污水處理控制系統(tǒng)設計

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完美格式課程設計（論）題目：污水處控制系程序設計設計名稱：電傳動控班級學號：1101011403學生姓名：琳指導教師：任曉紅陳白寧2013年12月11日理享..WORD

完美格式成績評定學生姓名

孫琳

班級學號

1101011403專

業(yè)

機械設計制

課程設計題目

污水處理造及其自動化

控制系統(tǒng)設計評語

組長簽字：成績?nèi)掌?/p>

日理享..WORD

完美格式課程設計任務

污水處理控制系統(tǒng)設計

實教要與務設計內(nèi)容：完成《課程設計指導書》所要求的控制循環(huán)。按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再停。要求同時控制三套子系統(tǒng)的運行。要求可以實現(xiàn)手動和自動控制。設計要求：畫出端子分配圖和順序功能圖設計并調(diào)試控制梯形圖設計說明書工計與度排1）理解題目要求，查閱資料，確定設計方案1天2）PLC梯形圖設計與調(diào)試4天3）說明書撰寫1天4）答辯

1天

年11年12日年理享..

日WORD

完美格式目錄1前言............................................................一、課程設計的任務和要............................................1.1程設計的任務...............................................1.2程設計的基本要求...........................................二、總體設計.......................................................2.1PLC選型.....................................................2.2PLC端子圖...................................................2.3外部接線圖...............................................2.4電路原理圖三、PLC程序設計...................................................3.1計思想.....................................................3.2序功能圖...................................................3.3形圖.......................................................四調(diào)試說明…………………21五、結(jié)束語.........................................................六、參考文獻.......................................................理享..WORD

完美格式1.前言當今社會水污染嚴重急，目前城市污水處理行業(yè)的發(fā)展迅速，城市污水處理能力重的制約了我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展于我國國情于污水處理的運行費用是龐大的長期的加強城市污水處理系統(tǒng)智能控制的研究非常必要本課題將對對污水處理PLC控制系統(tǒng)設計，滿足其需要。世界上公認的第一臺是1969年美國數(shù)字設備公研制的限于當時的元器件條件及計算機發(fā)展水平的主要由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能世紀70代初出現(xiàn)了微處理器人們很快將其引入可編程控制器使PLC增加了運算數(shù)據(jù)傳送及處理等功能成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置了方便熟悉繼電器觸器系統(tǒng)的工程技術人員使用編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應用。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應于現(xiàn)代工業(yè)的需要?？梢灶A期，隨著我國現(xiàn)代化進程的深入，PLC我國將有更廣闊的應用天地。理享..WORD

完美格式一．課程設計任務和求1.1課程設計的任務題目：污水處理控制系統(tǒng)設計系統(tǒng)有三套子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)組成如圖所示。．濾水時，打開進水閥和出水閥，污水流經(jīng)磁濾器中通電的電磁鐵，則污水中的氧化鐵雜質(zhì)會附在磁鐵上，從水箱流出凈化水，實現(xiàn)濾水；．一段時間后，斷開電磁鐵，關閉進水閥和出水閥，打開排污閥和空氣壓縮閥，壓縮空氣將水箱的水打入磁濾器內(nèi)沖洗磁鐵污水由排污管流入污水池進行二次處理，實現(xiàn)反洗。．三套子系統(tǒng)同時工作。設計內(nèi)容：完成《課程設計指導書》所要求的控制循環(huán)。要求按停止按鈕，完成當前循環(huán)后再?？梢酝瑫r控制三套子系統(tǒng)的運行后既要實現(xiàn)手動控制也要實現(xiàn)自動控制。設計要求要畫出端子分配圖和順序功能圖設計并調(diào)試出控制梯形圖并設計出說明書。1.2課程設計的基本求理享..WORD

完美格式系統(tǒng)有三套子系統(tǒng)個系統(tǒng)工作均相同三臺磁濾器和有關管道及電磁閥組成該系統(tǒng)的用途是把水中的氧化鐵雜質(zhì)過濾出去來實現(xiàn)污水氧化的作用一定時間過后，污水由排污管流入污水池，進行二次處理，實現(xiàn)反洗。污水凈化系統(tǒng)的控制過程：（1）初始放空：在系統(tǒng)通電初始時，所有的閘門均斷開，磁濾器也斷開。（2）凈化過程：按下啟動按鈕，凈化系統(tǒng)按下，規(guī)律循環(huán)工作。接通磁濾器電源2s，是磁濾器的磁性達到額定值。2s后接通出水閥，和進水閥，進行濾水工作40min后斷開進水閥和出水閥。5s后，斷開磁濾器電源。2s后，進行反洗工藝，接通排污閥，空壓閥，將氧化鐵沖洗倒排污池。⑥1min斷開空壓閥，排污閥和響鈴，反洗結(jié)束。5s后在進行濾洗工作，如此循環(huán)。按下停止按鈕，執(zhí)行完本次循環(huán)結(jié)束。污水凈化中元件選擇:PLC主機及擴展模塊：選擇西門子CPU226，AC\DC\繼電器型，EM2234*繼電器輸出型擴展模塊;啟動按鈕SB1：用于凈化系統(tǒng)的初始上電工作；停止按鈕SB2：用于凈化系統(tǒng)的整個工作的全面結(jié)束;磁濾器YV1，YV3：用于控制磁濾器接通與否；出水閥YV1、YV3：用于控制出水閥的接通與否；理享..WORD

完美格式進水閥YV1、YV3：用于控制進水閥的接通與否；排污閥YV1、YV3：用于控制排污閥的接通與否；空壓閥YV1、YV3：用于控制空壓閥的接通與否；響鈴HA1、HA2：用于控制響鈴的接通與否；理享..WORD

完美格式濾工示圖圖所示理享..WORD

完美格式污凈示圖圖所示二．總體設計理享..WORD

完美格式2.1PLC選型（1）PLC概述PLC（ProgrammablelogicController即可編程控制器，是當今基于計算機技術的常見工業(yè)控制裝置，主要應用于工業(yè)控制領域PLC內(nèi)部配有編制程序的存儲器用于存儲其內(nèi)部指令程序代碼及程序運行所需的各種數(shù)據(jù)并以數(shù)字或模擬的方式與外部進行輸入和輸出，進而控制各種類型的執(zhí)行裝置。及其有關的外圍設備是工業(yè)控制系統(tǒng)中的重要組成部分底層控制中一般都會是控制系統(tǒng)的核心。（2）PLC的特點a.工業(yè)生產(chǎn)一般是在惡劣環(huán)境中進行的高強度作業(yè)要求其設備具有較高的可靠性和抗干擾能力。b..豐富的IO接口在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場在各種不同的設備或變化的生產(chǎn)環(huán)境了在計算機中進行計算及采取控制措施，PLC配備豐富的模塊，以便能夠?qū)F(xiàn)場的各種信號轉(zhuǎn)換成PLC中可識別的信號。c..編程簡單，易學易用PLC作為通用工業(yè)控制計算機，接口簡單易于配置，編程語言也易于工程技術人員所接受。d..系統(tǒng)搭建容易，維護方便PLC用存儲邏輯代替接線邏輯即使用軟邏輯代替硬邏輯，這一方面增加了邏輯運算的靈活性一方面大大減少了控制設備外部的接線控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡易實用、系統(tǒng)搭建周期大為縮短。（3）PLC選型PLC主機選擇西門子S7-200系列PLC為污水處理控制系統(tǒng)的工作主機。根據(jù)I/O點數(shù)來確定PLC型號，為滿足控制要求該系統(tǒng)需要10輸入點19個輸出點。因此采用S7-200CPU226AC/DC/繼電器，由于該系統(tǒng)要求個輸入理享..WORD

完美格式點S7-200CPU226能滿足點數(shù)要求輸出點在沒有擴展模塊時是不滿足系統(tǒng)要求的，所以需要擴展模塊EM2234*繼電器輸出型擴展模塊，這樣就會滿足要求。選用CPU226的特點，其基本參數(shù)如下：本機數(shù)字輸入：24路數(shù)字量輸入本機數(shù)字輸出：16路數(shù)字量輸出內(nèi)部存儲器位：256位定時器總數(shù)：256定時器計數(shù)器總數(shù)：256計數(shù)器電源電壓允許范圍：AC85~264V輸入電流僅CPU/最大負載：35/100mA,AC電壓范圍：DC20.4~28.8V電流限制：約1.5AEM22324VDC4入/4出基本參數(shù)如下：DI輸入數(shù):4DO輸出數(shù):4輸入電壓：24V，最大30V輸出類型:24VDC輸出電流：0.75A2.2PLC子圖

240V理享..WORD

完美格式CPU226啟動停止手動電磁鐵得電出水閥開關進水閥開關排污閥開關空壓閥開關響鈴開關空氣壓縮機開關

I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1

Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q1.7Q2.0Q2.1Q2.2

1電磁鐵1出水閥1進水閥1排污閥1空壓閥響鈴電磁鐵2出水閥2進水閥2排污閥2空壓閥響鈴電磁鐵3出水閥3進水閥3排污閥3空壓閥3響鈴空氣壓縮機圖三端子分配圖理享..WORD

完美格式附表:I0.0I0.2I0.4I0.6I1.0Q0.0Q0.2Q0.4Q0.6Q1.0Q1.2Q1.4Q1.6Q2.0Q2.2

啟動手動出水閥開關排污閥開關響鈴開關1電磁鐵1進水閥空壓閥電磁鐵2進水閥空壓閥電磁鐵3進水閥3空壓閥空氣壓縮機

I0.1I0.3I0.5I0.7I1.1Q0.1Q0.3Q0.5Q0.7Q1.1Q1.3Q1.5Q1.7Q2.1

停止電磁鐵得電進水閥開關空壓閥開關空氣壓縮機開關1出水閥1排污閥響鈴出水閥2排污閥響鈴出水閥3排污閥3響鈴理享..WORD

完美格式2.3PLC部接線圖AC220V急停負載電源CPU226啟動

I0.0

N

KMKM停止

I0.1

手動電磁鐵得電出水閥開關進水閥開關排污閥開關空壓閥開關響鈴開關空氣壓縮機

I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1MM

Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5

1磁鐵1水閥1水閥1污閥1壓閥響鈴電磁鐵2水閥2水閥2污閥2壓閥響鈴電磁鐵3水閥ML+

DC24V

Q1.6Q1.7Q2.0

3水閥3污閥3壓閥EM223

Q2.1

3

鈴Q2.2

空氣壓縮機理享..WORD

完美格式主電原理圖L1L2L3QS

圖四外部接線圖FU1FU2正傳KM1

反傳KM2FRM~圖五電動機正反轉(zhuǎn)控制電理享..WORD

完美格式三．程序設計設計想本次課程設計要求既要實現(xiàn)手動控制又要實現(xiàn)自動控制要完成這兩個目的動作須設計含有手動和自動控制的主程序且手動和自動都相應有各自的子程序特別注意的是啟動PLC時必須先讀主程序然后調(diào)用子程序才能加以實現(xiàn)各個活動步。手動控制時控制面板上有一些旋轉(zhuǎn)按鈕們都分別控制著各個步驟的啟動，每個步驟的停止可以由下一步的啟動來斷開電路。自動時用I0.0來控制啟動按下啟動后系統(tǒng)處于自動狀態(tài)用來控制停止，按下停止按鈕后系統(tǒng)在完成當前循環(huán)后停止。理享..WORD

完美格式順序能圖

SQ0.0

SQ1.4T37

2S2SSQ0.1SQ0.7SQ1.5SQ0.2SQ1.0SQ1.6T3840min水40minRQ0.1RQ0.7RQ1.5RQ0.2RQ1.0RQ1.6T39

2S

RQ0.0RQ0.6RQ1.4T402S2SSQ2.1SQ2.2SQ0.3SQ1.1SQ1.7SQ0.4SQ1.2SQ2.0SQ0.5SQ1.3T411min，RQ2.1RQ2.2RQ0.3RQ1.1RQ1.7RQ0.4RQ1.2RQ2.0RQ0.5RQ1.3T425S鈴圖六順序功能理享..WORD

完美格式梯形理享..WORD

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完美格式PLC形圖四．程序調(diào)試明首先在V4.0STEP7MicroWINSP6將我事先設計好的梯形圖程序?qū)懭?，然后再將程序?qū)С觯缓笤僭赟7_200的仿真軟件里進行調(diào)試仿真。配置CPU選擇選擇擴展EM223然后裝載程序分別進行自動和手動程序調(diào)試。進行手動調(diào)試時，按下啟動按鈕和手動按鈕I0.2后，進行手動調(diào)試，第一步按下開關I0.3應使電磁鐵置位得電然沒有按下I0.4控制進水閥，出水閥的開關，進水、出水的輸出端也得電了，導致調(diào)試有錯誤。之后找出錯誤原因，是因為只要按下啟動按鈕I0.0SM0.1在執(zhí)行用戶程序的第一個掃描周期就為“1”態(tài)，會啟動自動程序，使進水、出水閥為態(tài)，導致上訴現(xiàn)象。雖然也存在別的問題，但在后來都已經(jīng)接解決，成功調(diào)試。理享..WORD

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完美格式五．結(jié)束語通過這次設計實踐學會了的基本編程方法PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解在對理論的運用中提高了我們的工程素質(zhì)在沒有做實踐設計以前，我們對知道的撐握都是思想上的，對一些細節(jié)不加重視，當我們把自己想出來的程序用到PLC中的時候問題出現(xiàn)了不是不能運行就是運行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合過解