微濾污水處理系統的plc控制及組態王的顯示畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 ，電磁閥YVYV1YV12打開，反沖一段時間后自動停止；同時，啟動I套凈化裝置進行凈化，如此反復循環。（4）I套和II套裝置在工作過程中可通過停止按鈕隨時停止工作，I套和II套裝置也可以單獨進行反沖。（5）進水加壓泵采用變頻器進行變頻調節。（6）當MM2過載時，會進行報警，以提示操作人員進行處理。（7）變頻器故障時給PLC提供相應的控制信號。（8）系統停止工作時，先停止水泵再關閉閥門。由于進水加壓泵采用變頻調速，本設計選用的變頻器為西門子MM430系列的6SE64302UD330DA0西門子MM420是用于控制三相交流電動機速度的變頻器系列。本系列有多種型號，額定功率范圍從120W到250KW，供用戶選用。本變頻器由微處理器控制，并采用具有現代先進技術水平的絕緣柵雙極型晶體管作為功率輸出器件。因此，它們具有很高的運行可靠性和功能的多樣性。其脈沖寬度調制的開關頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。全面而完善的保護功能為變頻器和電動機提供了良好的保護。變頻器具有如下特點：易于安裝，參數設置和調試、可由IT電源供電、對控制信號的響應快速、具有多個繼電器輸出和模擬量輸出[22]。一般情況下，選擇變頻器的功率和電機的功率一樣，在有些特殊情況下（如重載設備），也會選擇變頻器的功率大于電機的額定功率，以保證變頻器帶動電機能夠正常運行。合理的容量選擇本身就是一種節能降耗措施。根據現有資料和經驗,比較簡便的方法有三種。(1) 電機實際功率確定法。首先測定電機的實際功率,以此來選用變頻器的容量。(2) 公式法。設安全系數取1. 05 ,則變頻器的容量pb 為:pb = 1. 05 pm/ hm cosφ,kW式中　pm ———電機負載,kWhm ———電機功率,kW計算出pb 后,按變頻器產品目錄選具體規格。當一臺變頻器用于多臺電機時,至少要考慮一臺電動機啟動電流的影響,以避免變頻器過流跳閘。③電機額定電流法。變頻器容量選定過程,實際上是一個變頻器與電機的最佳匹配過程,最常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機的額定功率,但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少,通常都是設備所選能力偏大,而實際需要的能力小,因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理的,避免選用的變頻器過大,使投資增大。對于輕負載類,變頻器電流一般應按1. 1 In ( In 為電動機額定電流) 來選擇,或按廠家在產品中標明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的最大電機功率來選擇。先看電機的額定功率和額定電流，再看是不是恒轉矩還是變轉矩負載，另外你用的是多少伏的電壓輸入到變頻器。其他的看看通信或者是要不要四象限或者二象限等。本系統設計過程中應用了2臺污水泵，一臺是進水加壓泵，一臺是反沖加壓泵，選用的電機參數如下：額定功率為22KW，額定電流43A，額定電壓380V，額定轉速1470r/min。變頻器參數如下：輸入電壓380V，輸出電流62A，輸入頻率4763HZ，輸出頻率0—650HZ。調試功率30KW，可變轉矩功率30KW。額定功率22KW。 第五章 硬件部分的設計在滿足控制要求的前提下，選型時應選擇最佳的性能價格比，具體考慮以下幾點。 性能與任務相適應 PLC的處理速度應滿足實時控制的要求 PLC應用系統結構合理、機型系列統一 PLC容量包括兩個方面：一是I/O的點數，二是用戶存儲器的容量。PLC種類很多，有西門子的、ABB、三菱等。西門子的有s7200系列和s7300系列等。s7200屬于小型PLC模塊，而s7300屬于中型PLC模塊。其參數也有很大的差異。 s7200PLC的性能參數輸入輸出數字輸入62數字輸出41模擬輸入163模擬輸出828輸入輸出映像（可擴展）可擴展128輸入、128輸出硬件擴展最多7臺擴展模塊中斷輸入4脈沖2（20K100K）CPU特性8個PID控制器、最多2個串行端口、實時時鐘、浮點運算、狀態LED指示CPU處理時間位處理 程序存儲器425k數據存儲器210k定時器256溫度模塊16位分辨率網絡擴展串行通信、ASinterface、MPI、ProfibusDP從站、Modbus主站/從站通訊速率PPI/MPI：、自由口：工作電壓DC24V/AC220V s7300PLC的性能參數輸入輸出主機不支持輸入輸出映像（可擴展）可擴展1024輸入、1024輸出硬件擴展最多3臺擴展模塊過程映像輸入128B、輸出128B數字量通道輸入266785輸出262790集中輸入266100集中輸出2621008模擬量通道輸入6449輸出6449集中輸入6425集中輸出64250CPU處理速度位 程序存儲器32k數據存儲器32k（可通過MMC擴展為8MB）定時器256溫度模塊16位分辨率網絡擴展串行通訊、MPI、ProfibusDP主站/從站通訊速率PPI/MPI：、自由口：、ProfibusDP：12Mbps工作電壓需要專用的電源模塊由上表可知s7200適用于小型PLC系統，且適用的控制對象一般在256點以下。而s7300適用了大中型PLC系統，適用的控制對象在256以上，1024點以下。根據控制要求及工藝本設計選擇s7200系列的PLC。該PLC的CPU型號也具有多種，如何選擇CPU也是設計的關鍵部分。S7200的CPU有CPU22CPU224XP、CPU226等。CUP224集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點。可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。 CPU224XP集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展值至168路數字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節程序和數據存儲空間，6個獨立的高速計數器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。本機還新增多種功能，如內置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數據記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。 CPU226集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，最大擴展至248路數字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可完全適應于一些復雜的中小型控制系統。 根據以上分析可確定整個系統的PLC硬件選擇SIEMENS公司的S7200系列的PLC，其中主機為CPU224，考慮到I/O點數的問題，還要增加兩個數字量輸出擴展模塊EM222,三個模擬量混合擴展模塊EM235。根據系統的工藝流程及控制要求，系統中的開關量I/O點共有28點，其中10點輸入，18點輸出。模擬量I/O點共有10點，其中9點輸入，1點輸出。根據系統中的I/O點數并考慮一定的余量。 旋轉流管式膜微濾PLC控制系統的硬件組成（1）主機CPU224模塊。CPU224選擇型號CPU224 AC/DC/繼電器。其本機集成了14點輸入，10點輸出，共有24點數字量I/O。它可以連接7個擴展模塊，最大擴展至168點數字量I/O或35路模擬量I/O。CPU224配有1個RS485通信/編程口，具有PPI通信、MPI通信和自由方式通信能力，是具有較強控制能力的小型控制器。（2）EM222數字量輸出模塊。EM222數字量輸出模塊有兩種類型。一種是8點24V直流輸出型，另一種是8點繼電器輸出型。兩種類型均有隔離，本系統選用8點繼電器輸出型。（3）EM235模擬量混合模塊。EM235具有4路模擬量輸入和1路模擬量輸出。它的輸入信號可以是不同量程的電壓或電流。其電壓、電流的量程由開關SW1SW6設定。EM235具有1路模擬量輸出，其輸出可以是電壓，也可以是電流。電動機保護用斷路器，以保證設備安全運行。斷路器具有一定的選擇性。斷路器的選擇有以下3種要求：（1）斷路器額定電流按電動機額定電流或線路計算電流選取。（2）延時動作的過電流脫扣器的額定電流按電動機額定電流選取。（3）瞬時動作的過電流整定值，應該大于電動機的起動電流選取。對于可調試過電流脫扣器，其瞬時整定值的調節范圍為36倍或812倍脫扣額定電流，不可調式的調節范圍為510倍。在選擇斷路器時應注意以下事項：斷路器的額定電流應略大于電動機滿載工作電流；了解斷路器的返回時間；了解斷路器中熱元件的復位時間。熔斷器可作為長期工作的電動機的啟動及短路保護用，一般不做過載保護用。電動機起動電流可達額定電流的48倍，起動時間一般可達310s，在此條件下，熔斷器既不會老化，也不會熔斷。在電氣設備正常運行時，熔斷器不應熔斷；在出現短路時，應立即熔斷；在電流發生正常變動（如電動機起動過程）時，熔斷器不應熔斷；在用電設備持續過載時，應延時熔斷。對熔斷器的選用主要包括類型選擇和熔體額定電流的確定。選擇熔斷器的類型時，主要依據負載的保護特性和短路電流的大小；熔斷器的額定電壓要大于或等于電路的額定電壓；熔斷器的額定電流要依據負載情況而選擇[23]。（1）電阻性負載或照明電路，這類負載起動過程很短，運行電流較平穩，進而選定熔斷器的額定電流。（2）電動機等感性負載，這類負載的起動電流為額定電流的47倍。這樣一般來說,熔斷器難以起到過載保護作用,而只能用作短路保護,過載保護應用熱繼電器才行。,是根據電機的過載特性設計的，所以選熱繼電器時，熱繼電器的電流調節范圍 可以滿足電動機的額定電流就可以了。其次要根據電動機是輕載啟動還是重載啟動來選熱繼的脫扣特級，一般分10A、 30幾個等級，（環境溫度20度的條件下）。比如水泵類負載，為輕載啟動用10A級。風機類負載為重載啟動，用20等級的。（1）CPU224的I/。 CP