工業(yè)污水處理PLC控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u17192工業(yè)污水處理PLC控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設(shè)計案例概述 132491.1總體流程設(shè)計 170151.1.1手動模式 1173411.1.2自動模式 2189501.2曝氣過程的控制 98291.3氯氣投加環(huán)節(jié) 9219051.4PID控制 10322861.5PLC和變頻器通信 10軟件包內(nèi)載西門子開發(fā)的STEP7-Micro/WIN32S7-200系列PLC。以上提供了設(shè)計、操作和電源管理，這是工業(yè)飲用水管理程序的一部分。設(shè)備設(shè)計完成后，首先配置軟件工具，根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求進(jìn)行軟件升級，調(diào)整硬件部件，分配PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出。在軟件設(shè)計中，首先畫出要完成的應(yīng)用需求清單，然后根據(jù)不同的任務(wù)寫出不同的業(yè)務(wù)板塊，使程序的應(yīng)用需求清晰，與編寫和編輯一致。1.1總體流程設(shè)計就控制系統(tǒng)而言，所有裝置根據(jù)控制面板上的按鈕或者傳感器的數(shù)值進(jìn)行工作。在人工操作的情況下，每個裝置可以單獨操作來檢測裝置的工作狀態(tài)，見圖4-1。圖4-1模式選擇流程圖1.1.1手動模式手動模式時，可調(diào)節(jié)各不同裝置的特性如圖4-2。如果要對每一臺機(jī)器單獨地控制的話，則需要設(shè)置許多參數(shù)。如果有故障發(fā)生時，則可以用其他方法來排除。利用逆變器變頻器的轉(zhuǎn)速變化來查錯。圖4-2手動操作模式流程圖1.1.2自動模式自動模式中，系統(tǒng)啟動時自動按啟動鍵，保證系統(tǒng)的正常運行，系統(tǒng)啟動了。如果要對每一臺機(jī)器單獨地控制的話，則需要設(shè)置許多參數(shù)。其工作計劃如下。(1)當(dāng)系統(tǒng)開始工作時，請點擊“開始工作”按鈕，開始工作。(2)使柵格系統(tǒng)開始工作。(3)抽水機(jī)的起動。(4)一個有較好起動的柵格系統(tǒng)。(5)啟動充氣和沉降處理。(6)開始進(jìn)行淤渣的回收處理。(7)使排放裝置開始工作。上述程序并非控制模式，只是啟動了基于PLC的感測模式，見圖3~4。圖4-3自動操作模式流程圖在自動控制的發(fā)展圖中，經(jīng)常提到各種控制系統(tǒng)，包括電網(wǎng)系統(tǒng)、內(nèi)聯(lián)泵系統(tǒng)、鉆井系統(tǒng)、砂系統(tǒng)和廢泵系統(tǒng)。在實施過程中，各地方政府的工作方法將在下面公布。先進(jìn)的梯度系統(tǒng)控制著m-net和洗衣機(jī)的運行，其操作系統(tǒng)包括以下內(nèi)容。(1)默認(rèn)操作以干網(wǎng)機(jī)啟動，限時二十分鐘。(2)當(dāng)?shù)竭_(dá)時限時，將機(jī)器設(shè)定為2小時。(3)在完成2個小時的運行之后，再用20分鐘的木網(wǎng)機(jī)進(jìn)行接線。(4)對兩個液面的差異進(jìn)行同步檢測，若超出規(guī)定的數(shù)量，啟動吸塵器。(5)如果液位偏離設(shè)定值，請關(guān)閉吸塵器。粗網(wǎng)格系統(tǒng)的工作流程圖如圖4-4所示。圖4-4粗格柵系統(tǒng)工作流程圖浸入式系統(tǒng)通常控制浸入式泵的運行和位置，其操作方法包括：(1)自動抽水系統(tǒng)啟動浸入式泵。(2)對于積水，，在低濃度時，應(yīng)同步開始，避免高溫。(3)當(dāng)結(jié)束時，若所述最小值小于所述最小值時，所述浸沒泵將被停止，或者所述持續(xù)的泵將被繼續(xù)操作。(4)在保持水平面處于上部臟器之間的時候，啟動時間，以避免沖刷。(5)過了黃金時段，若水位超過了最大值，則會發(fā)出警報。浸沒泵的運行時間表如圖4-5所示。圖4-5潛水泵工作流程圖`圖4-6細(xì)格柵系統(tǒng)工作流程圖細(xì)網(wǎng)格系統(tǒng)類似于粗網(wǎng)格系統(tǒng)。（1）啟動仿真過程，啟動網(wǎng)絡(luò)引擎，20分鐘。（2）時間到了，將網(wǎng)絡(luò)引擎設(shè)置為兩個小時。（3）兩小時內(nèi)，使用微網(wǎng)保持20分鐘連接。（4）同時，尋找水位差異，如果超過規(guī)定量，開始清洗滾筒。（5）如果水位低于設(shè)定值，請關(guān)閉滾筒清潔器。曝氣沉砂系統(tǒng)工作流程圖如圖4-7所示。圖4-7曝氣沉砂系統(tǒng)工作流程圖污泥回收程序通常管理回流泵的運行和調(diào)整，其運行系統(tǒng)包括以下幾個部分。(1)當(dāng)自動程序啟動時，就啟動了水位的設(shè)定。在感應(yīng)器的高度降到地面感應(yīng)器以下的時候，就會開始計時。(2)在一定的時間，若液面比傳感器低，則回油泵自動停機(jī)。(3)若水位處于最高點與最低點，則開啟下水道水泵。(4)若水平面超出了傳感器的水平面，則啟動計時器。(5)當(dāng)?shù)竭_(dá)時，若水位太高，則感應(yīng)器發(fā)出警報?；毓嘞到y(tǒng)的操作程序見圖4-8。圖4-8污泥回流系統(tǒng)工作流程圖專用凈水軟件對離心水泵進(jìn)行控制，開始工作時間。（1）啟動離心干燥機(jī)并在自動操作開始后開始計時。（2）時機(jī)成熟時，抽聚合物并計時。（3）時機(jī)一到，打開污泥機(jī)與切割機(jī)。污泥清洗系統(tǒng)流程圖見圖4-9。圖4-9污泥脫水系統(tǒng)工作流程圖在編程中，需要用到多種軟硬件，如中間繼電器，寄存器，定時器等。為了方便編制與修正，請在編制程式之前，將可能使用的軟體元件列在表格4-1中。表4-1軟元件設(shè)置1.2曝氣過程的控制通過對工業(yè)污水的凈化，使其達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)。需氧量是一項重要的水環(huán)境質(zhì)量評價指標(biāo)。生物耗氧率是指在大氣狀態(tài)下，對周圍空氣的消耗量。COD是在酸性環(huán)境中，用來將細(xì)胞內(nèi)的氧氣含量氧化為CO2和水。檢測BOD的周期長達(dá)5天，且檢測結(jié)果易受到各種因素的影響，存在較大的誤差。找到COD值要精確得多，但是這個程序比較復(fù)雜，并且要花上兩個小時。在實際的回放過程中，由于測試數(shù)據(jù)存在一定的時滯，導(dǎo)致了測試數(shù)據(jù)的不真實。此外，COD掃描設(shè)備的造價也很高，使得整個控制系統(tǒng)的造價大大提高。所以，必須要有一個簡單而又高效的控制參量。當(dāng)大氣受到污染時，會有小部分的細(xì)菌幼體被帶到廢水處理工廠。要提高微生物的活力，所用的氧必須與所用的氧含量相等或稍高。若氧氣含量過低，則會使廢水和水質(zhì)惡化。如果沒有違反規(guī)定，就應(yīng)該倒在地上儲存。由此可以看出，呼吸道的處理非常復(fù)雜，氧氣的擴(kuò)散是一種重要的空氣流動控制模式。當(dāng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)為水中的水提供氧氣時，系統(tǒng)就會啟動。1.3氯氣投加環(huán)節(jié)氯氣對水體的酸堿度、溫度、濕度等有直接的影響。本系統(tǒng)具有良好的氯化試劑使用性能，不但對工作人員的人身安全有很大的幫助，而且對氯化試劑使用的精確度也有一定的幫助。氯離子注入系統(tǒng)的特點是高慣性、高滯后。改變過程需要很長的時間，而且過程中有很多的弊端。這樣設(shè)置管理標(biāo)準(zhǔn)，是因為可以方便地利用PID來滿足需求。本產(chǎn)品可實現(xiàn)對氯離子的準(zhǔn)確控制，也可實現(xiàn)高級PID控制信號的自動選取。在圖4-11中，可以看到殘留的氯化物和處理流程。圖4-10氯氣投加自控原理圖1.4PID控制在實際生產(chǎn)中，采用了PID控制器，其規(guī)律簡單，使用方便，穩(wěn)定可靠，無固定誤差。所以，隨著現(xiàn)代企業(yè)管理理論與技術(shù)的迅速發(fā)展，企業(yè)管理仍然具有巨大的發(fā)展空間。式（4-1）中表示了標(biāo)準(zhǔn)PID控制器的說明：Un=kpEn+ki∑Ei+KdECn（4-1）每個參數(shù)的含義是：Un：控制臺輸出en:輸入偏轉(zhuǎn)控制臺ECn：可變系統(tǒng)錯誤率kp：相對增益K：綜合增益kd：微分增益在輸入量和輸出量之間保持一種均衡的關(guān)系。當(dāng)投入與產(chǎn)出發(fā)生偏離時，我們必須馬上采取措施，以建立一個有效的控制。要減小扭轉(zhuǎn)方向所需的時間，加速系統(tǒng)的反應(yīng)速度，提高這個比率。自控廢水因其高絮凝劑成分、氯化與曝氣系統(tǒng)的復(fù)雜性、無序與時滯變化等原因，很難采用PID控制系統(tǒng)來保持水質(zhì)的穩(wěn)定，必須進(jìn)行PID參數(shù)的調(diào)節(jié)，由標(biāo)準(zhǔn)型與聯(lián)機(jī)型構(gòu)成，及時改善其表現(xiàn)，并采取PID控制與操作的調(diào)節(jié)方式。1.5PLC和變頻器通信在編寫程序之前，需要先添加USS的協(xié)議庫，然后在編寫程序時，將不添加USS的協(xié)議庫預(yù)先設(shè)置好。USS_INIT指示：當(dāng)一個EN的一個輸入是連續(xù)的時，它將在一個循環(huán)中被執(zhí)行。在一個周期內(nèi)只允許對某一設(shè)備進(jìn)行通信操作