藥液濃度，使配制的藥液濃度均勻適中，通過(guò)可編程PLC裝置，可選實(shí)現(xiàn)待機(jī)時(shí)間自動(dòng)間歇或停頓的交叉攪拌功能，使配制的藥液永遠(yuǎn)保持在最佳使用效果，配制相應(yīng)的傳感器，使整套裝置的操控性更加完善，亦可選用人機(jī)界面操控系統(tǒng)。（2）其設(shè)備特點(diǎn)為兩箱疊加式配藥，占地面積小，藥液濃度穩(wěn)定，批量連續(xù)，活性高，料粉真空吸入或大袋密閉投加，無(wú)粉塵污染并減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，不受物料形態(tài)限制，可達(dá)到固液態(tài)兼用，干粉給料出口配有氣動(dòng)閥門，且有電加熱系統(tǒng)，水汽不會(huì)道館，有效防止料粉受潮結(jié)塊，操作簡(jiǎn)單，可以采用中文菜單，人機(jī)界面控制，雙螺桿推料，無(wú)脈動(dòng)，配料準(zhǔn)確度高，運(yùn)行能耗低并可節(jié)省一次性投入成本，自動(dòng)化程度高，無(wú)需人工看守，服務(wù)完善，交鑰匙工程。2.2主要結(jié)構(gòu)1）機(jī)架：由Q235方鋼及角鋼焊接而成，起到支承其它部件的作用。2）干粉吸料系統(tǒng)：由吸料電機(jī)、軟管、吸料頭、料斗等組成。3）推料溶解系統(tǒng)：由減速機(jī)、干粉推料雙螺桿、混合器、水射器、不銹鋼攪拌器及制備/儲(chǔ)備罐等組成；4）給水系統(tǒng)：由閥、過(guò)濾器、電磁閥、壓力表、管件等組成；5）混合水射器：獨(dú)有的射流裝置，可使得預(yù)浸濕藥劑霧化分散。6）控制系統(tǒng)：料位開關(guān)（干粉低位報(bào)警）、電磁閥（進(jìn)水電磁閥和排泥電磁閥以及放液電磁閥）、液位開關(guān)（控制制備/儲(chǔ)備罐液位）、控制柜（主要電氣元件均選用施耐德）、計(jì)量泵（兩計(jì)量泵變頻器）、螺旋送料（采用雙螺旋輸送，無(wú)脈動(dòng)出料，做到連續(xù)均勻，配料準(zhǔn)確）、藥液攪拌（內(nèi)旋式攪拌槳葉，使攪拌旋轉(zhuǎn)力量均勻輕柔）。設(shè)計(jì)1套自動(dòng)加藥裝置如圖2.2以及圖2.3所示。該設(shè)備安裝于管道旁邊，配藥完畢后打開放料閥即可混入管道。試擬處理污水量計(jì)算得出0.25%的溶液，處理量為2.5-3.2kg/h。圖2.2主機(jī)主視圖圖2.3 主機(jī)俯視圖2.2.1容量表 2.1 罐型號(hào)參數(shù)型號(hào)0.5%溶液0.25%溶液WDTM0.61.01.2kg/h0.50.6kg/hWDTM1.01.82.3kg/h0.91.1kg/hWDTM2.03.84.7kg/h1.92.3kg/hWDTM3.05.16.4kg/h2.53.2kg/hWDTM4.07.79.5kg/h3.84.7kg/hWDTM5.49.812.0kg/h4.96.0kg/hWDTM6.612.916.0kg/h6.88.6kg/hWDTM8.415.619.1kg/h8.310.4kg/h故型號(hào)選擇WDTM3.0。2.2.2尺寸功率表 2.2 罐尺寸功率參數(shù)型號(hào)罐尺寸ABCD功率（kw）WDTM0.620.3M28001470153011402WDTM1.020.5M29601720167013502.2WDTM2.021.0M212502230196016102.5WDTM3.021.5M214302230214018002.87WDTM4.022.0M216102780233021003.27WDTM5.422.7M218602781256023503.97WDTM6.623.3M218603280256023503.97WDTM8.424.2M220003281270025004.77進(jìn)而可選擇出罐的尺寸以及其功率分別為：罐尺寸：21.5 M3 A=1430 B=2230 C=2140 D=1800 功率為2.87KW。2.3主機(jī)技術(shù)參數(shù)及配置表 2.3 主機(jī)參數(shù)型號(hào)外形尺寸罐體尺寸干粉投加量吸料電機(jī)功率干粉推料電機(jī)功率攪拌電機(jī)功率整機(jī)功率WDTMX- 3.0 2140*1430*2230 mm20001500 mm2.5-3.2kg/hr (2.5濃度) 1.5KW0.37kW0.75KW2.87KW根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，高分子投配系統(tǒng)主機(jī)不能正常工作，缺陷部件因非標(biāo)產(chǎn)品而市場(chǎng)無(wú)法采購(gòu)，故需拆除更換。兩只不銹鋼罐（制備罐、儲(chǔ)存罐）可繼續(xù)利用。更換的主機(jī)制備能力需與現(xiàn)有兩只罐配套。制備濃度2.5，具體配置如下：2.3.1主機(jī) WDTM X 5.4（1）、真空吸料配備1.4KW的吸料系統(tǒng)；強(qiáng)力真空吸料，特有電機(jī)雙層保護(hù)罩，電機(jī)免維護(hù)，壽命長(zhǎng)久。（2）、體積約0.1立方米的儲(chǔ)料斗，獨(dú)特的切向進(jìn)料方式，藥劑干粉螺旋環(huán)形進(jìn)入，最大限度利用空間，不產(chǎn)生死角。（3）、機(jī)架和儲(chǔ)料斗連成一體，機(jī)架用50X50X5角鋼焊接，儲(chǔ)料斗用t=3mm鋼板焊接，內(nèi)外表面重防腐處理。推料時(shí)采用獨(dú)特的振打系統(tǒng)，使藥劑密度均衡，下料無(wú)空穴，制備濃度精準(zhǔn)。（4）、料位控制開關(guān)：全自動(dòng)可預(yù)警式阻旋料位開關(guān)，自動(dòng)監(jiān)控料斗料位，及時(shí)報(bào)警，提醒操作人員添加藥劑。（5）、預(yù)潤(rùn)濕裝置：材質(zhì)不銹鋼SUS304制作，錐形容器，水流切向進(jìn)入，讓藥劑預(yù)浸濕，避免結(jié)塊，溶解更完全。（6）、推料系統(tǒng)：采用雙螺旋輸送，無(wú)脈動(dòng)出料，做到連續(xù)均勻，配料準(zhǔn)確。（7）、恒溫系統(tǒng)可保證出料口的干燥度，避免藥劑受潮結(jié)塊，水汽進(jìn)入。（8）、混合水射器：獨(dú)有的射流裝置，可使得預(yù)浸濕藥劑霧化分散，順利進(jìn)入制備罐溶解熟化。（9）、電氣控制系統(tǒng)：所有元器件采用國(guó)際名牌高品質(zhì)產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，可編程PLC系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高智能全自動(dòng)控制，更有獨(dú)特的自動(dòng)/人工雙系統(tǒng)，自由切換，安全穩(wěn)定，使用方便。（10）、管道系統(tǒng)：配有過(guò)濾器、電磁閥、壓力表、壓力控制開關(guān)等，保證整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行。（11）、增壓泵，增壓在3KG以上，保證系統(tǒng)正常工作。（12）、制備罐攪拌裝置配置：a、電機(jī)：采用獨(dú)特的擺線針輪減速機(jī)，功率1.5千瓦。 b、攪拌：材質(zhì)不銹鋼SUS304攪拌軸，內(nèi)旋式攪拌槳葉，使攪拌旋轉(zhuǎn)力量均勻輕柔，不會(huì)影響藥液粘度。 c、專用電纜以及其他附屬配件，采用知名品牌，安全穩(wěn)定，使用周期長(zhǎng)。（13）、電動(dòng)式制備罐放液閥配置：a、直流24V電動(dòng)執(zhí)行器。 b、DN100VPVC蝶閥。（14）、制備罐、儲(chǔ)備罐、液位傳感開關(guān)液位控制系統(tǒng)：采用全自動(dòng)數(shù)字超聲波液位傳感器控制，感應(yīng)靈敏，控制快捷，失誤率低。（15）、表面防腐處理使用環(huán)氧富鋅漆、表面防銹漆以及氟碳樹脂漆多級(jí)噴涂，并進(jìn)行表面抗氧化處理，抗腐蝕能力強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間惡劣環(huán)境下使用也可保持其原有外觀。第三章 機(jī)械部分的設(shè)計(jì)3.1 螺旋直徑和螺旋軸轉(zhuǎn)速的確定（1）螺旋直徑為： （式3-1）式中：輸送能力； 物料特性系數(shù)，常用物料的K值見(jiàn)表3.1； 填充系數(shù)，見(jiàn)表3.1； 傾角系數(shù)，見(jiàn)表3.2。 經(jīng)計(jì)算可得，=90mm根據(jù)設(shè)計(jì)要求，螺旋料桶內(nèi)徑不大于100mm，螺旋軸長(zhǎng)L約為460mm，輸送量為2.53.2kg/h，還必須保證物料的冷卻時(shí)間35min，一般物料在管內(nèi)的體積必須小于輸送管體積的50%，初步確定螺旋直徑D7。即： 式中 為螺旋軸長(zhǎng)460mm；為物料松散密度。 則：=94 這樣計(jì)算出D94mm，所以在保證冷卻時(shí)間的情況下要盡量選取大螺旋直徑，按照設(shè)計(jì)手冊(cè)將其圓整取D=95mm，螺旋葉片的間距為76mm，螺旋與螺旋料桶之間的距離取5mm，后面再對(duì)螺旋軸撓度進(jìn)行校核3。表3.1 常用物料的填充、特性、綜合系數(shù)物料的力度物料的磨琢性物料的典型例子推薦的填充系數(shù)推薦的螺旋面型式特性系數(shù)綜合系數(shù)粉狀無(wú)磨琢性半磨琢性面粉、石墨石灰、純堿實(shí)體0.041575粉狀磨琢性干爐粉、水泥石膏粉、白粉實(shí)體0.056535粒狀無(wú)磨琢性半磨琢性谷物、泥煤顆粒狀食鹽實(shí)體0.049050粒狀磨琢性造型土、型砂成粒的爐渣實(shí)體0.060030小塊a60mm無(wú)磨琢性半磨琢性煤、石灰石實(shí)體0.053740表3.2 傾角系數(shù)表傾斜角螺旋輸送機(jī)傾斜布置時(shí)的輸送量校正系數(shù)1.00.6（2）螺旋軸轉(zhuǎn)速螺旋軸轉(zhuǎn)速在滿足輸送能力的條件下不宜過(guò)高，以免物料受過(guò)大的切向力而被拋起，以致無(wú)法向前輸送。因此，螺旋軸轉(zhuǎn)速n不能超過(guò)某一極限轉(zhuǎn)速4； 式中 A表示物料綜合系數(shù)，A=35。經(jīng)計(jì)算可得：在不超過(guò)極限轉(zhuǎn)速的同時(shí)，還須保證物料的冷卻時(shí)間即： 其中螺旋節(jié)距，； 圓整為用螺旋直徑及轉(zhuǎn)速圓整后的數(shù)值，對(duì)填充系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，看數(shù)據(jù)是否滿足要求即： 則：由表3.1可知滿足設(shè)計(jì)要求。3.2 螺旋軸電動(dòng)機(jī)的確定（1）螺旋輸送機(jī)所需軸功率的確定對(duì)于螺旋輸送機(jī)所需要的軸功率可由下式確定： 式中 螺旋輸送機(jī)傾斜布置時(shí)在垂直平面上的投影高度 螺旋輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度， 物料阻力系數(shù)，見(jiàn)表4.3，計(jì)算得：表3.3 物料阻力系數(shù)物料特征物料典型例子物料阻力系數(shù)干的，無(wú)磨琢性糧食、谷物、鋸木屑、媒粉、面粉1.2濕的，無(wú)磨琢性棉籽、麥芽、糖塊、石英粉1.5半磨琢性純堿、塊煤、食鹽2.5磨琢性卵石、砂、水泥、焦炭3.2強(qiáng)磨琢性或粘性爐灰、造型土、石灰、硫、砂糖、礦砂4.0（2）電動(dòng)機(jī)功率的確定 電動(dòng)機(jī)的功率為： 其中 功率備用系數(shù)，對(duì)Y系列電動(dòng)機(jī)； 驅(qū)動(dòng)裝置總效率，一般取。 在選擇螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，應(yīng)維持如下關(guān)系： 式中 當(dāng)螺旋輸送機(jī)不采用聯(lián)軸器與驅(qū)動(dòng)裝置相聯(lián)，而采用傳動(dòng)帶或鏈條等傳動(dòng)時(shí)，在螺旋軸軸端上所加的總作用力，N； 許用懸臂載荷，N。GX型螺旋輸送機(jī)，其許用的功率轉(zhuǎn)速比及許用懸臂載荷列于表3.4中。表3.4 GX型螺旋輸送機(jī)許用功率轉(zhuǎn)速比與許用懸臂載荷螺旋直徑D，mm150200250300400500600，0.0130.030.080.85，2100370058008000150002400035000（3）電動(dòng)機(jī)的選擇螺旋輸送軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)初步選定雙級(jí)電動(dòng)機(jī)直接型減速機(jī)，型號(hào)為B63型，額定功率為0.37KW，傳動(dòng)比為731，輸出轉(zhuǎn)速為，扭矩為。第四章 各種電氣元件的選型4.1 PLC的類型選擇4.1.1 輸入輸出模塊的選擇及分配輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等特點(diǎn)，可控硅輸出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負(fù)荷場(chǎng)合，但價(jià)格較貴，過(guò)載能力較差。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出和模擬量輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)一致?？筛鶕?jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本?？紤]是否需要擴(kuò)展機(jī)架或遠(yuǎn)程I/O機(jī)架等。 （1）模擬量信號(hào)為：污水濃度檢測(cè)器、1#流量計(jì)信號(hào)、2#流量計(jì)信號(hào)，共23個(gè)開關(guān)量輸入，3個(gè)模擬量輸入（2）模擬量輸出為：1#計(jì)量泵和2#計(jì)量泵以及1#流量計(jì)和2#流量計(jì)，共15個(gè)開關(guān)量輸出，4個(gè)模擬量輸出根據(jù)以上資料，通過(guò)市場(chǎng)價(jià)格分析及我們的設(shè)計(jì)要求，選擇西門子6ES7-200 系列，CPU選擇226型號(hào)的PLC，24個(gè)輸入端子，16個(gè)輸出端子，該系列可以單機(jī)運(yùn)行，容易組成PLC網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)具備功能齊全的編制和工業(yè)控制組態(tài)軟件，具有可靠性高、運(yùn)行速度快的特性，使用方便靈活等特點(diǎn)，所以在規(guī)模不太大的領(lǐng)域是較為理想的控制設(shè)備。另外加三個(gè)擴(kuò)展模塊，一個(gè)EM235模擬量輸入輸出模塊，來(lái)完成3個(gè)模擬量的輸入（污水濃度檢測(cè)器、1#流量計(jì)信號(hào)、2#流量計(jì)信號(hào)）且控制1#計(jì)量泵變頻器，兩個(gè)EM232模擬量輸出模塊（僅輸出），控制1#流量計(jì)和2#流量計(jì)以及1#流量計(jì)和2#流量計(jì)。該型號(hào)產(chǎn)品符合設(shè)計(jì)要求，且性能能達(dá)到系統(tǒng)所提出的要求，價(jià)格適宜1。4.1.2 S7-200 系列CPU選擇226型號(hào)的PLC性能參數(shù)表 4.1 物理特性性能參數(shù)尺寸（WHD）重量功耗物理特性1968062mm550g11w（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.2 I/O特性性能參數(shù)本機(jī)數(shù)字量輸入數(shù)字量I/O映象區(qū)數(shù)字量I/O映象區(qū)允許最大的擴(kuò)展I/O擴(kuò)展模塊脈沖捕捉輸入額定電壓I/O特性1968062mm128輸入/128輸出32輸入/32輸出7個(gè)模塊2424V（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.3 電源特性性能參數(shù)輸入電壓輸入電流沖擊電流保持時(shí)間（掉電）保險(xiǎn)電源特性20.4至28.8V DC150mA(僅CPU，24V DC)1050mA（最大負(fù)載，24V DC）12A,28.8V DC時(shí)10ms,24V DC時(shí)3A,250V時(shí)慢速熔斷（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）4.1.3 EM235模擬量輸入輸出模塊性能參數(shù)表 4.4 EM235模擬量物理特性性能參數(shù)尺寸（寬高深）功耗物理特性71.28062mm2W（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.5 EM235模擬量電源損耗性能參數(shù)+5V DC消耗電流L+L+線圈電壓范圍LED燈指示電源損耗30mA60mA20.428.8V DC24V電源狀態(tài)，亮表示電源正常，滅表示電源故障（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.6EM235模擬量輸出性能參數(shù)電壓輸出電流輸出電壓輸出分辨率電壓輸入分辨率數(shù)字格式電壓輸出數(shù)字格式電流輸出電壓穩(wěn)定輸出時(shí)間電壓穩(wěn)定輸出時(shí)間模擬量輸出特性-10V+10V020mA12BIT11BIT-32000+32000032000100s2ms（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.7 EM235模擬量輸入性能參數(shù)輸入類型最大輸入電壓最大輸入電流數(shù)字格式電壓輸出AD轉(zhuǎn)換器分辨率模擬量輸入特性（單級(jí)）差分輸入30V30mA03200012位模擬量輸入特性（雙級(jí)）差分輸入30V30mA-32000+3200012位表 4.8 EM235模擬量開關(guān)分配表（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）4.1.4 EM232模擬量輸出模塊的性能參數(shù)表 4.9 EM232物理特性性能參數(shù)尺寸（寬高深）功耗點(diǎn)數(shù)物理特性468062mm2W2路模擬量輸出（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.10 EM232電源性能參數(shù)+5V DC消耗電流L+L+線圈電壓范圍LED燈指示電源損耗20mA70mA20.428.8V DC24V電源狀態(tài)，亮表示電源正常，滅表示電源故障（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）表 4.11 EM232模擬量輸處性能參數(shù)電壓輸出電流輸出電壓輸出分辨率電壓輸入分辨率數(shù)字格式電壓輸出數(shù)字格式電流輸出模擬量輸出特性-10V+10V020mA12BIT11BIT-32000+32000032000（資料來(lái)源：/products/as/s7_200/）4.2電源及存儲(chǔ)器的選擇PLC的供電電源，當(dāng)有擴(kuò)展模塊時(shí)CPU通過(guò)I/O總線為其提供5V電源,所有擴(kuò)展模塊的5V電源消耗之和不能超過(guò)該CPU提供的電源額定.若不夠用不能外接5V電源.每個(gè)CPU都有一個(gè)24VDC傳感器電源,它為本機(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊輸入點(diǎn)及擴(kuò)展模塊繼電器線圈提供24VDC.如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額,你可以增加一個(gè)外部24VDC電源來(lái)提供給擴(kuò)展模塊.所謂電源計(jì)算,就是用CPU所能提供的電源容量,減去各模塊所需要的電源消耗量8。由于計(jì)算機(jī)集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲(chǔ)器的價(jià)格已下降，因此，為保證應(yīng)用項(xiàng)目的正常投運(yùn)，一般要求PLC的存儲(chǔ)器容量，按256個(gè)I/O點(diǎn)至少選8K存儲(chǔ)器選擇。需要復(fù)雜控制功能時(shí)，應(yīng)選擇容量更大，檔次更高的存儲(chǔ)器。4.3傳感器的原理及其選用傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律將其轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。在有些學(xué)科領(lǐng)域，傳感器又稱為敏感元件、檢測(cè)器、轉(zhuǎn)換器等。這些不同提法，反映了在不同的技術(shù)領(lǐng)域中，只是根據(jù)器件用途對(duì)同一類型的器件使用著不同的技術(shù)術(shù)語(yǔ)而已。如在電子技術(shù)領(lǐng)域，常把能感受信號(hào)的電子元件稱為敏感元件，如熱敏元件、磁敏元件、光敏元件及氣敏元件等，在超聲波技術(shù)中則強(qiáng)調(diào)的是能量的轉(zhuǎn)換，如壓電式換能器。這些提法在含義上有些狹窄，而傳感器一詞是使用最為廣泛而概括的用語(yǔ)。傳感器的輸出信號(hào)通常是電量，它便于傳輸、轉(zhuǎn)換、處理、顯示等。電量有很多形式，如電壓、電流、電容、電阻等，輸出信號(hào)的形式由傳感器的原理確定。通常傳感器由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。其中，敏感元件是指?jìng)鞲衅髦心苤苯痈惺芑蝽憫?yīng)被測(cè)量的部分；轉(zhuǎn)換元件是指?jìng)鞲衅髦袑⒚舾性惺芑蝽憫?yīng)的被測(cè)量轉(zhuǎn)換成適于傳輸或測(cè)量的電信號(hào)部分。由于傳感器的輸出信號(hào)一般都很微弱，因此需要有信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路對(duì)其進(jìn)行放大、運(yùn)算調(diào)制等。隨著半導(dǎo)體器件與集成技術(shù)在傳感器中的應(yīng)用，傳感器的信號(hào)調(diào)理與轉(zhuǎn)換電路可能安裝在傳感器的殼體里或與敏感元件一起集成在同一芯片上。此外，信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路以及傳感器工作必須有輔助的電源，因此，信號(hào)調(diào)理轉(zhuǎn)換電路以及所需的電源都應(yīng)作為傳感器組成的一部分14。傳感器組成框圖如圖5所示。圖4.1 傳感器組成框圖在生產(chǎn)過(guò)程和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要對(duì)各種各樣的參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)和控制，就要求傳感器能感受被測(cè)非電量的變化并將其不失真地變換成相應(yīng)的電量，這取決于傳感器的基本特性，即輸出輸入特性。如果把傳感器看作二端口網(wǎng)絡(luò)，即有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端，那么傳感器的輸出-輸入特性是與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)的外部特性。4.3.1線性度傳感器的線性度是指?jìng)鞲衅鞯妮敵雠c輸入之間數(shù)量關(guān)系的線性程度，輸出與輸入關(guān)系可分為線性特性和非線性特性。從傳感器的性能看，希望具有線性關(guān)系，即具有理想的輸出輸入關(guān)系。但實(shí)際遇到的傳感器大多為非線性，如果不考慮遲滯和蠕變等因素，傳感器的輸出與輸入關(guān)系可用一個(gè)多項(xiàng)式表示： y=a0+a1x+a2x2+anxn （3.1）式中|：a0輸入量x為零時(shí)的輸出量； a1，a2，an非線性項(xiàng)系數(shù)。各項(xiàng)系數(shù)不同，決定了特性曲線的具體形式各不相同。靜特性曲線可通過(guò)實(shí)際測(cè)試獲得。在實(shí)際使用中，為了標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理的方便，希望得到線性關(guān)系，因此引入各種非線性補(bǔ)償環(huán)節(jié)。如采用非線性補(bǔ)償電路或計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行線性化處理，從而使傳感器的輸出與輸入關(guān)系為線性或接近線性。但如果傳感器非線性的方次不高，輸入量變化范圍較小時(shí)，可用一條直線（切線或割線）近似地代表實(shí)際曲線的一段，使傳感器輸出輸入特性線性化。所采用的直線稱為擬合直線。實(shí)際特性曲線與擬合直線之間的偏差稱為傳感器的非線性誤差（或線性度），通常用相對(duì)誤差L表示，即 （3.2）式中：Lmax最大非線性絕對(duì)誤差； YFS滿量程輸出。4.3.2遲滯性傳感器在正（輸入量增大）反（輸入量減?。┬谐唐陂g其輸出-輸入特性曲線不重合的現(xiàn)象稱為遲滯。也就是說(shuō)，對(duì)于同一大小的輸入信號(hào)，傳感器的正反行程輸出信號(hào)大小不相等。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于傳感器敏感元件材料的物理性質(zhì)和機(jī)械零部件的缺陷所造成的，例如彈性敏感元件的彈性滯后、運(yùn)動(dòng)部件摩擦、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的間隙、緊固件松動(dòng)等。遲滯大小通常由實(shí)驗(yàn)確定10。遲滯誤差可由下式： （3.3）式中：Hmax正反行程輸出值間的最大差值。圖4.2 傳感器的線性度4.3.3重復(fù)性重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線不一致的程度，如圖4.2所示。重復(fù)性誤差屬于隨機(jī)誤差,常用標(biāo)準(zhǔn)偏差示，也可用正反行程中的最大偏差表示，即 （3.4） （3.5）圖4.3 傳感器的重復(fù)性現(xiàn)代傳感器在原理與結(jié)構(gòu)上千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的測(cè)量目的、測(cè)量對(duì)象以及測(cè)量環(huán)境合理地選用傳感器，是在進(jìn)行某個(gè)量的測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。當(dāng)傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定了。測(cè)量結(jié)果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。根據(jù)以上我們選擇超聲波液位開關(guān)來(lái)作為傳感器。型號(hào)為：USD污水濃度在線檢測(cè)儀。USD型超聲波污泥濃度計(jì)是為市政污水、工業(yè)廢水、工業(yè)漿料等處理過(guò)程中的高濃度污泥和漿料濃度測(cè)量而設(shè)計(jì)的在線監(jiān)測(cè)儀表?？梢詫?shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)0.2%至60%的污泥和懸浮物濃度的變化并實(shí)現(xiàn)相關(guān)工藝過(guò)程自動(dòng)控制。超聲波測(cè)量方式比射線測(cè)量方式具有絕對(duì)的安全性，因而廣泛應(yīng)用于污水處理，給水，造紙、冶金、礦山等多個(gè)領(lǐng)域。 量程:礦漿、泥沙：060% 分辨率: 0.01% 精確度:2.5%FS顯示: LCD液晶顯示日期、時(shí)間、測(cè)量值、歷史趨勢(shì)線等模擬輸出:隔離420mA，最大負(fù)載500，故障狀態(tài)下3.8mA或21mA可選繼電器輸出: 2個(gè)控制固體繼電器輸出，1個(gè)報(bào)警固體繼電器輸出繼電器容量：2A，250VAC數(shù)字接口:可選RS-485、Profibus、HART、MODBUS通信接口交流供電: 220VAC10%，50Hz直流供電: 24VDC10%4.4真空吸料泵的選用真空的產(chǎn)生裝置有真空泵和真空發(fā)生器兩種。真空泵是吸入口形成負(fù)壓，排氣口通大氣，兩端壓力比很大的抽除氣體的機(jī)械，其動(dòng)力源是電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)等。應(yīng)用場(chǎng)合適合連續(xù)、大流量工作，適合集中使用。真空發(fā)生器是利用壓縮空氣（正壓）的流動(dòng)而形成一定真空的元件，也即利用拉瓦爾噴管原理產(chǎn)生負(fù)壓的元件。應(yīng)用場(chǎng)合需供應(yīng)壓縮空氣，宜從事流量不大的間歇工作，適合分散使用。根據(jù)兩者的優(yōu)點(diǎn)以及我們的需求選用真空泵作為真空吸料裝置，選用真空泵時(shí)，需要注意下列事項(xiàng)：（1）真空泵的工作壓強(qiáng)應(yīng)該滿足真空設(shè)備的極限真空及工作壓強(qiáng)要求真空鍍膜要求的真空度，選用的真空泵的真空度至少要。通常選擇泵的真空度要高于真空設(shè)備真空度半個(gè)到一個(gè)數(shù)量級(jí)。 （2）正確地選擇真空泵的工作點(diǎn)，每種泵都有一定的工作壓強(qiáng)范圍，如：擴(kuò)散泵為，在這樣寬壓強(qiáng)范圍內(nèi)，泵的抽速隨壓強(qiáng)而變化，其穩(wěn)定的工作壓強(qiáng)范圍為。因而，泵的工作點(diǎn)應(yīng)該選在這個(gè)范圍之內(nèi)，而不能讓它在下長(zhǎng)期工作。（3）正確地組合真空泵，由于真空泵有選擇性抽氣，因而，有時(shí)選用一種泵不能滿足抽氣要求，需要幾種泵組合起來(lái)，互相補(bǔ)充才能滿足抽氣要求。如鈦升華泵對(duì)氫有很高的抽速，但不能抽氦，而三極型濺射離子泵，（或二極型非對(duì)稱陰極濺射離子泵）對(duì)氬有一定的抽速，兩者組合起來(lái)，便會(huì)使真空裝置得到較好的真空度。另外，有的真空泵不能在大氣壓下工作，需要預(yù)真空；有的真空泵出口壓強(qiáng)低于大氣壓，需要前級(jí)泵，故都需要把泵組合起來(lái)使用。 （4）真空設(shè)備對(duì)油污染的要求，若設(shè)備嚴(yán)格要求無(wú)油時(shí)，應(yīng)該選各種無(wú)油泵，如：水環(huán)泵、分子篩吸附泵、濺射離子泵、低溫泵等。如果要求不嚴(yán)格，可以選擇有油泵，加上一些防油污染措施，如加冷阱、障板、擋油阱等，也能達(dá)到清潔真空要求。根據(jù)以上原則且考慮到我們所選用的真空泵只需要滿足送紙過(guò)程中的吸真空，初步選用擴(kuò)散泵中的XGB型漩渦氣泵。XGB型漩渦氣泵用來(lái)抽除密閉容器的氣體的基本設(shè)備之一。它可以單獨(dú)使用，也可作為增壓泵、擴(kuò)散泵、分子泵的前級(jí)泵使用。該型泵廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、電子、化工、石油、醫(yī)藥等行業(yè)的真空冶煉、真空鍍膜、真空熱處理，真空干燥等工藝過(guò)程中。具有結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，噪音低，振動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)。所以，它適用于作擴(kuò)散泵的前級(jí)泵，而且更適用于精密儀器配套和實(shí)驗(yàn)室使用。通過(guò)查表選用XGB-8型號(hào)的真空泵，最大壓力12Mpa,電機(jī)功率0.37Kw。 表4.12 XGB8型漩渦氣泵型號(hào):最大壓力(Kpa)電機(jī)功率(Kw)額定電流(A)頻率(HZ)XGB-8120.370.9550最大流量()額定電壓（V）額定轉(zhuǎn)速(r/min)135380 9851（資料來(lái)源：成大先：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-單行本-氣壓傳動(dòng)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.）空氣壓縮機(jī)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的壓力能，供氣動(dòng)機(jī)械使用。空氣壓縮機(jī)的按工作原理分為容積型和速度型。常用往復(fù)式容積型壓縮機(jī)，一般空壓機(jī)為中壓，額定排氣壓力1MPa；低壓空壓機(jī)排氣壓力0.2MPa；高壓空壓機(jī)排氣壓力10MPa。由于我們們選用的氣缸的工作的最大壓力為1MPa，所以我們選空壓機(jī)為中壓的往復(fù)式容積型壓縮機(jī)。往復(fù)式又分為活塞式和螺桿式，特性比較如下表：表4.13 活塞式和螺桿式特性表類型輸出壓力/MPa吸入流量/功率/KW振動(dòng)噪音維護(hù)量排氣壓力脈動(dòng)價(jià)格排氣方式活塞式1.00.1300.35220大大大大較低斷續(xù)排氣，需設(shè)氣罐螺桿式1.00.2671.5370小小小無(wú)高連續(xù)排氣。不需氣罐，排出氣體可不含油（資料來(lái)源：成大先：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-單行本-氣壓傳動(dòng)，化學(xué)工業(yè)出版社，2004.）跟據(jù)上表我們選用活塞式容積壓縮機(jī)。再依據(jù)是氣動(dòng)系統(tǒng)所需要的工作壓力和流量?jī)蓚€(gè)參數(shù)，確定空壓機(jī)的輸出壓力和吸入流量，最終選取空壓機(jī)的型號(hào)。1、空壓機(jī)的輸出壓力：,一般境況下，令氣動(dòng)執(zhí)行元件的最高使用壓力，MPa輸出空氣的絕對(duì)壓力，MPa氣動(dòng)系統(tǒng)的總壓力損失，MPa2、空壓機(jī)的吸入流量設(shè)氣罐（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）向氣動(dòng)系統(tǒng)提供的流量，氣動(dòng)系統(tǒng)的平均耗氣量，空壓機(jī)的吸入流量，修正系數(shù)，主要考慮氣動(dòng)元件、管接頭等各處的漏損、多臺(tái)氣動(dòng)設(shè)備不一定同時(shí)使用的利用率以及增添新的氣動(dòng)設(shè)備的可能性等因素。一般可令，取：3、空壓機(jī)的功率： （3.6）空壓機(jī)的功率中間冷卻器個(gè)數(shù)，取等熵指數(shù)，取吸入空氣的絕對(duì)壓力，計(jì)算得N=1.5KW根據(jù)以上的計(jì)算選取空壓機(jī)的功率為1.5KW。4.5水射器的選用水射器系統(tǒng)由以下幾部分組成：水射器、水射器操作水源，從水射器至氣體投加器的真空管線，以及水射器排放系統(tǒng)。水射器功能、操作、結(jié)構(gòu)和水力條件功能水射器具有兩個(gè)重要功能：產(chǎn)生工作所需的真空和產(chǎn)生溶液6。4.5.1 水射器示意圖圖4.4 水射器示意圖4.5.2水射器型號(hào)及參數(shù)表4.14 活塞式和螺桿式特性表（資料來(lái)源：/xd002.htm）設(shè)計(jì)水量Q=2400m3/d =100m3/h =0.0278 m3/s 考慮5%排泥耗水量總進(jìn)水量Q0=2520m3/d =105m3/h =0.0292 m3/s 回流比n=4設(shè)計(jì)循環(huán)總流Q1=9600m3/d =420m3/h =0.117 m3/s 故我們選擇S364-8型號(hào)水射器。4.6 計(jì)量泵的選用4.6.1常見(jiàn)計(jì)量泵（1）柱塞泵是將直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)柱塞復(fù)運(yùn)動(dòng)將液體吸入，加壓后排出，由于其柱塞裸露，且柱塞在液體中工作，在液體研磨作用下柱塞磨損非?？欤坏┡鋫淇趶捷^大的噴嘴，其柱塞往復(fù)頻率提高，加劇柱塞的磨損。機(jī)器壽命短。而更換柱塞價(jià)格非常昂貴，如果電壓不正常也將直接導(dǎo)致工作直流電的不正常。另外，由于大幅來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞泵的工作脈動(dòng)很大，使得流量不穩(wěn)定。膽柱塞泵初始吸料較快是其長(zhǎng)處。（2）隔膜式計(jì)量泵 其原理為用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)活塞往復(fù)工作，再推動(dòng)隔膜運(yùn)動(dòng)，將液體吸收加壓后推出，由于其活塞在防磨損的油中工作，工作環(huán)境大大優(yōu)化，壽命大大提高，經(jīng)過(guò)滲透硬化處理的活塞更是不易損壞，加上高分子材料制成的高抗絞隔膜更使隔膜泵壽命進(jìn)一步提高。運(yùn)行可靠是隔膜泵的又一長(zhǎng)處，故障率極低，對(duì)電壓要求低，對(duì)環(huán)境要求低，維修容易，維修費(fèi)用僅為柱塞泵的五分之一左右。機(jī)械隔膜計(jì)量泵其電機(jī)通過(guò)直聯(lián)傳動(dòng)帶動(dòng)蝸輪蝸桿副作變速運(yùn)動(dòng)，在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的作用下，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橥鶑?fù)直線運(yùn)動(dòng)?；瑮U與膜片直接連接，工作時(shí)滑桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)直接推（拉）動(dòng)膜片來(lái)回鼓動(dòng)，通過(guò)泵頭上的單向閥啟閉作用完成吸排目的，達(dá)到輸送液體的功能。 圖4.5 圖4.6圖4.5：當(dāng)機(jī)械隔膜計(jì)量泵膜片往后拉時(shí)，出口球閥掉下與球座緊緊密合1，入口球閥因膜片后拉時(shí)與泵頭間產(chǎn)生真空而往上浮起2，液體跟著被吸上來(lái)。 圖4.6：當(dāng)膜片往前推時(shí)，入口球閥與球座氣密4，使液體不會(huì)通過(guò)，而出口因膜片往前推擠使球閥開啟3，液體吐出。 對(duì)目前計(jì)量泵的價(jià)格比較，BETTER定量注入泵浦(AT/PT系列化工計(jì)量泵)以堅(jiān)固耐用、性能可靠著稱，且價(jià)格最實(shí)惠，主要用于工業(yè)及市政廢水處理、化工、食品、造紙等行業(yè)。功能優(yōu)勢(shì):（1）材質(zhì)適用于各種酸堿藥液（2）結(jié)構(gòu)上完全無(wú)匯漏（3）可安裝于藥槽上（4）構(gòu)造上容易保養(yǎng)、維修（5）運(yùn)轉(zhuǎn)中流量可做調(diào)整（6）使用安全可靠、無(wú)漏電隱患表4.14 機(jī)械隔膜計(jì)量泵參數(shù)型號(hào)流量范圍（L/H）最大吐出壓力kg/cm2功率（W）凈重(kg)AT-01 0-200.12505PT-01 12-70 0.16008PT-02 22-110 0.56008PT-3 33-165 0.59008PT-0448-240 0.590010PT-0560-3000.590010（資料來(lái)源：/277457_shopgoods.htm）4.6.2 常用絮凝劑聚合氯化鋁是一種新型高效的無(wú)機(jī)高分子混凝劑，本產(chǎn)品選用純凈原料以先進(jìn)工藝制成，具有良好的凝聚和絮凝效果，其凈水效果優(yōu)于傳統(tǒng)的硫酸鋁和鐵鹽等普通無(wú)機(jī)鹽類混凝劑及一般的堿式氯化鋁，能廣泛用于給水及工業(yè)用水的凈化處理，對(duì)生活污水和各行業(yè)廢水也有理想的凈化效果13。陰離子聚丙烯酰胺作絮凝劑是水溶性的高分子聚合物。由于其分子鏈中含有一定數(shù)量的極性基團(tuán)，它能通過(guò)吸附水中懸浮的固體粒子，使粒子間架橋或通過(guò)電荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物。所以，它可加速懸浮液中粒子的沉降，有非常明顯的加快溶液澄清，促進(jìn)過(guò)濾等效果。主要用于各種工業(yè)廢水的絮凝沉降，沉淀澄清處理，如鋼鐵廠廢水，電鍍廠廢水，冶金廢水，洗煤廢水等污水處理、污泥脫水等故我們選擇聚合氯化鋁。（1）溶解方法 使用前先將固體顆粒溶解成1-5濃度的水溶液,以便迅速發(fā)揮效力.在加藥時(shí),應(yīng)采取漸次性家藥方式,慢慢的投如水中,便之均勻的在水中分散,溶解液的添加,通常是添加約0.5-1的水溶液,但在懸濁液的高濃度和高粘度的場(chǎng)合,建議將水溶液進(jìn)一步,稀釋成為0.1,則將容易混合而發(fā)揮充分的效果,陽(yáng)離子較陰離子分子量偏低因而粘度也較陰離子弱,故陽(yáng)離子,非離子配比濃度標(biāo)準(zhǔn)要比陰離子略高.(視情況而定,同樣可以依據(jù)水濃度適當(dāng)調(diào)整濃度濁度高,濃度低.濁度低可以以適當(dāng)增加濃度).建議濃度為5-1%。（2）使用方法將固體聚合氯化鋁按1：3加水溶解為液體后，再加10-30倍清水稀釋成所需濃度后使用,用量可根據(jù)原水的不同渾濁度，測(cè)定最佳投藥量，一般原水濁度在100-500mg/L時(shí)，每千噸投加量為10-20kg,液態(tài)產(chǎn)品的投放量為3-40克/噸，固態(tài)投放量為1-15克/噸，具體投放量以絮凝測(cè)試和實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)。經(jīng)計(jì)算，按照每天處理8頓水計(jì)算，需要投加600g/h的稀釋后的藥劑。經(jīng)計(jì)算，需要流量為300L/H 壓力為0.5Mpa的PT-05 機(jī)械隔膜計(jì)量泵。 第5章 編程控制部分系統(tǒng)中我們采用了西門子S7-200系列的PLC，所以必須使用西門子公司的專門編程軟件來(lái)進(jìn)行軟件的編制。在編制程序前，應(yīng)首先建立關(guān)于程序項(xiàng)目的名稱，可在此項(xiàng)目下進(jìn)行軟件的編制，以便日后查找。程序編制好后，通過(guò)編程電纜下載到目標(biāo)PLC中，可進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，也可通過(guò)編程電纜對(duì)PLC的運(yùn)行情況進(jìn)行在線監(jiān)控，方便調(diào)試運(yùn)行1。PLC是專為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制而開發(fā)的通用新型控制器，采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題、簡(jiǎn)單直觀的PLC編程語(yǔ)言，下面僅就目前常用的幾種表達(dá)方式做簡(jiǎn)要說(shuō)明12。（1）繼電器梯形圖這種表達(dá)方式與傳統(tǒng)的繼電器控制原理圖非常相似，不同點(diǎn)是采用特定的編程元件和構(gòu)圖規(guī)則。它比較直觀、形象，對(duì)于那些熟悉繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的人來(lái)說(shuō)，易被接受。繼電器梯形圖多半用于比較簡(jiǎn)單的控制功能的變成。（2）邏輯功能圖它基本沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯圖的表達(dá)方式。這種方式易于描述較為復(fù)雜的控制功能，表達(dá)只管，查錯(cuò)找漏都比較容易，因此它是編程時(shí)常使用的一種方式，但它必須采用帶有顯示屏的編程器才能描述。（3）功能流程圖它類似于計(jì)算機(jī)常用的程序框圖，但它有自己的規(guī)則，描述控制過(guò)程比較詳細(xì)具體，包括每一框前的輸入信號(hào)，框內(nèi)的判斷和工作內(nèi)容，框后的輸出狀態(tài)。這種方式容易構(gòu)思，是一種常用的程序表達(dá)方式。（4）指令語(yǔ)句表它利用類似于計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言的指令表來(lái)變成。對(duì)熟悉匯編語(yǔ)言的編程者，特別易于接受，編程方便、編程設(shè)備簡(jiǎn)單價(jià)廉。但比較抽象，通常都先用以上幾種方式表達(dá)后，改寫成相應(yīng)的語(yǔ)句表。5.1 PLC控制過(guò)程1）干粉絮凝劑由真空吸入料斗，推料系統(tǒng)將儲(chǔ)料料斗內(nèi)干粉定時(shí)定量的均勻輸送至預(yù)浸潤(rùn)裝置內(nèi)，同時(shí)給水系統(tǒng)電磁閥打開，干粉在預(yù)浸潤(rùn)裝置內(nèi)浸濕后由水射器負(fù)壓送至制備罐進(jìn)行柔和攪拌、混合。2）經(jīng)過(guò)30-40分鐘時(shí)間有效、輕柔的低速攪拌后，藥溶液達(dá)到了均質(zhì)、熟化、有活性的要求后；打開放液閥門放液至溶液儲(chǔ)備罐內(nèi)，即可用以投藥。3）當(dāng)儲(chǔ)備罐內(nèi)的藥溶液達(dá)到設(shè)定的最高液位時(shí)，液位開關(guān)發(fā)出信號(hào)，關(guān)閉制備罐放液閥門。同時(shí)推料系統(tǒng)和給水系統(tǒng)電磁閥打開，重復(fù)制備藥液。4）當(dāng)加藥泵啟動(dòng)時(shí)，可以把恒定的濃度的藥溶液投加至脫水機(jī)。5）藥液儲(chǔ)備罐內(nèi)的液位達(dá)到設(shè)定的低液位時(shí)，液位開關(guān)發(fā)出信號(hào)，本裝置開始自動(dòng)重復(fù)上述1）、2）、3）步聚。確保藥液儲(chǔ)備罐內(nèi)有足夠的藥液。5.1.1加藥系統(tǒng)工藝流程根據(jù)PLC控制過(guò)程可以確定工藝流程，工藝流程圖如圖5.1所示，控制流程如圖5.2所示。圖5.1 工藝流程圖5.1.2 PID控制部分圖5.2 PID濃度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖濃度是本控制的主控參數(shù)，在濃度數(shù)據(jù)處理控制過(guò)程中運(yùn)用到PID運(yùn)算法，所謂PID就是比例、積分、微分的總稱，其結(jié)構(gòu)如圖5.2所示。PID運(yùn)算的積分作用可以消除系統(tǒng)靜態(tài)誤差，提高精度，加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化的能力，而身分作用可以克服慣性滯后，提高抗干擾能力和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，PID控制器的作用就是通過(guò)調(diào)節(jié)其輸出偏差為零，偏差由定量（SP，希望值）與過(guò)程變量（PV，實(shí)際值）之差來(lái)確定。系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)的微分方程由比例項(xiàng)、積分項(xiàng)和微分項(xiàng)組成。圖5.3 PID流量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在自動(dòng)控制下，利用遠(yuǎn)傳污水濃度傳感器檢測(cè)的污水濃度信號(hào)，用變送器將現(xiàn)場(chǎng)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的110V直流電壓信號(hào)，送入A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)镻LC內(nèi)部能識(shí)別的二進(jìn)制信號(hào)，濃度的參數(shù)與諸多因數(shù)有關(guān)，本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)