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1、工业污水处理的工业污水处理的 PLCPLC 控制控制摘要摘要由于一个城市的工业门类较多，废水排量大，因此城市污水处理是一个非常复杂而庞大的工程。污水中 BOD、COD、SS、，碱及有机磷、盼、氯化物、硫化物、石油、苯、三氯乙醒、甲醇络离子等浓度较高。若不经处理直接排放则不仅影响人民的健康，危害农业的和工业的生产，也严重污染自然水体，因此必须对污水进行综合治理，以使其达到国家排放标准。污水厂为例，说明其工艺流程及实施方案。如图所示，污水被粗格栅房清除，然后入曝气沉淀池，吸砂机吸出的沉砂送到分离器，沉砂连同水一起排入输砂槽，与沉沙一起处理，然后污水排入曝气池，曝气池中设有溶解氧测定仪，根据水质的变
2、化及污水中溶解的含量控制调节进气量，再经中间沉淀池，到最终沉淀地等多道工序刮泥，除砂，调节溶解氧进入量，使污水达到国家排放标准。目前污水处理的 PLC 控制系统在国内外已经得到广泛应用。此次设计的工业污水净化处理系统的工艺流程为：按下启动按钮，启动并运行搅拌器；打开净化反应池的进水阀，使工业午睡流入净化反应池，并检测流量；水位在正常范围内，开始测量酸碱度并测量水温；流量、酸碱度和水温的数字信号送给PLC，进行中和处理，水温调节以及进水阀开口度的调节；检测水位并调节排水阀，控制处理好水的排出。关键词：关键词：污水处理 PLC控制系统Industrial wastewater treatment
3、PLCIndustrial wastewater treatment PLCcontrolcontrol?As a city more categories of industrial wastewater discharge,thereforemunicipal sewage treatment is a very complex and large projects.Sewagein BOD,COD,SS,alkali and organic phosphorus,I hope,chlorides,sulfides,oil,benzene,Peter triclosan B,methano
4、l concentration higher Tongxinluoions.If not treated directly emissions not only affect the health of peopleand endanger agricultural and industrial production,but also seriouspollution of natural water,it is necessary to carry out comprehensivetreatment of sewage,and to make it reach the state emis
5、sion standards.Wastewater treatment plant as an example to illustrate the process and theimplementation of the programme.As shown,the sewage was removed roughgrid,and then into the aeration sedimentation tanks,sand suctionaspiration of the desiltingmachines to the separator,desilting togetherwith th
6、e water discharged into the trough lose sand,sand and dealt with,Then the sewage into the aeration tanks,aeration pond with dissolved oxygendetector,according to the changes in water quality and sewage dissolvedin regulating the content of the feed rate control,then the middlesedimentation tanks,and
7、 to the final sedimentation processes,such asmulti-channel scratch mud,Desanding,regulating access of dissolvedoxygen,the sewage reached state emission standards.At present sewage treatment in the PLC control system has been widelyapplied at home and abroad.The industrial design of the sewage purifi
8、cationprocess for the treatment system:Press the start button and up and running blender;The open-purification tank valve,the inflow of industrial nappurification tank,and to detect flow;The water level in the normal range,and begin measuring pH andtemperature measurement;Flow,pH and temperature dig
9、ital signal gave PLC,and in the processing,as well as temperature-regulating valve opening of the regulation;Detection and regulate water drainage valve,the control handle fromthe water.Key words:Key words:sewage treatment PLC Control System目录第第 二二 章章第第二二章章第第三三章章第第四四章章第第一一章章 概概述述.6设计课题的目的和意义.6我国水资源基
10、本情况.6水污染概述.6工工业业污污水水的的处处理理系系统统.7污水处理工艺流程简介.7控制系统的设计.7机械处理段的自动控制系统.7生化处理段的自动控制系统.8污泥沉淀浓缩处理段的自动控制系统.8控制系统的实现.9（系统硬件构成.9系统软件.10控制系统的功能和工作状态.11手动状态（MAN）.12自动状态（AUTO）.12自诊断.12可可编编程程序序控控制制器器概概述述.13可编程序控制器的历史.13可编程序控制器的基本结构.13可编程序控制器的特点.14PLC 的应用范围.14（可编程序控制器的工作原理.14系系统统控控制制方方案案设设计计.16流量控制.16中和处理.17温度处理.18
11、水位控制.18按下起动按钮.19程序系统.20第第五五章章可可编编程程序序控控制制器器系系统统的的抗抗干干扰扰措措施施.22控制系统中干扰及其来源.22可编程序控制器的工作环境.22I/O 端的接线.23设设计计总总结结.24参参考考文文献献.25致致谢谢.26附录 1 污水处理的 PLC 系统梯形图.27附录 2 PLC 与现场器件的系统接线图.28第一章第一章 概述概述设计课题的目的和意义设计课题的目的和意义高等院校工科专业毕业设计是实现本科培养目标要求的重要阶段.毕业设计是学生在毕业前的综合训练阶段;是学习,深化,拓宽,综合教学的重要过程;是学生学习,研究与实践成果的全面总结;是培养学生
12、综合素质和工程实践能力的重要方法.毕业设计着重培养学生综合分析和解决问题的能力,组织管理和社交能力,独立工作能力,培养学生严谨的科学作风和认真的工作态度,树立事业心和责任感,毕业设计对于提高毕业生全面素质具有重要意义。我国水资源基本情况我国水资源基本情况随着我国经济的迅速发展，人口的增加，人民生活水平逐步提高，工业化和城市化步伐的加快，用水量急剧增加，污水排放量也相应增加，加剧了淡水资源的短缺和水环境的污染。；我国水资源的总存储量平均每年 28000 亿立方米，但人均水资源拥有量仅为 2340立方米，为世界平均值的四分之一。并且水资源时空分布不均，造成南多北少，东多西少的局面。在北部降水大部分
13、集中在 69 月份，此期间的降水量占全年降水量的百分之七十至百分之八十。缺乏生态保护意识，一些急功近利的做法，严重破坏了森林和植被，破坏了生态系统平衡，导致洪涝和干旱频繁发生。水污染概述水污染概述我国水污染的状况十分严重的，国家环保总局的统计显示，2003 年全国废水排放总量为 460 亿吨，其中工业废水占%；生活污水占%。但据水利部统计，全国废水排放总量 640 亿吨，其中工业废水占 60%。生活污水占 40%。在 2003 年全国七大江河水系的 407 个监测断面中，仅有%的断面符合 III 类以上水质标准，劣 V类水质占%。我们有限的淡水资源数量不足，质量下降。我国各级政府认识到水污染治
14、理和水资源保护的重要性，认识到经济和社会的持续发展有懒于环境的保护和资源的合理开发利用，包括水资源的保护和水资源的合理开发利用，重视加速了水污染治理设施的建设。如果把工矿企业修建的污水处理设施的处理能力统计在内，估计城市污水处理率30%以上，如果把池塘、人工湿地、土地处理（农田灌溉）等自然法处理设施处理的污水量已考虑在内，污水处理率可达40%。据统计我国工业废水处理设施的总处理率已达到 87%。但实际上处理的工业废水量远达不到该值，因为一些调查统计表明，我国工业废水处理设施只有 1/3 是运行正常的，3/3 运行不正常，而另 1/3 停产不运行。工业污水处理系统:污水处理的各处理设备分布分散，
15、每个工艺区段相对独立；I/O 点中以离散量为主，模拟量为辅；由于这些特点，使其更适宜以PLC 为主要控制器的集散式控制方案。本文介绍的就是这样的一套以 PLC 为主组成的顺控系统。第二章第二章工业污水的处理系统工业污水的处理系统2.12.1污水处理工艺流程简介污水处理工艺流程简介该污水处理过程主要分为机械处理、生化处理、污泥处理三个阶段。现将其工艺流程介绍如下（见图 2-1 所示）。）图 2-1 工艺流程图控制系统的设计控制系统的设计控制系统设计目的是对污水处理过程的机械处理阶段、生化处理阶段、污泥处理阶段进行顺序控制，及在故障情况下的紧急停车等一系列处理过程进行全自动 PLC 控制。机械处理
16、段的自动控制系统：(1）每台格栅前后安装了一台液位差计，PLC 根据液位计量检测到的水位差值和时间设定，自动控制格栅除污机的运行；当水位差值超过设定值或时间设定值时，自动控制格栅和螺旋输送机按照预先编制的程序运行。（2）污水提升泵房是全厂的咽喉，一旦出现故障，全厂就得停产，泵的控制至关重要。设在前池的液位计量仪将检测到的水位信号送到控制运算器，PLC 根据检测值与设定值的差值来自动控制水泵的运行。当水位升高到预定的水位值时，自动控制水泵按照预先编制的程序依此逐台启动；当水位减低到预定的水位值时，自动控制水泵按预先编制的程序依此逐台关闭。同时累积水泵运行时间，自动轮换水泵，保证水泵累计运行时间均
17、等，并处于在最佳运行状态。当水位降到设定下限水位时，干运转保护起动，自动控制水泵全部停止运行，以保证水泵的安全。（3）钟式沉砂池是由一套变速及调整系统机构控制箱来就地控制，其转盘的转速和高度均可根据除砂效率和有机物分离效率的要求，哪个更高而定来进行调整。另外进出水口及池中水位可视需要去除的砂粒的粒径而定。沉砂池各设备运行状态及故障信号送至中控室去显示监控。生化处理段的自动控制系统：氧化沟的运行控制：我们在外沟、中沟、内沟都各设置 1 台溶解氧测量仪表，将仪表检测到的溶氧仪测量值送至现场 PLC 控制子站，PLC 根据氧化沟中的溶解氧含量，按照预先已编制好的程序（为保证氧化沟内流速均匀；所预先编
18、制的动作顺序），自动控制转碟的运转台数和运行时间；以满足外、中、内沟的溶氧值稳定在生化反应的设定值。在外沟，因所需溶氧值较低，溶氧仪将不能工作在其测量范围的精确量程内，检测值的误差较大，为此在外沟另设一台氧化-还原电位计，用来校正被监控参数的测量。同时，还可调节氧化沟的出水堰板，以改变转碟浸没水深来增减空气曝气量，既保证了氧化沟生物处理过程的稳定又节约了能源。根据以往的氧化沟的运行情况，在编制氧化沟的运行控制程序时，还需注意三点：1，考虑水中溶解氧的变化速率，避免控制系统的不稳定，需设置溶解氧的控制死区；2，为避免转碟的控制不稳定，在程序中设置转碟的时间死区，在此时间内转碟是不可启停的；3，为
19、了平衡转碟的工作时间，应开转碟和应停转碟要符合先开先停的原则，目的是减少转碟电机的损耗，达到节能的要求。另外，在中沟我们还设置了混合液浓度检测仪表，在外沟设置了检测液位的超声波液位计。以加强对氧化沟生物反应情况的监控。污泥沉淀浓缩处理段的自动控制系统：（1）在污泥浓缩加药系统，我们根据容积比例设置了一套自动控制配药系统（见图 2 所示）图 2-2加药系统带控制点流程图加药系统按照预先编制的程序运行，定时加药、配水及搅拌。首先进行药液的配置控制，由 PLC 根据所确定的容积比去自动控制除磷药剂原液与稀释水的投加量，配制成所需浓度的除磷药剂；在配药罐上还设有超声波液位计，液位信号送至 PLC，当药
20、液量和水量比例满足配比要求，配药过程结束后，PLC 自动控制打开配药罐出口的电动球阀，进入加药阶段。除磷药剂的投加量，由 PLC 控制计量泵去完成。（2）脱水机房设带式脱水机及全部附属装置。负责脱水、加药、进泥、出泥、反冲洗等设备的连锁控制，整套脱水系统按照预先编制的程序运行，PLC 负责对各设备的运行情况进行监控及连锁保护。控制系统的实现控制系统的实现系统硬件构成(1)PLC 控制系统由工艺过程监控系统、通讯系统、可编程序控制器及检测仪表组成。采用分布式计算机集散控制系统，实现对全厂的工艺流程进行分散控制、集中管理。控制系统采用了过程监控级（即中央监控站-主站）和现场控制级（即两个智能子站P
21、LC 站）的两层结构，划分为中央控制室、第一分控室、第二分控室三个区域。(2)过程监控级设在中央控制室（主站）内，由两台工控机、两台打印机和通讯卡等组成工程师站、操作员站及数据通讯系统。操作员站是操作员用以完成对整个污水处理厂进行实时监控功能的岗位，负责对全行操作，但在同一时间内只允许一个站操作同一个设备；工程师站可以实现在线控制系统的编程及各种参数的设定与修改等任务；数据通讯系统则用来提供或接受工业过程的实时信息及与上级管理站的通讯等任务。(3)现场控制级为两个智能子站，分别设置在两个分控室内，由 PLC 控制器、I/O 处理单元及现场检测仪表组成，用以完成数据采集、处理等功能，负责对污水处
22、理厂各个反应处理阶段进行就地分散控制，分站的操作权限由主站来分配。两个智能子站和主站通过现场通讯总线相连.PLC 选用的是 FX-2 可编程序控制器，它具有模拟量、开关量的采集处理和计算功能以及逻辑控制、计时比较等顺序控制功能，并且具有集成的批处理功能和高速数据通讯网，以满足连锁控制的快速响应的要求。根据系统的要求，我们选用以下设备：工业计算机、激光打印机、投影仪、针式打印机、通信电缆和可编程序控制器。#系统软件FX-2 PLC 控制系统软件为两部分：（1）监控级应用软件监控级应用软件为 Monitor Pro 监控软件。具有实时数据库、趋势和实时图表、模拟画面、报警管理、数据库巡航等功能，监
23、控软件采用全汉化界面，设计有工艺流程图、各工艺单元流程图、趋势图、报表、报警、各种电量参数图、各种设备的操作和参数设定画面。操作员通过菜单命令或鼠标点击，可浏览所有工艺过程画面，显示当前状态并按顺序记录、输出；能完成各类数据的记录、存盘、报警，处理打印各种生产报表、曲线图和站图表（显示出泵和阀的状态，提供最重要的检测值和报警），以及对各阶段的反应时间和给定值的调整等。同时，全厂所有可操作的设备均可由操作员在工作站上通过鼠标和权限进行遥控操作，完成指挥调度过程。由于污水处理厂自控系统需要经过长期运行，获得经验数据，然后重新调整控制系统。所以各种可能需要调整的参数均可在上位机进行设定，如回流污泥泵
24、、剩余污泥泵的工作时间，溶解氧的控制死区，转碟工作的时间死区等。这样，操作人员可以随时根据现场情况调整控制参数，优化工艺的运行效果。（2）编程工具软件：PLC 编程工具为 PL7 Pro，该软件可在 WINDOWS 系列操作系统上运行，采用图形编程界面，具有梯形图（LD）及结构化文本语言等多种编程语言可供编程人员编程时使用。可对 I/O 设备进行组态和参数化，能对任何连接到控制总线的节点进行测试和启动，可在线修改系统中任一点的用户程序。并包括先进的系统诊断能力、过程诊断工具和远程维护等。该系统控制程序流程图（见图 2-4 所示）：图 2-4 控制程序流程图控制系统的功能和工作状态控制系统的功能
25、和工作状态为了确保在 PLC 系统意外情况下污水处理的顺利进行，我们配备了自控、手控两套装置，各工艺参数的显示信号分别经计算机和就地常规仪表显示，这样当计算机由于某种原因产生故障或设备检修维护时，可以手动操作。手动状态（MAN）在刚开始初试阶段，系统尚未稳定之前，可以使用手动操作，用鼠标直接遥控现场工艺操作。考虑到现场调试和全自动运行时故障处理的需要，设计的手动控制程序，可以对机械处理段、生化处理段及污泥浓缩处理段各个反应阶段实现手动控制，各工艺根据状态转移条件转移，中途可退出状态。在需要关闭整个控制系统时，还可在现场对重要的部分单元进行手工操作。自动状态（AUTO）当工艺处理过程由不稳定运行
26、转为稳定运行，工艺参数达到工艺要求时，将系统由手动切换为自动状态。整个系统完全由 PLC 可编程控制器来自动控制。无论由 A/M、M/A，偏差是否为零，切换过程都是无扰动的，调节输出决不会发生突变。自诊断过程诊断、实时时钟，状态和故障显示报警。当设备发生故障时，上位机画面对应设备有红灯闪烁，直至故障消除。报警内容加入报警数据库，并在报警画面显示；报警信息可通过打印机打印；通过报警画面可以查询全部历史故障情况。第三章第三章可编程序控制器概述可编程序控制器概述可编程序控制器的历史1968 年美国 GM(通用汽车)公司提出取代继电器控制装置的要求，第二年美国数字公司研制出了第一代可编程序控制器，满足
27、了 GM 公司装配线的要求。随着集成电路技术和计算机技术的发展，现在已有第五代 PLC 产品了。在以改变几何形状和机械性能为特征的制造工业和以物理变化和化学变化将原料转化成产品为特征的过程工业中，除了以连续量为主的反馈控制外，特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求，所以 PLC 发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。在多年的生产实践中，逐渐形成了 P
28、LC、DCS 与 IPC 三足鼎立之势，还有其它的单回路智能式调节器等在市场上占一定的百分比。可编程序控制器的基本结构PLC 种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编程序控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这个变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC 专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由 CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。PLC 的结构框图（见图 3-1 所示）图 3-1 PLC 的结构框图可编程序控制器的特点现代工业生产是复杂多样的，它们对控制的要求也各不相同。可编程序控制器一经出现就受到了广大工程技术人员的欢迎。它的主
29、要特点如下：（1）抗干扰能力强，可靠性高；（2）控制系统结构简单，通用性强；（3）编程方便，易于使用；（4）功能完善；（5）设计、施工、调试的周期短；（6）体积小，维护操作方便。PLC 的应用范围（1）开关量逻辑控制；（2）运动控制；（3）过程控制；（4）数据处理；:(5)通信联网。可编程序控制器的工作原理PLC 的控制逻辑实现原理：继电器控制系统是一种“硬件逻辑系统”，如图 3-7（a）所示，它的三条支路是并行工作的，当按下按钮 SB1，中间继电器 K 得电，K 的两个触点闭合，接触器 KM1、KM2 同时得电并产生动作。所以继电器控制系统采用的是并行工作方式。可编程控制器是一种计算机控制系
30、统，它的工作原理是建立在计算机工作原理基础之上的，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。由于 CPU 是以执行程序来处理各项任务的，所以在每一瞬间只能做一件事，属于串行工作方式。通过程序的执行按程序顺序依次完成各相应的动作。PLC 的工作方式：为了满足工业逻辑控制的要求，同时结合计算机控制的特点，PLC 的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。每一次扫描所用的时间称为扫描周期或工作周期。CPU 从第一条指令执行开始，按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。PLC 就是这样周而复始地重复上述循环扫描的。PLC 工作的全过程可用图 3-8 所示的运行框图
31、来表示。整个过程可分为以下几个部分：第一部分是上电处理。PLC 上电后对系统进行一次初始化，包括硬件初始化和软件初始化，停电保持范围设定及其他初始化处理等。第二部分是自诊断处理。PLC 每扫描一次，执行次自诊断检查，确定PLC 自身的动作是否正常。如 CPU、电池电压、程序存储器、IO 和通讯等是否异常或出错，如检查出异常时，CPU 面板上的 LED 及异常继电器会接通，在特殊寄存器中会存入出错代码。当出现致命错误时，CPU 被强制为 STOP 方式，所有的扫描便停止。（如图 3-2 所示）图 3-2 PLC 运行框图)第三部分是通讯服务。PLC 自诊断处理完成以后进入通讯服务过程。首先检查有
32、无通讯任务，如有则调用相应进程，完成与其他设备的通讯处理，并对通讯数据作相应处理；然后进行时钟、特殊寄存器更新处理等工作。第四部分是程序扫描过程。PLC 在上电处理、自诊断和通讯服务完成以后，如果工作选择开关在 RUN 位置，则进人程序扫描工作阶段。先完成输入处理，即把输入端子的状态读入输入映像寄存器中，然后执行用户程序，最后把输出处理结果刷新到输出锁存器中。在上述几个部分中，通讯服务和程序扫描过程是 PLC 工作的主要部分，其工作周期称为扫描周期。可以看出扫描周期直接影响控制信号的实时性和正确性，为了确保控制能正确实时地进行，在每个扫描周期中，通讯任务的作业时间必须被控制在一定范围内。PLC
33、 运行正常时，程序扫描周期的长短与 CPU 的运算速度、与 I/O 点的情况、与用户应用程序的长短及编程情况等有关。通常用 PLC 执行 l KB指令所需时间来说明其扫描速度，一般为零点几ms 到上百 ms。值得注意的是，不同指令其执行时间是不同的，从零点几 us 到上百 us 不等，故选用不同指令所用的扫描时间将会不同。而对于一些需要高速处理的信号，则需要特殊的软、硬件措施来处理。当 PLC 处于正常运行时，它将不断重复扫描过程。分析上述扫描过程，如果对远程 I/O、特殊模块和其他通讯服务暂不考虑，这样扫描过程就只剩下“输入采样”、“程序执行”和“输出刷新”三个阶段了。这三个阶段是 PLC
34、工作过程的中心内容。第四章第四章系统控制方案设计系统控制方案设计工业污水处理示意图如图（4-1）所示，控制要求如下：图 4-1 工业污水处理示意图流量控制由流量计计量流量，并由进水阀调整流量。当流量计检测到水的流速过慢时，其过慢触点（X2）接通，进水阀门开大（Y1有输出），使水的流速加快。当流量计检测到水的流速过快时，其过速触点（X3）接通，进水阀门关小（Y2有输出），使水的流速减慢。当流量计检测到水的流速适中时，其适中触点（X4）接通，进水阀门不动作（Y1、Y2 无输出）。其梯形图如下:其梯形图程序如下：LD X2OR Y1ANI Y2(ANI X4OUT Y1LD X3OR Y2ANI Y
35、1ANI X4OUT Y2中和处理由 PH 值量计，测量污水的酸碱值，控制加酸阀、加碱阀门进行中和作业。，若为强酸时，PH 值量计强酸触点（X5）接通，报警器发出警报（Y5 有输出），加碱阀门打开（Y3 有输出）。若为强碱时，PH 值时计强碱点（X6）接通，报警器发出警报（Y5 有输出），加酸阀门打开（Y4 有输出）。若酸碱适中时，PH 值触点（X7）接通，加碱阀门和加酸阀门关闭，报警器不报警。其梯形图如下:其梯形图程序如下：LD X5OR Y3ANI Y4ANI X7OUT Y3LD X6OR Y4ANI Y3ANI X7OUT Y4LD Y3|OR Y4OUT Y5温度处理由温度计计量，若
36、水温过高，加水降温。若水温过高，温度计触点（X8）接通，加水阀门打开（Y6 有输出）。若水温适中，温度计触点（X9）接通，加水阀门关闭（Y6 无输出）。其梯形图控制如下:其梯形图程序如下：LD X8OR Y6ANI X9OUT Y6水位控制由水位控制器，控制处理池水位，并由排水阀门调整水位。.若处理池中水位过高时，水位控制器触点（X10）接通，排水阀门开大（Y7有输出）。若处理池水中位过低时，水位控制器触点（X11）断开，排水阀门关小（Y8有输出）。若处理池水中位适中时，水位控制器触点（X12）接通，排水阀门不动作（Y7、Y8 无输出）。其梯形图如下:其梯形图程序如下：LD X10OR Y7A
37、NI Y8ANI X12！OUT Y7LDI Y7ANI X11ANI X12OUT Y8按下起动按钮（X0），该水处理系统投入运行，在整个运行过程中搅拌器一直搅拌（Y0 有输出）。按下停止按钮（X1），该水处理系统停止工作。其梯形图如下:其梯形图程序如下：LD X0！OR Y8 ANI X1 OUT Y0程序系统根据污水处理中的输入、输出要求，系统梯形图见附录 1 所示。PLC 与现场器件的系统接线图见附录 2 所示。(1)I/O 地址分配见表所示：表 I/O 地址分配输入端、输出端YO:搅拌器X0：启动按钮X1：停止按钮X2：流量计量过慢开关X3：流量计量过快开关X4：流量计量适中开关X5
38、：PH 值强酸检测开关|Y1:进水阀门开大Y2：进水阀门关小Y3:加碱阀门Y4:加酸阀门Y5:报警器X6：PH 值强碱检测开关X7:PH 值适中开关X8:温度计量过高开关X9:温度计量适中开关Y6:进水阀门Y7：排水阀门开大Y8:排水阀门关小 X10:水位控制器过高开关（X11:水位控制器过低开关(2)全程控制程序如下：步序指令数据0 LD X01 OR Y82 ANI X13 OUT Y04 MC N05 SP M100?6 LD X27 OR Y18 ANI Y29 ANI X410 OUT Y111 LD X312 OR Y213 ANI Y114 ANI X415 OUT Y216 L
39、D X5|17 OR Y318 ANI Y419 ANI X720 OUT Y321 LD X622 OR Y423 ANI Y324 ANI X725 OUT Y426 LD Y327 OR Y428 OUT Y529 LD X830 OR Y631 ANI X932 OUT Y633 LD X1034 OR Y735 ANI Y836 ANI X1237 OUT Y738 LDI Y7。39 ANI X1140 ANI X1241 OUT Y842 MCR N043 END第五章第五章可编程序控制器系统的抗干扰措施可编程序控制器系统的抗干扰措施控制系统中干扰及其来源现场电磁干扰是 PLC
40、控制系统中最常见也是最易影响系统可靠性的因素之一，所谓治标先治本，找出问题所在，才能提出解决问题的办法。因此必须知道现场干扰的源头。（1）干扰源及一般分类】影响 PLC 控制系统的干扰源，大都产生在电流或电压剧烈变化的部位，其原因是电流改变产生磁场，对设备产生电磁辐射；磁场改变产生电流，电磁高速产生电磁波。（2）PLC 系统中干扰的主要来源及途径:A.强电干扰PLC 系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。B.
41、柜内干扰控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对 PLC 造成一定程度的干扰。C.变频器干扰一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。可编程序控制器的工作环境(1)温度$PLC 要求环境温度在 055oC，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足够大。（2）湿度为了保证 PLC 的绝缘性能，空气的相对湿度应小于 85%（无凝露）。（3）震动应使 PLC 远离强烈的震动源，防止振动频率为 1055Hz 的频繁或连续振动。当使用环境不可避免震动时，必须采
42、取减震措施，如采用减震胶等。（4）空气避免有腐蚀和易燃的气体，例如氯化氢、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将 PLC 安装在封闭性较好的控制室或控制柜中。I/O 端的接线输入接线:（1）输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。（2）输入/输出线不能用同一根电缆，输入/输出线要分开。（3）尽可能采用常开触点形式连接到输入端，使编制的梯形图与继电器原理图一致，便于阅读。输出连接:（1）输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。（2）由于 PLC 的输
43、出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板。（3）采用继电器输出时，所承受的电感性负载的大小，会影响到继电器的使用寿命，因此，使用电感性负载时应合理选择，或加隔离继电器。（4）PLC 的输出负载可能产生干扰，因此要采取措施加以控制，如直流输出的续流管保护，交流输出的阻容吸收电路，晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。设计总结设计总结现代电气控制技术课程设计是电气工程及其自动化专业的重要课程设计之一。本设计吸收了有关教材和资料的长处及本领域新技术内容的基础上。这次现代电气控制技术的课程设计主要分五部分，首先是总体方案的设计，选择设计方案和控制方法。
44、接下来是各单元模块的设计。包括硬件和软件，其中硬件有各元器件的选择，而软件主要是调试，看各部分的功能是否符号要求。最后就是整个系统的调试。看各部分是否匹配。通过这次的课程设计，教会了我怎样去独立的完成一个课题。养成了查资料的好习惯和设计时须要注意的问题、方法步骤以及对应用软件的熟悉。培养了自己实际处理问题和分析问题的能力。提高了对这门课和这个专业学习的热情。让我深刻的理解到本专业是理论性很强的学科。要想学好这门学科，必须理论联系实际，不断学习新东西，才能巩固以前所学知识，才对自己创新思维有所提高。此次毕业设计在老师的指导下，提出了许多有益的建议和对设计者耐心的讲解和帮助，在此，向周老师表示衷心
45、的感谢！由于本课程设计者水平有限，设计中难免有错误和不恰当之处，敬请老师批评和指正。谢谢！参参 考考 文文 献献1.廖常初可编程序控制器应用技术（第三版）重庆大学出版社，19832.杨长能张兴毅可编程序控制器（PC）基础及应用重庆大学出版社，19833.王兆义可编程控制器教程机械工业出版社，20024.王红王艳玲可编程控制器使用教程北京：电子工业出版社，5.齐从谦王士兰 PLC 技术及应用机械工业出版社，6罗信才.可编程序控制器（PLC）及其在工业上的应用.西安：电子技术应用杂志，19877王北奇.电工基础.陕西工业职业技术学院.8郑家龙.集成电子技术基础教程.北京.高等教育出版社.9工厂常用
46、电气设备手册（第二版）.北京.中国电力出版社.199710电气简图用图形符号国家标准汇编。北京：中国标准出版社，200111.（PLC 之家）12.（中国工控网-中国工业控制及自动化领域）13.(北京艾肯机械电子设备研究所)致致谢谢本设计是在各位老师的大力帮助下才顺利完成的。在此对他们的帮助表示深深的谢意。首先，感谢我的指导老师 xxx 老师，在 xxx 老师的引导和讲解下，我对该污水处理控制系统有了进一步的认识和理解，还有学会了PLC 控制系统的设计思想、设计在此也要感谢我们学校为我们准备了这么好的一大图书馆，在图书馆里可以查阅到我们需要的各种资料，给我们的设计带来了很大的方便，也给予我们很大的帮助。另外，还要感谢和我同组的同学，他在寻找资料，解答疑惑，实验操作、论文修改等方面，都给了我很大的帮助和借鉴。最后，感谢所有给予我关心和支持的老师和同学使我能如期完成这次毕业设计。谢谢各位老师和同学！附录 1污水处理的 PLC 系统梯形图附录 2 PLC 与现场器件的系统接线图