最新基于plc的污水處理控制系統設計-資料下載頁

　　

【正文】 行時，首先進入到監控的主畫面，畫面中顯示了污水處理整個系統相關的組成部分，各個電機的運行狀態和控制按鈕的當前狀態均顯示，根據模擬量的輸入顯示進水池和沉淀池液位的高低，顯示粗細格柵機在系統中被設定的啟動和停止的時間。操作人員可以根據整個生產流程中的實際運行情況對每個電機進行啟動和停止的實時控制[14]。 定義數據對象在定義數據對象之前應對整個控制系統進行詳細的分析，在確定系統所需要的變量。需要定義的數據對象的主要有：系統中有明確被指定出的相關數據變量的名稱和類型；明確被指出需要系統進行存盤的數據變量相關的參數。本系統需要的變量如圖51所示。圖51 數據對象的定義 主畫面的設計監控的主畫面顯示的是系統流程中各個需要被控制或需明確顯示的部分。畫面顯示了各個按鈕開關量的狀態，可以直觀觀察到水池中液位的實際高度以及各個電機是否運轉等情況[15]。編輯畫面首先進入畫面編輯環境，利用“插入元件”工具從元件庫中選擇所需要的設備和不同功能的框圖，調整大小及位置，然后保存。畫完后如圖52所示。圖52 污水處理工藝監控畫面監控畫面中左邊的六個電動機圖標代表流程中所用到的電機，旁邊的啟動和停止按鈕則是在手動控制下對電機進行手動操作時的控制按鈕；右邊的滑動條則是對進水池和沉淀池中的實際液位模擬的輸入，滑動條上方的橢圓框顯示模擬的實際液位；中間的框顯示的為電機運行和停止的時間，水池中上下限制的液位。動畫連接（1）電機狀態顯示動畫效果的制作：①在監控界面中雙擊“進水泵”這個電機的圖標，界面隨即彈出屬性設置窗口，電機進入“動畫連接”操作頁面，如圖53所示。圖53 將進水泵進行動畫連接②選中折線，即動畫連接操作界面上“連接表達式”下顯示的。③單擊，進入到“動畫組態屬性設置”操作窗口。對填充顏色、“按鈕動作”進行如圖5圖55的屬性設置。圖54 將進水泵動作顏色進行設置圖55 將進水泵的按鈕動作進行設置④單擊“確認”按鈕，就完成了對“進水泵”的電機圖標的狀態顯示的連接設置。⑤用同樣的方法建立“粗格柵機”“細格柵機”“曝氣風機”“攪拌機”“污泥回流泵”的狀態顯示設置。(2)界面上需要手動控制模式下進行操作的按鈕動畫效果連接的制作：①雙擊“停止”的方形控制按鈕圖標，界面上隨即彈出“標準按鈕構件屬性設置”的操作窗口，電機“操作屬性”進行如圖56中的“數據對象值操作”進行屬性設置，再單擊“確認”按鈕，完成界面中的“停止”按鈕圖標的設置。圖56 停止按鈕屬性設置②雙擊“啟動”按鈕，彈出屬性設置窗口，對“操作屬性”如圖57的“數據對象值操作”屬性設置，單擊“確認”按鈕，完成設置。圖57 停止按鈕屬性設置③用同樣的方法建立“進水泵”、“粗格柵機”、“細格柵機”、“曝氣風機”、“攪拌機”、“污泥回流泵”的停止和啟動按鈕分別與M1_run、M2_run、M3_run、M4_run、M5_run、M6_run的“數據對象值操作”的屬性設置。（3）輸入框動畫效果的制作：①雙擊“輸入框”的方形圖標，隨即彈出“輸入框構件屬性設置”的操作窗口，電機“操作屬性”如圖58對“對應數據對象的名稱”和“數值輸入的取值范圍”進行相對應的屬性設置，單擊“確認”按鈕，完成對界面上輸入框的動畫連接操作的設置。圖58 輸入框的屬性設置②用同樣的方法建立“粗格柵運行時間”、“細格柵運行間隔”、“細格柵運行時間”、“進水池上液位”、“進水池下液位”、“沉淀池上液位”、“沉淀池下液位”分別與T1_M2run、T2_M3stop、T2_M3run、FL1_High、FL1_Low、FL2_High、FL2_Low的對應數據對象的連接設置。（4）模擬液位顯示動畫效果的制作：①雙擊根據滑動條位置顯示模擬液位的顯示框，立即彈出“單元屬性設置”的操作界面窗口，進入“動畫連接”頁，如圖59所示。圖59 模擬量顯示框動畫連接②對顯示框中的“顯示輸出”下的“表達式”“輸出值類型”和“輸出格式”進行如圖510所示的屬性設置。圖510 模擬量顯示框輸出顯示設置③用同樣的方法對“沉淀池液位”顯示框與FL2進行動畫連接屬性設置。（5）滑動條動畫效果的制作：①雙擊滑動條，彈出屬性設置窗口，對滑動條的“刻度與標注屬性”進行如圖511所示的設置。圖511 滑動條刻度與標注屬性設置②對滑動條進行如圖512所示的“操作屬性”的屬性設置。圖512 滑動條操作屬性設置③用同樣的方法對另一個滑動條與FL2_in之間的屬性設置。 聯機調試在組態軟件的開發平臺上，單擊其中的一個選項即為“設備窗口”選項，再單擊其中的一個選項即為“設備組態”選項按鈕后，隨即進入到了此時操作的設備組態的設置操作中。在“設備工具箱”的選擇項中，選中“串口通訊父設備”和“西門子_S7200PPI”，加如到右邊已經選擇的設備并分別對這兩者的屬性進行設置，保證其串口端口號和通訊波特率與PLC的I/O設置保持一致。圖513 通用串口父設備屬性編輯圖514 通道連接編輯窗口圖515 設備調試編輯窗口本設計中使用的是PLC的西門子S7200系列CPU為226型號的機子來完成控制的技術這幾，其串口端口號為2,因此在組態動畫連接的基本設置中的串口端口號應對應地選擇12,通訊波特率應對應地選擇819200。下圖516中顯示的即為組態軟件在模擬系統在自動控制模式下的操作的一個界面。圖516 自動控制下組態的顯示界面圖中顯示的為自動控制下的操作狀態，進水泵運行；，污泥回流泵運行；粗細格柵機均在運行間隔即停止時間4min內，粗細格柵機不運行。本章根據系統的設計要求，應用組態軟件設計了模擬的監控畫面，并實現了系統在操作運行上的仿真。結論本次畢業設計是以污水處理控制系統設計為課題，根據系統的設計要求，繪制了系統硬件主電路圖、電源控制主電路圖和PLC控制電路原理圖，并利用PLC技術完成了系統手動與自動模式間轉換的軟件設計以及系統各部分在自動模式下啟停控制的軟件設計，同時運用組態軟件對系統進行仿真，實現了系統流程的模擬監控和操作。通過本次畢業設計，學會了如何確定一個系統的設計方案，方案的設計不單單是參考已有的系統，還要根據實際的應用環境的需要來確定，方案需要具有創新性和實用性；也學會了如何將可編程控制器運用在實現系統的自動控制設計中，系統的學習了PLC的編程到運行的操作過程；同時對污水處理工藝流程也有了詳細地了解。由于本人知識和能力上的限制，本系統不能確定處理后的水質是否達到標準，本畢業設計中還存在其他不完善的地方，敬請各位老師批評指正。參考文獻[1][D].湖南大學，2007.[2][M].廣州：廣東工業大學出版社，2005.[3][J].科技創新導報，2008,4(12)：134135.[4]徐琳、[J]. 微計算機信息,2004,20(3):4243.[5][M].甘肅冶金出版社，2009.[6][M].北京：電子工業出版社，2005.[7][M].北京:科學出版社,2008.[8][M].電子工業出版社，2011.[9]張培山、[J].控制系統,2006,5（1）：8283.[10]李英輝、趙豫龍、[J].石家莊職業技術學院學報，2008,6(4)：7678.[11][M].國防工業出版社，2007.[12][M].北京：機械工業出版社，2006.[13][J].海南師范大學報,2010,23(1):3640.[14][J].科技創新導報,2009,1(36):1819.[15]王博、[J].陜西科技大學學報,2010,28(1):8891.附錄主程序梯形圖：子程序梯形圖一（各電機控制部分）：子程序梯形圖二（格柵機間隔操作）：子程序梯形圖三（進水泵、污泥回流泵要求水位設置）：子程序梯形圖四（模擬量操作）：