PLC废水处理控制系统
基于PLC的污水处理自动控制系统研究

基于PLC的污水处理自动控制系统研究1. 引言1.1 研究背景污水处理是保障环境卫生和人类健康的重要工作,而自动控制系统在污水处理过程中的应用已经成为提高处理效率和节约能源的重要手段。
传统的污水处理系统存在操作复杂、维护成本高等问题,而基于PLC的污水处理自动控制系统则能够实现自动化控制,提高处理效率,减少人力资源成本,实现节能减排的目标。
随着工业化和城市化进程的不断加快,污水处理系统的规模和需求也在不断增加,对系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
借助PLC技术,污水处理过程中的各种参数监测与控制可以更加精准和可靠,同时PLC系统的可编程性和灵活性也为系统的优化提供了更多可能性。
研究基于PLC的污水处理自动控制系统,对于提高污水处理效率、降低运行成本、实现智能化管理具有重要意义。
本文旨在探讨基于PLC技术的污水处理自动控制系统的设计与实现,为我国污水处理领域的技术创新和发展提供参考和借鉴。
1.2 研究目的本研究的主要目的是探讨基于PLC的污水处理自动控制系统在实际应用中的效果和优势。
通过对比传统的手动控制系统和基于PLC的自动控制系统,分析其在污水处理中的应用效果,验证基于PLC的控制系统在提高处理效率、节约能源消耗、减少人力成本等方面的优势。
通过本研究还可以为污水处理领域的自动化技术提供更多实践经验和借鉴,为提高污水处理的自动化水平和技术含量提供参考和指导。
通过本研究的目的是为了推动污水处理领域的技术创新和发展,提高污水处理的效率和质量,为环境保护和资源利用做出更大的贡献。
1.3 研究意义在现代社会,随着城市化进程的加快和工业化的发展,污水处理逐渐成为一个重要的环境问题。
传统的污水处理方法存在着设备运行成本高、效率低、操作不便等问题。
研究基于PLC的污水处理自动控制系统具有极其重要的意义。
基于PLC的污水处理自动控制系统能够实现对污水处理过程的自动化监测和控制,提高了系统的稳定性和效率。
通过PLC 控制系统,可以实时监测污水处理设备的运行状态,及时调整处理参数,确保设备正常运行,有效提高污水处理效率,并降低运行成本。
PLC污水处理控制系统程序

K10 T11
SET S43
SET S40
STL S43
410
X021 449
SET
Y012 2#进水阀
K24000 T12
WXOR K1Y010 K1X013 K1M10 2#磁滤器 2#磁滤器 线圈 辅助触点
WXOR K1Y011 K1X014 K1M11 2#出水阀 2#出水阀 辅助触点
WXOR K1Y012 K1X015 K1M12 2#进水阀 2#进水阀 辅助触点
WXOR K1Y013 K1X016 K1M13 2#排污阀 2#排污阀 辅助触点
WXOR
K1Y014 K1X017 K1M14 2#空气压 2#空气压 缩阀 缩阀辅助
触点
SET S40
X012 452
2#压差检 测过高开 关信号
X021
M10
M11
M12
M13
M14
T12
M10
M11
M12
M13
SET S50
STL S50
581
T17 585
X021 589
X021
592
SET
Y013 2#排污阀
K10 T17
SET S51
SET S40
STL S51
593
X021 633
SET
Y014 2#空气压 缩阀
SET
Y015 2#反洗铃
K600 T18
WXOR K1Y010 K1X013 K1M10 2#磁滤器 2#磁滤器 线圈 辅助触点
触点
SET S40
T18 636
X021
M10 M10
M11
M12
M13
基于PLC控制污水处理系统

基于PLC控制污水处理系统在现代社会,随着工业的迅速发展和人口的不断增长,污水处理成为了环境保护的重要环节。
为了实现高效、稳定和可靠的污水处理过程,基于 PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统应运而生。
PLC 是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。
它采用了可编程序的存储器,用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
在污水处理系统中,PLC 发挥着至关重要的作用。
首先,它能够实时监测污水处理过程中的各种参数,如进水流量、水质指标(如COD、BOD、SS 等)、水位、酸碱度、温度等。
通过安装在不同位置的传感器,这些参数被及时采集并传输给 PLC。
其次,PLC 根据预设的控制逻辑和算法,对采集到的数据进行分析和处理。
例如,如果进水流量过大,PLC 可能会自动调整进水阀门的开度,以保证处理系统的稳定运行;当水质指标超出设定范围时,PLC 会启动相应的处理设备,如加药装置、搅拌器等,以改善水质。
再者,PLC 能够实现对污水处理设备的自动化控制。
污水处理系统通常包含众多设备,如格栅机、提升泵、鼓风机、曝气机、污泥回流泵、脱水机等。
通过 PLC 的控制,这些设备可以按照预定的顺序和时间自动启动和停止,不仅提高了工作效率,还减少了人工操作的失误。
此外,PLC 还具备故障诊断和报警功能。
当系统中的设备出现故障或运行异常时,PLC 能够迅速检测到并发出报警信号,同时采取相应的保护措施,如紧急停机等。
这有助于及时排除故障,减少设备损坏和对处理过程的影响。
为了更好地理解基于 PLC 控制的污水处理系统,我们以一个常见的城市污水处理厂为例。
在进水端,格栅机用于去除污水中的较大固体杂物。
PLC 通过监测格栅机前后的水位差来控制其运行时间和频率,以保证格栅的正常工作。
提升泵将污水提升到后续处理单元,PLC 根据集水井的水位自动调节提升泵的运行数量和转速,实现节能和稳定供水。
基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计

基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计1. 引言随着城市化进程的推进,生活污水处理成为了城市管理的重要议题之一。
生活污水的处理对于保护水体环境、确保公共卫生和可持续发展至关重要。
传统的生活污水处理方法存在一些问题,如处理过程复杂、能耗高、运行效率低等。
因此,设计一种基于PLC控制的生活污水处理控制系统,能够提高处理效率、降低运行成本,对于现代化城市的建设具有重要意义。
2. 系统架构基于PLC控制的生活污水处理控制系统主要由传感器、PLC控制器、执行器和人机界面组成。
传感器负责实时捕捉和采集生活污水的参数信息,如流量、浓度、温度等。
PLC控制器对传感器采集到的数据进行处理和分析,并生成相应的控制信号。
执行器根据PLC控制器发出的信号,对污水处理设备进行控制。
人机界面为操作员提供操作控制界面和参数设置界面。
3. 控制策略生活污水处理控制系统采用了一种多级控制策略。
首先,在初级处理环节,系统通过监测生活污水的流量、浓度和pH值等参数,调整加药量和反应时间,以保证生活污水中的有机污染物被有效去除。
其次,在中级处理环节,系统根据氨氮和总磷等指标的测量结果,控制曝气风机和搅拌器的运行,以实现氨氮和总磷的去除。
最后,在高级处理环节,系统根据水质要求,通过控制各种处理设备的运行,实现深度处理和卫生安全要求的达标排放。
4. 系统功能生活污水处理控制系统具备多种功能。
首先,系统能够实时监测和控制生活污水处理过程中的各种参数,确保处理过程的稳定性和连续性。
其次,系统能够根据污水污染程度自动调整处理设备的运行状态,提高处理效率,降低运行成本。
此外,系统还具备故障诊断和报警功能,能够快速定位问题,并及时采取相应的措施进行修复。
5. 设计考虑在设计过程中,需要考虑以下几个方面。
首先,合理选择传感器和执行器,保证其稳定性和准确性。
其次,合理设置控制策略,根据生活污水不同处理阶段的特点进行调整,以提高处理效率和降低运行成本。
《2024年基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》范文

《基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,生活污水处理问题日益突出。
为了有效解决这一问题,本文提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的生活污水处理控制系统设计。
该系统设计旨在通过先进的PLC技术,实现对生活污水的自动化、智能化处理,提高污水处理效率,降低运营成本,同时保护环境。
二、系统设计概述本系统设计主要包括以下几个部分:污水收集系统、预处理系统、主处理系统、后处理系统和监控系统。
其中,PLC控制器作为核心部件,负责整个系统的控制与协调。
三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具备高可靠性、高速度、高精度等特点。
PLC控制器通过采集各种传感器数据,实现对污水的自动化控制。
2. 污水收集系统:包括污水收集管道、格栅除污机等设备,负责将生活污水收集并输送到预处理系统。
3. 预处理系统:包括格栅、沉砂池、调节池等设备,用于去除污水中的大颗粒杂质和调节水质。
4. 主处理系统:采用生物处理技术,包括活性污泥法、生物膜法等,对污水进行深度处理。
5. 后处理系统:包括消毒、污泥处理等设备,确保出水达到排放标准。
6. 监控系统:包括数据采集模块、通信模块、上位机监控软件等,实现对整个系统的实时监控和远程控制。
四、软件设计1. 数据采集与处理:通过传感器实时采集污水的水质、流量等数据,经过PLC控制器处理后,输出控制指令。
2. 控制策略:根据污水的水质、流量等数据,制定合适的控制策略,如启停设备、调节参数等,确保污水处理过程的稳定性和效率。
3. 通信协议:PLC控制器与上位机监控软件采用标准的通信协议进行数据传输,实现远程监控和控制。
4. 人机界面:上位机监控软件采用友好的人机界面,方便操作人员查看实时数据、历史数据、报警信息等,实现对整个系统的可视化监控。
五、系统功能1. 自动控制:通过PLC控制器实现污水的自动化处理,降低人工操作成本。
2. 智能化控制:根据水质、流量等数据,自动调整设备运行参数,提高处理效率。
基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统随着城市化进程的加快和人口数量的增加,城市污水处理成为了一个紧迫的问题。
传统的污水处理方法需大量人力物力来维护,效率低下,处理过程中的管理与监测难度较大。
基于PLC控制的自动化污水处理系统成为了一种创新和高效的解决方案。
一、PLC控制原理PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器,是一种专门针对工业控制系统而设计的控制器。
PLC控制系统采用工控机为主控和触摸屏为人机界面,将监控、控制和数据处理集成在一起,具有高速、稳定、可靠、智能化等特点,广泛应用于工业生产自动化控制系统中。
通过PLC控制器可以实现对工业设备的快速控制和监控。
二、自动化污水处理系统的工作原理基于PLC控制的自动化污水处理系统是一种全自动控制的设备,通过PLC控制器实现对整个处理系统的监控和控制。
系统根据污水的水质情况,通过传感器实时监测并反馈给PLC控制器,控制器根据预设的处理方案进行自动调节,保证处理效果达到标准要求,同时记录和存储处理过程中的数据。
在系统的设计中,首先需要进行污水的进水处理,包括预处理和初步处理。
预处理阶段主要是过滤和沉淀,将污水中的固体颗粒和浮游物去除;初步处理主要是生物降解,通过添加适量的氧气和细菌,使有机物得到降解和分解,减少有机物的浓度,降低水的污染程度。
然后进行二次处理,主要是吸附、膜分离和氧化等方式进行进一步的处理,使水质更加清澈。
最后的出水处理则主要是消毒,以杀灭污水中的细菌和病毒,保证出水的卫生安全。
基于PLC控制的自动化污水处理系统中,PLC控制器可以实现整个处理过程的全自动化控制和运行。
通过编写程序,实现对设备的启停、参数调节、数据记录及报警处理等功能。
在污水处理系统中,PLC控制器将扮演着“大脑”的角色,对处理过程进行全方位的监控和控制。
当监测到污水处理设备的运行异常或者处理效果不符合要求时,PLC控制器能够及时报警,并采取相应的措施,保证系统的稳定运行和处理效果。
污水处理PLC控制

污水处理PLC控制简介污水处理是一项重要的环保工程,PLC(Programmable Logic Controller)控制系统在污水处理过程中起到了关键的作用。
本文将介绍污水处理PLC控制的相关内容。
污水处理过程污水处理过程包括预处理、初级处理、二级处理、三级处理等多个步骤。
PLC控制系统主要用于控制和监测处理过程中的各种设备和工艺。
PLC在污水处理中的应用1. 阀门控制:PLC可以通过控制阀门的开关来控制流量的调节,在不同的处理阶段实现流量的控制。
2. 泵控制:PLC可以控制泵的启停和流量调节,确保处理过程中的水流畅稳。
3. 混合槽控制:PLC可以控制混合槽中底部搅拌器的启停和调速,以保证污水在混合槽中充分混合。
4. 曝气控制:PLC可以控制曝气机组的启停和风量调节,以提供足够的氧气供给。
5. 污泥浓度控制:通过控制混合槽和污泥浓缩池底部的污泥出料阀门,PLC可以实现污泥浓度的控制和调节。
PLC在污水处理控制系统中的优势1. 稳定性:PLC控制系统具有较强的抗干扰能力,可以有效应对污水处理过程中的各种突发情况,保障处理效果的稳定性。
2. 可靠性:PLC控制系统采用模块化设计,故障率较低,能够提供高可靠性的运行。
PLC故障时可以进行快速的维修和更换。
3. 灵活性:PLC控制系统具有较强的灵活性,可以根据处理工艺的需要进行调整和优化,提高处理效率和质量。
4. 监测功能:PLC控制系统可以对各个设备和工艺参数进行实时监测和记录,方便运维人员进行故障排查和性能优化。
污水处理PLC控制系统通过对各个设备和工艺参数的控制和监测,能够实现污水处理过程的稳定运行和高效处理。
随着技术的不断发展,PLC控制系统在污水处理领域的应用将会越来越广泛,为环保事业做出更大的贡献。
参考文献1. , 污水处理中PLC控制系统的应用研究, 《环境保护科学与技术》, 2023.2. , PLC在污水处理控制中的优势与应用, 《环保工程技术》, 2023.。
基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统1. 引言1.1 背景介绍污水处理是一项重要的环保工作,对于改善水质、保护环境具有重要意义。
传统的污水处理系统存在运行稳定性低、能耗高、操作复杂等问题,需要大量人力物力投入。
为了解决这些问题,基于PLC控制的自动化污水处理系统应运而生。
随着城市化进程加快,工业化生产不断增加,污水排放量激增,污水处理压力日益加大。
传统的污水处理系统往往需要大量人力进行监控和调节,运行稳定性较差,且操作复杂,容易出现故障。
急需一种高效、智能的污水处理系统来提高处理效率,减少运行成本,保护环境。
基于PLC控制的自动化污水处理系统,利用程序控制器PLC实现对整个污水处理过程的自动化控制,能够实时监测和调节处理参数,提高运行稳定性和效率,降低能耗,减少人力投入。
该系统的出现,为污水处理行业带来了革命性的变革,是未来环保领域的重要发展方向。
1.2 研究目的研究目的是通过基于PLC控制的自动化污水处理系统,实现对污水处理过程的智能化、自动化管理,提高处理效率和质量,减少人工干预,降低运行成本。
通过研究探讨系统的可靠性和稳定性,提高污水处理系统的操作性和可持续性,为环境保护和资源回收提供技术支持。
本研究旨在探索使用PLC控制技术在污水处理领域的应用前景,并为相关行业提供技术参考和支持。
通过深入研究和实践,将为污水处理行业带来可持续的发展和创新,推动行业的进步和提升,实现环境保护和可持续发展的目标。
1.3 研究意义污水处理对于环境保护和人类健康具有重要意义。
随着工业化和城市化的发展,污水处理成为了一个重要的问题。
传统的污水处理方法存在着效率低、设备老化、运行成本高等问题,因此需要不断进步和改进。
基于PLC控制的自动化污水处理系统具有监测精度高、运行稳定、节能环保等优势,可以更好地满足现代社会对水质要求的高标准。
研究基于PLC控制的自动化污水处理系统的意义在于提高污水处理的效率和质量,减少对环境的污染,保护水资源,保障人类健康。
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1引言水与人的生活息息相关,特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。
然而,水资源是有限的。
据报道我国人均拥有淡水量为2400吨,为世界平均值的1/4,在全球149个国家(参与统计国家中),我国人均淡水资源位居110位,属于淡水资源贫乏的国家。
而且我国水资源时空分布极不均衡,全国500多个城市缺水,其中多个严重缺水,北方地区缺水现象尤其严重,人均拥有淡水量仅有240吨。
令人担忧的是淡水总量日益减少,用水成本不断升高,淡水的浪费非常严重。
我国北方地区水资源的超采,己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。
淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题[1]。
中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。
随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。
在这样的背景下,废水处理行业成为新兴产业,目前与来自水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要的地位。
本毕业设计课题为《某电镀厂废水处理电气控制系统设计》,我选用的是SBR废水处理系统和PLC相结合的方法[2]。
由于SBR废水处理系统的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、乘务降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
正是SBR工艺这些特殊性使其具有一下优点:(1)理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。
(2)运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。
(3)耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。
(4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。
(5)处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。
(6)反应池内存在DO、B0D5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。
(7)SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。
(8)工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应池,无二沉池、污泥回流系统、调节池、初沉池也可省略、布置紧凑、占地面积省。
由于上述技术特点,SBR废水处理系统进一步拓宽了活性污泥法的适用范围。
根据其技术条件和特点,SBR 废水处理系统更适合以下情况:(1)中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。
(2)需要较高出水水质的地方,如风景游览区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化。
(3)水资源紧缺的地方。
SBR 系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。
(4)用地紧张的地方。
SBR 污水处理系统占地面积小,有效地节省土地从而为用地紧张的地方的污水处理提供了有效地解决办法。
(5)非常适合处理小水量,间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理[3]。
2.SBR废水处理控制系统的工艺要求及分析2.1 设计任务及要求2.1.1 设计要求(1) 控制装置选用PLC作为系统的控制核心,根据工艺要求合理选配PLC机型和I/O 接口。
(2) 可执行手动/自动两种方式,应能按照工艺要求编辑程序并可实时整定参数。
(3) 电动阀上驱动电动机为正、反转双向运行,因此要在PLC控制回路加互锁功能。
(4) PLC的接地应按手册中的要求设计,并在图中表示或说明。
(5) 为了设备安全运行,考虑必要的保护措施,如电动机过热保护、控制系统短路保护等。
(6) 绘制电气原理图:包括主电路、控制电路、PLC硬件电路,编制PLC的I/O接口功能表。
(7) 选择电器元件、编制元器件目录表。
(8) 绘制接线图、电控柜布置图和配线图、控制面板布置图和配线图等。
(9) 采用梯形图或指令表编制PLC控制程序[4]。
2.1.2 设计任务(1)分析SBR废水处理工作原理与过程,制定控制方案(2)绘制工作流程图或顺序功能图(3)绘制PLC的硬件接线图及电气原理图(4)相关元器件的计算与选型,制定原件明细表与I/O分配表(5)控制系统硬件设计(6)控制系统下位机软件设计(7)控制系统上位机软件设计(8)控制系统联机统调2.2 设计方案SBR废水处理系统由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成,在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关组成。
SBR污水处理系统工艺流程图如图2-1所示[5]。
生物菌泥图2-1所示SBR污水处理系统工艺流程图当污水处理池处于低水位时,电动阀打开,纳入污水直到污水处理池处于高水位。
↓电动阀关闭,排空电磁阀开启,罗茨风机延时空载启动,排空电磁阀关闭,污水处理池开始曝气。
经过6个小时的曝气后,排空电磁阀开启,罗茨风机空载关闭,排空电磁阀延时关闭。
↓沉淀后,1#清水泵启动,向清水池注水,直到清水池到达高水位。
↓1#清水泵关闭,当中水箱处于低水位时,2#清水泵开启,上水电磁阀开启,向中水箱中注水,直到中水箱处于高水位,2#清水泵关闭,上水电磁阀关闭。
↓当中水箱处于高水位时,下水电磁阀开启,排除清水[6]。
3. SBR废水处理控制系统的硬件部分控制系统硬件部分主要指PLC控制部分所用到的元器件及其接线,它在整个系统中起到了连接测试系统和控制系统的作用,是电磁阀耐久性检测台的重要组成部分和控制部分发挥作用的基础。
本章通过对系统I/O点的分析,选择出了符合设计要求的元器件,并在此基础上设计出了其接线图,完成了整个系统的硬件设计[7]。
3.1 元器件的选择根据设计方案选择的电器元件,编制原理图的元器件目录表,如表3-1所示。
主要元器件的选择:⑴ PLC的选型①实时性。
由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提,信号处理时间短,速度快。
基于信号处理和程序运行的速度,PLC 经常用于处理工业控制装置的安全联锁保护。
更能满足各个领域大、中、小型工业控制项目[8]。
②高可靠性。
所有的I/O 输入输出信号均采用光电隔离,使工业现场的外电路与控制器内部电路之间电气上隔离。
各输入端均采用R-C 滤波器。
各模块均采用屏蔽措施,以防止噪声干扰。
采用性能优良的开关电源。
良好的自诊断功能,一旦电源或其他软,硬件发生异常情况,CPU 立即采取有效措施,以防止故障扩大[9]。
③安装简单,维修方便。
可以在各种工业环境下直接运行。
使用时只需将现场的各种设备与PLC 相应的I/O 端相连接,即可投入运行。
各种模块上均有运行和故障指示装置,便于用户了解运行情况和查找故障。
由于采用模块化结构,因此一旦某模块发生故障,用户可以通过更换模块的方法,使系统迅速恢复运行[10]。
④质优价廉,性价比高.基于PLC 控制系统的以上优势以及废水处理系统所处的复杂环境,所以本系统采用PLC 进行控制。
⑵断路器QF脱口电流断路器为供电系统电源开关,其主回路控制对象为电感性负载交流电动机,断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。
SBR废水处理系统有3kW负载电动机一台,起动电流较大,其余三台为1.1kW以下,起动电流较小,而且工艺要求4台电动机单独起动运行,因此可根据3kW电动机选择自动开关QF脱扣电流IQF:I QF =1.7IN=1.7×6A=10.2A≈10A,选用IQF=10A的断路器[11]。
⑶熔断器FU熔体额定电流IFU 以曝气风机为例,IFU≥2IN=2×2.5A=5A,选用5A的熔体。
其余熔体额定电流的选择,按上述方法选配。
控制回路熔体额定电流选用2A。
⑷热继电器的选择请参考有关技术手册,自行计算参数[12]。
3.2 SBR废水处理控制系统的I/O分配如下表3-2、3-3为SBR废水处理控制系统PLC输入输出分配表。
表3-2 废水处理控制系统PLC输入分配表表3-3 SBR废水处理控制系统PLC输出接口功能表3.3 SBR废水处理控制系统的电气控制设计3.3.1 主电路设计SBR废水处理控制系统主电路图如图3-1所示图3-1 SBR废水处理控制系统主电路图主电路说明:(1)主回路中交流接触器KM1、KM2、KM3分别控制1#清水泵M1、2#清水泵M2、曝气风机M3;交流接触器KM4、KM5控制电动阀电动机M4,通过正、反转完成开起阀门和关闭阀门的功能。
(2)电动机M1、M2、M3、M4由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4实现过载保护。
电动阀电动机M4控制器内还装有常闭热保护开关,对阀门电动机M4实现双重保证。
(3) QF为电源总开关,既可完成主电路的短路保护,又起到分断三相交流电源的作用,使用和维修方便。
(4)熔断器FU1、FU2、FU3、FU4分别实现各负载回路的短路保护。
FU5、FU6分别完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保护[13]。
3.3.2 控制电路设计SBR废水处理系统控制电路图如图3-2所示图3-2 SBR废水处理控制系统控制电路控制电路说明:(1)控制电路中由电源提示灯LD1对电源情况进行提示,PLC控制电路的供电回路采用隔离变压器进行调整,以防止电源的干扰保证控制系统安全稳定的工作[14]。
(2)1#清水泵、2#清水泵、罗茨风机、电动阀开启、电动阀关闭、上水电磁阀、下水电磁阀分别由运行提示灯LD2~LD8进行提示,并由KM1~KM7接触器的敞开辅助触点进行控制[15]。
(3)4个电动机的过载保护分别由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4来实现。
将他们的常开触点并联与中间继电器KA连接构成过载保护信号,同时中间继电器还起到了电压转换的作用,将220V交流电压转换成直流24V电压信号传送入PLC中实现过载保护控制功能[16]。
(4)1#清水泵、2#清水泵、罗茨风机、上水电磁阀、电动阀开启、电动阀关闭、下水电磁阀的开关机电器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5、KM6、KM7分别由继电器开关M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7进行控制。
并且将KM5、KM6进行互锁保证电动阀开启或关闭间的相互隔离。
而KM3的常闭触点串联在KM1继电器中是为了保证1#清水泵在罗茨风机停止工作时工作,从而使得1#清水泵泵入的水源的使用安全[17]。
3.3.3 PLC外部接线图设计由以上所选元器件,结合本设计的原理,可作出PLC的外围电路接线图。
如图3-3所示。
图3-3 PLC外部接线图4 SBR废水处理控制系统的下位机程序设计本节将对PLC编程软件及顺序功能图编程语言进行简单介绍,并重点对控制程序中的典型环节进行重点介绍。
针对西门子 S7-200 PLC,我们选择STEP7-Micro/WIN32编程软件作为开发工具。
STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件,功能强大,主要用于开发程序,也可用于适时监控用户程序的执行状态。
加上汉化后的程序,可在全汉化的界面下进行操作。
按照设计要求编写程序,能使PLC 完成对现场设备的良好控制[18]。