S7-200 PLC在纯净水灌装线改造中的应用
基于S7-200PLC的SBR污水处理控制系统设计
1 绪论1.1 选题的目的从总的方面来说，中国的淡水资源总量与其他国家相比是不少，但就全国的分布上来说不是很平衡，因此相对的平均资源就少了。
而且在全国城市化大潮的推动下，在各个地方都有对环境或多或少的破坏，造成了不同程度上的污染。
但是，由于人口的迅速增加和工业上的生产需求，对于水资源的需求量，也是日益增多[1]。
就在这种严峻的形势下，污水处理工艺也就应运而生。
由于生产力水品的迅速提高，PLC技术也得到了充分发展的机会，使得污水处理控制系统变得更加合理化、智能化，同时也更加的省时省力，大大的节约了社会资源与劳动力，符合可持续发展原则。
以前的传统活性污泥法，现在早就跟不上社会的需求。
但现在依然有部分的企业采用传统活性污泥法来处理工业污水，这样虽然运行的成本低了，但是建设投资与占地范围都比较大，而且相对国家标准而言也是不符合相关要求的，容易造成对土地的再次污染。
如果一次性处理的污水太多，就无法及时进行反应处理，于是出现了更加高效、节能的污水处理控制工艺来满足人们与企业的日常需求。
1.2 选题的意义随着社会的高速发展，传统意义上的污水处理控制系统已经无法跟上发展的步伐，其缺点也是越发明显，已经逐步被社会所淘汰。
但是随着PLC技术的迅速发展，出现了一个新的基于可编程控制器的自动化程度比较高的污水处理控制系统。
本课题是基于S7-200PLC的SBR污水处理控制系统的设计，这个系统可以达到对污水池液位的实时监控、进水泵与风机相关I/O设备的故障检测及报警的目的，及时避免了不必要的浪费与危险。
本设计不仅仅完成了该系统的设计方案、工艺流程、程序编写，同时还完成了该课题在软硬件方面的设计以及组态监控画面。
1.3 污水处理的发展现状在国外，许多的污水处理厂早就想到了要将污水处理与网络连接到一起,这就是一些早期的与污水处理相关的自动控制系统的起源。
而且国外的人早些时候就把SCADA技术应用到供、排水系统中，并且也取得了一些不错的社会与经济效益。
SIEMENSS7—200PLC在水处理系统中的运用
（ 通化师范学 院， 吉林 通化 １４ ０ ） ３ ０ ２
摘
要： 该文针对给 、 水行业絮凝 沉淀法的 实际应 用， 排 阐述 了利 用 ＳＥ Ｎ ＩＭＥ Ｓ触摸屏及 Ｓ ７—２ ０Ｐ Ｃ， ０ Ｌ 实现 高分子絮凝 荆粉 状
及颗 粒 的 全 自动 配制 与投 加 过 程 ． 过 对 Ｍｏｂ ｓＲ Ｕ及 ＳＥ Ｎ ７—２ ０Ｐ Ｃ运 用 ， 到 定 量 浓度 配制 和 投 加 的 目的 ． 通 ｄ ｕ Ｔ ＩＭＥ ＳＳ ０ Ｌ 达
ｌ ＥＸＯ ０一ＯＸＥ０
触摸屏 ： Ｐ ７Ａ６ Ｖ ４ ０ Ａ ｌ一 Ａ ０ Ｔ １７ Ａ ６６２— Ａ １ ０ Ｘ ｓ ２０Ｐ Ｃ最多 可 以带 ８个扩展模 块 ， 以扩 ７— ０ Ｌ 可
充控制点， 并且支持多种通讯方式， 通讯 十分方便 ，
Ｃ ２３—１ Ｐ４ 模块 可 以与工业 以太 网通讯 ， 采用 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ
主要介绍 聚 丙 烯 酰 胺 类 絮 凝 剂 （ Ａ 高 分 子 聚 合 Ｐ Ｍ）
物的 自动配制 和投 加 的实现 ．
１ 系统控制流程
本装 置是 由用 于 干 粉 的贮 存 、 料 、 湿 、 解 进 浸 溶
和熟化等组件组装为一体的整体设 备。 包括封闭 的 配 置溶液 箱 ， 熟化 溶 液 箱 ， 存 溶 液 箱 ， 有 内 冲洗 储 带
口 计量泵与液位高、 低液位连锁， 溢流传感器与给料
电机连锁 ， 保证了系统安全可靠性， 整套设备均是通 过 ｓ —０ ７ ２０和触摸屏控制完成 ， 通过 Ｍ ｄｕ — Ｔ ｏｂ ｓ Ｒ Ｕ
通讯 ， 将现场数据反馈至上位计算机 ， 组成完整的通 讯 网络．
并监控从站． 总线传输介质为通讯电缆和光缆， 同时，
PLC在水处理和供水系统中的应用
PLC在水处理和供水系统中的应用PLC（可编程逻辑控制器）是一种数字化电气设备，广泛应用于自动化控制领域。
它通过编程实现逻辑控制和信号处理，可用于监测和控制各种工业过程。
在水处理和供水系统中，PLC的应用极为重要，可以提高系统的效率和可靠性，本文将从几个方面介绍PLC在水处理和供水系统中的应用。
一、水处理系统中的PLC应用1. 自动化监测和控制PLC可以实时监测水处理系统的各项参数，如流量、水温、PH值等，通过编程确定合理的控制策略，并实现自动控制。
例如，当水温过高时，PLC可以自动启动冷却设备以降低水温，保证系统正常运行。
这样可以提高水处理系统的智能化水平，减少人工操作的需求。
2. 水质监测和调控PLC可以连接各种水质监测仪器，实时监测水体中的有害物质含量，如重金属、微生物等。
一旦检测到异常值，PLC会自动触发警报或采取相应措施，如自动开启紫外线杀菌装置，保护水质安全。
此外，PLC 还可以与化学药剂投加设备联动，根据水质变化自动调整药剂投加量，并记录药剂消耗情况，方便后续分析和优化。
3. 故障诊断和报警PLC可以监测水处理系统的运行状态，一旦出现异常，如设备故障、泵阻塞等，PLC会自动触发报警，并记录故障信息。
这样，维护人员可以通过查看PLC的报警记录，快速发现问题所在并采取相应措施，避免设备过程中断，提高维护效率。
二、供水系统中的PLC应用1. 水泵控制供水系统中，水泵的启停是一个关键问题。
通过PLC实现水泵的自动控制，可以根据不同的供水需求，自动调整水泵的运行状态。
当出水压力过低时，PLC可以自动启动额外的水泵以增加水流量，保持供水稳定。
此外，PLC还可以监测水泵的运行状态，一旦出现故障，及时发出警报并切换备用水泵。
2. 水箱液位控制供水系统中，水箱液位的控制对于水压的平衡和供水稳定至关重要。
通过PLC实时监测水箱液位，并根据液位变化自动控制进水和排水阀门的开闭，以维持水箱液位在合理范围内。
PLC在水处理工程中的应用案例
PLC在水处理工程中的应用案例随着工业技术的不断发展，PLC（可编程逻辑控制器）在各个领域中的应用不断拓展。
水处理工程是其中之一。
本文将介绍PLC在水处理工程中的应用案例。
一、案例介绍该案例是针对一个城市自来水厂的水处理工程进行的。
该水厂负责处理原水、净化水质，确保供水的安全和稳定。
PLC系统被应用于该水处理工程中的不同环节，负责自动化控制和监控。
二、PLC在原水处理中的应用在原水处理过程中，PLC系统发挥着重要作用。
首先，PLC系统通过传感器检测原水中的悬浮物和杂质，并及时将检测结果传输到控制中心。
PLC系统会根据设定的参数，自动控制进水闸门的开闭，以确保原水的进水量稳定。
另外，PLC系统还能通过控制电动阀门，实现对混合器的控制，确保水质的均匀混合。
三、PLC在净化处理中的应用净化水质是水处理工程中不可忽视的环节，PLC系统也在其中发挥着重要作用。
首先，PLC系统能根据传感器的检测结果，自动控制各个过滤器和活性炭箱的操作，确保水质能够达到标准。
其次，PLC系统能够监测化学添加剂的投放量，并通过控制阀门和泵的运行，实现对化学添加剂的在线控制和调节。
此外，PLC系统还能及时监测净化设备的工作状态，当设备出现故障时，及时发出报警信号，提醒工作人员进行维修。
四、PLC在污泥处理中的应用在水处理过程中，污泥是不可避免的产物。
PLC系统也为污泥处理提供了便利。
PLC系统能够自动控制污泥浓度的检测，根据检测结果，实现对浓度控制和调节。
此外，PLC系统还能控制污泥脱水机的操作，确保污泥的脱水效果良好。
同时，PLC系统还能通过监测压力传感器的信号，实时监控污泥脱水机的工作状态，当压力超过设定范围时，及时发出报警信号，保证设备的正常运行。
五、总结通过以上案例的介绍可以看出，PLC在水处理工程中的应用案例丰富多样。
PLC系统能实现对原水处理、净化处理和污泥处理等环节的自动化控制和监控，提高了水处理工程的效率和稳定性。
S7—200PLC和变频器在自动恒压供水控制中的应用
控 制 中的应 用
王晓航 ， 吴 建
（ 南瑞集 团公 司 ， 江苏 南京 ２ １ １ １ ０ ６ ）
摘
要： 文章简要介绍 了供水工程的环境和背景 ， 对计算机监测控制 系统软件Ｎ Ｃ ２ ０ ０ ０ 、 西门子Ｓ ７ － ２ ０ ０ Ｐ Ｌ Ｃ 、
主 回路 和 控 制 回路 方 面设 计 进 行 阐述 ， 还 对 变频 控 制 原 理进 行 介 绍 和 说 明 ， 为 类 似 系统研 究 、 设 计 和 应 用
破坏 以及减小对泵机损耗。某工业基地供水工程地处于 甘肃腹地 ， 属大陆性干旱气候 ， 干燥寒冷 ， 降水奇缺 ， 蒸发 强烈 日照长 ， 冬冷 夏热温差大 ， 秋 凉春旱多风沙夏季干热
制技术和通信 网络技术 的快速发展 和大量应用 ， 采用计 算机 自动监测控 制系统和 变频器有 助于解决供 水方 面
动监测控制系统和 电机变频 器以可 编程控制器 （ Ｐ Ｌ Ｃ ） 可 靠 的Ｐ Ｉ Ｄ 调节控 制技术 和 良好 的变频节能效果被广泛地
定性要 求高 ，在经济 上和技术上进 行可行 性分 析和 比
较， 西 门子公 司研制 的Ｓ ７ — ２ ０ ０ 型Ｐ Ｌ Ｃ 和Ｍ Ｍ ４ ３ ０ 变频 器被
应用 ， 在启动和停止 电机时 ， 实现平 滑无扰运行 ， 能有效 地减小电流对 电网的冲击影响 、 减 轻对 管网的水锤 冲击
Ｋｅ ｙｗｏ ｒ ｄｓ ： Ｐ ＬＣ； ＮＣ２ ０ ０ ０； Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｃｏ ｎ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ； Ｓ ｕ ｐ ｅ ｒ ｖ ｉ ｓ ｏ ｙ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
在节水 、 节能、 降耗 已成为 当今 社会科 学发展 强烈 要求 的条 件下 ， 随着 电机变频 技术 、 计算 机 自动监 测控
S7-200在一体化净水装置的应用
S7-200在一体化净水装置的应用发表时间：2018-08-22T11:10:59.093Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：张博[导读] 摘要：一体化净水器，是设有絮凝加药、机械絮凝、斜管沉淀以及过滤等设施的综合净水器设备，将絮凝、澄清和过滤工艺紧凑合理地组合成一体，能方便地将一般地面水源原水净化成符合卫生标准的生活用水，主要适用于广大农村、乡镇、农场、部队营房和中小企事业单位改善生活饮水水质使用。
(新疆德安环保工程有限公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830023)摘要：一体化净水器，是设有絮凝加药、机械絮凝、斜管沉淀以及过滤等设施的综合净水器设备，将絮凝、澄清和过滤工艺紧凑合理地组合成一体，能方便地将一般地面水源原水净化成符合卫生标准的生活用水，主要适用于广大农村、乡镇、农场、部队营房和中小企事业单位改善生活饮水水质使用。
一、一体化净水装置的原理一体化净水装置和城市供水厂的净化流程一样。
它有：混凝池、沉淀池、过滤池、水质稳定装置、反冲洗装置、水泵及电气控制柜。
1、混凝池：投加混凝剂的原水由进水管进入混凝池内，用特制的搅拌机搅动，使水中的悬浮物和混凝剂充分接触反应形成矾花。
一般净水装置是采用涡流反应来使水和混凝剂混和，但效果受水量的变化而不稳定。
该净水装置则用搅拌机混和，不受水量变化而影响效果。
2、沉淀室：水经加混凝剂混凝后形成矾花，流到设备的沉淀池内进行沉淀，沉淀池采用斜管沉淀法，经过梯形斜板沉淀室沉淀完成固液分离，沉淀下来的污泥排入泥斗。
3、过滤池：经沉淀后的水流到过滤池过滤，滤池结构：底部为布水管，中部为纤维高效滤料，上部为拦截板。
过滤速度为18m/h，最后清水流到清水池内消毒处理后饮用。
过滤池反冲周期为12小时左右，反冲时间为15-20分钟。
一体化净水器适用于江、河、湖、水库等以地表水为水源的给水工程的水质净水，中水回用、及煤矿尾矿水、洗煤水、浴池、游泳池、洗车场、造纸、印染、电镀和其它工业废水的水质净化。
西门子S7-200PLC在液体混合控制系统中的应用
西门子S7-200PLC在液体混合控制系统中的应用
马晓娜;于桂军;王智勇
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2010(029)009
【摘要】本文针对原有方法如人工式液体混合及继电接触器液体混合控制系统存在的不足,提出一种基于西门子S7-200PLC的液体混合控制系统的设计思路.给出了PLC控制系统的I/O口配置、硬件电路图和梯形图程序.本文中PLC系统具有很好的可靠性和抗干扰能力,不仅大大降低了系统的故障率,提高了生产效率,而且可在线调试,方便系统的升级改造.
【总页数】3页(P66-68)
【作者】马晓娜;于桂军;王智勇
【作者单位】沈阳工业大学工程学院,自动化系,辽宁,辽阳,111003;辽宁科技学院,自动控制系,辽宁,本溪,117004;沈阳工业大学辽阳校区,辽宁,辽阳,111003
【正文语种】中文
【中图分类】TP319
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关于西门子S7-200PLC控制的单水箱液位控制系统
关于西门子S7-200PLC控制的单水箱液位控制系统摘要：本文涉及西门子S7-200 PLC控制的单水箱液位控制系统，主要介绍了该系统的硬件组成、软件设计及控制方法。
通过采用传感器测量水箱液位，利用PLC进行数据处理和动作控制，实现了液位的自动控制。
该系统具有良好的控制精度和稳定性，能够满足单水箱液位控制的需求。
关键词：西门子S7-200 PLC，单水箱液位控制，传感器，自动控制正文：一、概述单水箱液位控制系统主要是通过对装置液位的检测、处理、控制实现液位的自动控制。
本文主要介绍基于西门子S7-200PLC 控制的单水箱液位控制系统。
二、系统硬件该系统的硬件由传感器、PLC、继电器、驱动器等组成。
其中：1. 传感器：采用超声波液位传感器，检测水箱液位高度，并将检测到的液位信号传输给PLC。
2. PLC：采用西门子S7-200 PLC，负责对液位信号进行处理，控制继电器进行开关控制。
3. 继电器：用于控制电泵、水泵等设备的开关控制，并将PLC输出的控制信号转化为继电器输出的开关信号。
4. 驱动器：用于控制电动阀门、水泵等设备的启动和停止。
三、系统软件PLC 控制器运行的程序是实现系统控制的关键，本系统采用Ladder Diagram（梯形图）语言进行程序设计。
具体实现步骤如下：1. 液位检测：通过设置输入端口，读取超声波液位传感器检测到的水位高度信号，并将其转化为PLC可以识别的数字信号。
2. 控制逻辑：根据设定的控制目标进行逻辑运算，以控制电泵、水泵等设备的开关控制。
3. 输出控制：根据控制逻辑的结果，设置输出端口，将PLC处理后的控制信号通过继电器输出，实现对水泵等设备的动作控制。
4. 系统监控：设置监控程序，实时监测PLC的运行状态，并对系统的运行状态进行判断，以保证系统的正常运行。
四、系统控制方法根据液位反馈信号，PLC控制程序可以根据设定的控制目标来判断控制条件。
将液位传感器所检测到的水位高度转换为数位信号后，PLC程序可以计算液位高度和液位与设定值之间的偏差，进而控制水泵等设备的开关控制。
饮料灌装生产流水线PLC控制
常州机电职业技术学院毕业设计（论文）作者：学号：系部：电气工程系专业：电气自动化技术题目：饮料灌装生产流水线PLC控制校内指导教师：企业指导教师评阅者：2015 年5 月毕业设计（论文）中文摘要AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control devices, it will relay the traditional control system combined with computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control computer, the realization of industrial control wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing an increasingly important role. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system.The article introduced the PLC beginning of the relevant knowledge, and then to drink bottling line as an example, the use of Mitsubishi FX series programmable logic controller, PLC, introduced in the beverage bottling line in the application, given a detailed program design process. PLC control of the use of beverage filling production process, which can effectively improve the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of control systems and flexible.Key words: programmable logic controller, filling lines, Sequential Function Chart, Ladder Diagram目录前言 (I)第一章可编程控制器概述 (II)1.1PLC的定义 ...................................... I I1.2PLC的基本组成 .................................. I I1.3PLC的功能与特点 ............................... I II1.4PLC的应用范围 ................................. I II 第二章系统总体设计 (III)第三章系统硬件设计 (IV)3.1传感器的选择.................................... I V3.2PLC控制部分硬件设计 (V)3.2.1 PLC控制系统外部接线图 (V)3.2.2 输入/输出接口（I/O）功能量................ V I 第四章系统软件设计 . (VI)4.1控制系统顺序功能图.............................. V I4.2梯形图........................................ V III4.3指令表 (X)第五章程序调试 (XI)第六章结论和展望 (XV)参考文献 (XVI)前言一、课题研究背景几年前，自动化技术只占包装机械设计的30%，现在已占50%以上，大量使用了微电脑设计和机电一体化控制。
浅析PLC在水厂改造中的应用
浅析PLC在水厂改造中的应用随着社会经济的深入发展，科学技术在各个领域都取得了良好的成果，本文讲述PLC在某水厂改造中的应用，主要突出PLC通信网络方式的更新及更新后的网路使生产运行更快速、更可靠。
改造主要体现在保证原有的水处理工艺正常运作的基础上，新旧系统实现无缝的切换、更换，保证供水的可靠性。
标签：PLC;水厂;改造;避免雷击引言：某水厂自建成投产至今，已形成日处理水量30万立方每天的供水量。
是该区最主要的自来水厂之一，承担主要的供水任务。
全厂实行自动化控制标准进行建设，自动化控制高。
但由于建设年限已久，原系列PLC产品早已停止生产，日常维护困难。
使用现有新型PLC更替原有设备势在必行。
为了减少更换设备对生产的影响，本文介绍了一个非常好的方案以完成本项目的设备替换。
一、PLC技术改造的要点1.改造原有的站点之间的通信方式。
水厂现有PLC控制系统为modicon984—685E系列产品。
现共有5个站点，分别控制水厂不同工艺段，由于5个站点之间有一定的距离，而且5个站点之间采用RS485的通信方式，连接采用普通双绞线的接线。
在过去十几年的运行纪录里经常出现通信线路遭雷电冲击，烧坏通信模块。
为了避免通信线路遭雷击和同时提高通信速度，本设计将原有的通信改造为光纤通讯。
2.考虑全厂运行连续稳定性，将厂内5个站点分批分期进行改造。
改造的方案要支持在不关闭水处理工艺流程的情况下更换设备。
为了满足这个要求，本改造方案会在改造更换设备的时间段启用原有的明备用设备。
3.保留原有的监控界面，升级内在核心硬件。
在不改变现有的上位机的监控操作软件InTouch5.6的情况下，把现有的工控机的操作系统升级到winXP，并且使用TCP/IP网络通信端口替代原有的PCI插槽功能板卡的通信方案。
4.用当前的主流PLC配置替代之前用的PLC设备。
为了保证PLC逻辑控制程序跟原有的水处理工艺相匹配，可以按要求改进部分设备控制，使改造后更节能。
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S7-200 PLC在纯净水灌装线改造中的应用
摘 要：文章介绍了利用西门子PLC对灌装生产线进行改造的实践过程，有效地解决
了原自动灌装线灌装量不足的问题。改造思路简洁，造价低，运行可靠，效果好。
关键词：自动生产线 灌装计量 PLC 技术改造
O、问题的提出
某公司几年前引进一套美国进口的纯净水灌装生产线，该生产线为封闭式全自动灌装，
每小时灌装5加仑桶装纯净水30吨。但由于原先设计缺陷：灌装头为敞开式，灌装时,大量
空气被快速水流夹带到纯净水瓶中，在水中产生大量气泡，以至纯净水桶未被灌装到规定量
时，成品水已大量溢出，待气泡消失进行封装时，净含量已明显不足5加仑（换算为18.9
升），溢出的成品水既造成了严重浪费，也使整个地面严重积水，给生产车间的环境带来影
响。国家技术监督局《定量包装商品计量监督规定》第五条规定：“单件定量包装商品的净
含量与其标注的质量、体积之差不得超过规定的负偏差18.9L*1%”，即0.189L。且按照本规
定第六条：“批量定量包装的商品按规定的抽样方法和平均偏差计算方法随机抽样和计算，
平均偏差应当大于或等于零，并且单件定量包装负偏差件数应当符合小于或等于1的规定”
（生产规模每批大于250桶），因此灌装的纯净水无论单件还是成批，都不符合上述要求，
随着执法机关执法要求的不断提高，这条生产线只好时断时续地运行。
一、解决方案
为了解决这个问题，只有对生产线实施改造，使之既符合计量要求也符合食品卫生要
求。改造的基本思想是改变灌装速度，实施分阶段灌装：先快灌，后慢灌。快灌时，保证生
产效率；慢灌时确保包装量达标，水流速度慢，不夹带气体，同时瓶内的气体溢出，只要调
节好各阶段的时间，就能使纯净水灌装量符合规定要求，并尽量不降低整个生产线的工作效
率。
原设备配水泵3台，分别为纯净水水泵、消毒液冲冼水泵、清水预冲洗水泵；传送带
两套，分别为空纯净水桶冲冼、消毒传送带，成品水传送带。在按下总启动按钮后，空纯净
水桶冲冼消毒传送带电机就立即启动，传送带的启停由一只电磁离合器的吸合或释放来控
制；一套气动封盖装置；一台空压机为灌装系统中的气动元件提供压力。原生产设备中所有
电机的启停由PLC直接控制外，其它工作点由PLC控制双向电磁阀，再由双向电磁阀控制气
动元件；为保证低温时的消毒效果另设一套低温加热的装置。整条生产线可划分为三个工作
区：冲冼消毒、灌装、封盖包装，三者的顺序衔接均为限位开关，其它无太多关联。原来的
工作流程大致是：空纯净水桶上线→传送带向前一个工位，进入清冼消毒区，清水冲冼7
秒→传送带向前一个工位→消毒液消毒8秒→传送带向前一个工位→纯净水冲冼15秒→传
送带向前一个工位，进入灌装区→纯净水桶调整位置，进入灌装区→灌装10秒→成品传送
带运行至封盖包装区→封盖→传送带将纯净水桶送出生产区。灌装机的每道工序可同时对两
只纯净水桶进行作业。
改造这套设备采用西门子S7-200可编程序逻辑控制器（PLC）,CPU型号已为224，改
造从基础工作开始，首先必须弄清生产线的工作流程，接下来要做的工作是整理出原有的控
制线路并绘制成图，查清原PLC各路输入信号的来源及各路输出的控制对象，这样在重新编
写程序时，注意使PLC内部新的逻辑程序尽量与原外部受控对象吻合，原PLC外其它线路才
能避免产生较大改动。
对于改变灌装速度考虑有两种方案供选择：一、使用变频器按要求控制灌装水泵的速
度，达到改变灌装流速的目的；二、采取“变径限流”的方法，在灌装喷头前的纯水管道上
加装旁通管道，通过对旁通管道的通断控制，从而改变灌装速度。对于第一种方案，必须使
变频调速器在10秒内，频率从0 Hz升至50Hz，待瓶充装80%的体积后，再将频率从50 Hz
降至40Hz左右，灌满后再停泵，为保证灌装效率，在运行此方案过程中，必然会出现变频
器频繁的急剧加减速现象，变频器在带负荷急速启动的场合下，极易出现“加速中过电流”
报警，急剧减速时，会引起“减速中过电压”报警现象，长期以往，会对变频器的功率元件
产生不良影响，乃至损坏，且变频器价格昂贵。
经过认真的比较，最后确定优先考虑第二种方案。第二种方案是在原灌装头上部加装
一只手动球阀V1、一只气动阀V3，手动球阀上部加装一个旁通管（见图一，图中虚线为原
有管道，实线为改造后增加的管道），旁通管上加装一只气动阀V2，用于控制旁通管的通断，
以改变灌装速度，同时拆除两只灌装头上的气动阀，而只在其中一只灌装头上装一只手动球
阀V4，用以调节两只灌装头的灌装速度同步。当纯净水桶被推入灌装位置后，灌装干管上
的两只气动阀V2、V3同时打开，进行全速灌装，待灌装到纯净水桶80%的容积后，气动阀
V2关闭，将手动球阀V1的开度凋节适当，灌装速度降低，使灌装时水流不夹带空气，此时
先前被携带进水桶的空气泡逐渐溢出，调节灌装速度时应力求能使排气与灌装的效率最优
化。由于设备本身没有检测纯净水灌装量的传感器，因此完全由PLC的定时器设定的时间长
短来确定灌装量的多少，灌装量定时器设定值及灌装流程中的其它的定时器设定值均由调试
生产线时根据实际情况确定。
图一
可编程序逻辑控制器优先选用了西门子S7-200， CPU型号已为
224，I/O点数为了24点（14个输入点，10个输出点），编程软件为STEP7-Micro/WIN，该
软件功能齐全，使用方便，可进行离线编程、在线连接和调试，用户直接编制较为直观的梯
形图即可，梯形图和语句表可相互转换，程序运行时，用户可方便地通过Program Status
菜单命令查看执行结果及各I/O口的状态，也可以通过状态图（Status Chart）来跟踪过程
变量，调试时还可在线强制或修改过程变量的值。程序编制好，下载到PLC后，经几次调试
并适当修改时间参数后，完全符合原来的工艺流程，且灌装量问题也得到圆满解决。改造后
的系统配有简易的人机界面TD200，可以通过人机界面查看、监控、和改变应用程序的过程
变量，改变各工序定时器设定值等。冲洗及灌装部分程序(略)
原生产线中有一些设计不太合理，在空瓶消毒冲冼的最后一道纯净水冲冼工序中，冲冼
用纯净水与灌装的纯净水由同一水泵供水，如果正在进行灌装，则纯净水冲冼空桶的水压明
显达不到实际工作要求，冲冼效果不理想，改造后的生产线则避免了此类情况，设定灌装工
序比纯净水冲冼优先，灌装时则不能进行纯净水冲冼，等到灌装结束后才可执行该冲冼工序。
原灌装系统在纯净水灌装结束后，传送带将两只纯净水桶移出灌装区，进入封盖工序，这时
灌装机才会进行下一次的灌装。改造后，我们将灌装好了的纯净水桶移出灌装位置后，立即
开始下一次灌装，这样一来明显节省了传送带从灌装工序运行至封盖工序这段行程的时间，
有利于提高整体工作效率。
二、运行效果
此次改造，历经周期较短，没有给生产厂方造成长时间的停产，投入费用少，有效地
解决了灌装量不足，严重溢水的问题，且灌装效率未有明显影响，运行十分稳定，用户比较
满意。
参考文献:simatic s7-200系统手册
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