產(chǎn)品分類

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      類型分類:
      科普知識(shí)
      數(shù)據(jù)分類:
      大型PLC可編程控制器

      基于S7-200 SMART PLC的超濾系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      發(fā)布日期:2022-04-22 點(diǎn)擊率:70

      • 關(guān)鍵詞:                                                                S7-200                                                                SMART                                                                PLC                                                                超濾系統(tǒng)                                                                水處理

      • 摘要:本文根據(jù)超濾設(shè)備的工作流程和控制要求,對(duì)其進(jìn)行電氣控制分析,在此基礎(chǔ)上采用西門子PLC完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行和整個(gè)污水廠的控制聯(lián)動(dòng),提高了出水水質(zhì),完善了污水廠工藝。


      一、現(xiàn)場(chǎng)工藝要求及設(shè)備概述

       

        超濾設(shè)備是污水處理廠中的一個(gè)單元,生活污水經(jīng)過(guò)收集后,進(jìn)入生化處理,生化處理之后的水經(jīng)過(guò)超濾,納濾,反滲透之后才能達(dá)到排放或再次循環(huán)使用的要求。

        根據(jù)污水廠的處理要求,需要150M3/H的處理量,經(jīng)計(jì)算需要30KW的循環(huán)泵供水。因此選用了ABB的變頻器。整個(gè)污水處理廠的電氣設(shè)備要求能夠聯(lián)網(wǎng),可控可查看運(yùn)行狀態(tài)。考慮到成本問(wèn)題,選用了西門子200SMART系列的PLC,這個(gè)與其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)方便,可以采用PROFIBUS連接至主系統(tǒng)。

        具體控制要求如下:系統(tǒng)具備一鍵啟動(dòng)功能,點(diǎn)擊一鍵啟動(dòng),F(xiàn)1進(jìn)水閥、F4濃水閥、F6產(chǎn)水閥開啟,30s(可設(shè)置)后供料泵自動(dòng)啟動(dòng),60s(可設(shè)置)循環(huán)泵開啟,循環(huán)泵頻率升至42Hz(可設(shè)置),正常運(yùn)行。

      系統(tǒng)具備一鍵停機(jī)功能,點(diǎn)擊一鍵停機(jī),循環(huán)泵頻率降至25Hz(可設(shè)置)后循環(huán)泵停,30s(可設(shè)置)后所有泵、閥門關(guān)。

        系統(tǒng)具備一鍵沖洗功能(清洗水箱有足夠液位情況下):設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下,點(diǎn)擊一鍵沖洗,F(xiàn)2清洗進(jìn)水閥、F4濃水閥開啟,30s(可設(shè)置)清洗泵開啟,自動(dòng)沖洗開始,30s(可設(shè)置)后,所有閥和泵同時(shí)關(guān)閉沖洗結(jié)束。

        系統(tǒng)具備一鍵清洗功能(清洗水箱充滿一定液位自來(lái)水情況下):設(shè)備停機(jī)狀態(tài)下,點(diǎn)擊一鍵沖洗,F(xiàn)2清洗進(jìn)水閥、F5、F7清洗回流閥開啟,30s(可設(shè)置)清洗泵開啟,自動(dòng)清洗開始,30min(可設(shè)置)后,所有閥和泵同時(shí)關(guān)閉清洗結(jié)束。

        其他功能有,高液位停機(jī):產(chǎn)水池液位超過(guò)3m(可設(shè)置)時(shí),報(bào)警并自動(dòng)一鍵停機(jī)。

        手動(dòng)模式:切換手動(dòng)模式,自動(dòng)模式開啟不了,屏幕內(nèi)泵、閥門只能手動(dòng)操作。

        緊急停機(jī):按下緊急停機(jī),所有閥門、泵全部關(guān)閉。

        F8自來(lái)水電磁閥單獨(dú)開與停,但清洗水箱液位只要超過(guò)1.2m(可設(shè)置)時(shí),F(xiàn)8自來(lái)水電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。

      二、電氣硬件設(shè)計(jì)

        根據(jù)計(jì)劃,采用西門子200SMART系列的PLC。

        系統(tǒng)由供水泵,循環(huán)泵,清洗泵三臺(tái)電機(jī),7個(gè)電動(dòng)閥,1個(gè)電磁閥組成。

        經(jīng)統(tǒng)計(jì):

        數(shù)字量輸入點(diǎn)有19個(gè),分別是7個(gè)電動(dòng)閥的開到位和關(guān)到位信號(hào)反饋,(共14個(gè)),3個(gè)水泵的故障反饋信號(hào),2個(gè)按鈕信號(hào)(報(bào)警確認(rèn),急停)。

        數(shù)字量輸出點(diǎn)有13個(gè),分別是7個(gè)電動(dòng)閥,1個(gè)電磁閥,3個(gè)水泵,1個(gè)蜂鳴器,1個(gè)報(bào)警燈。

        模擬量輸入點(diǎn)有7個(gè),分別是循環(huán)流量,濃水流量,進(jìn)膜壓力,出膜壓力,清洗水箱液位,納濾水箱液位,變頻器頻率反饋。

        模擬量輸出點(diǎn)有1個(gè),是變頻器頻率信號(hào)給定。

        根據(jù)輸入輸出點(diǎn),配置PLC如下:選用了SR40的CPU外加DP模塊。

      三、電氣程序設(shè)計(jì)

        根據(jù)工藝上的控制要求,編制PLC程序。

        為方便檢修和維護(hù),將各個(gè)功能要求做出子程序,然后在主程序中完成對(duì)個(gè)子程序的調(diào)用。這樣查閱方便,非常適合調(diào)試過(guò)程中對(duì)各單元功能分別進(jìn)行調(diào)試。

      各子程序及調(diào)用如下:

      四、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

        電氣接線完成后,對(duì)照電氣圖紙進(jìn)行線路校驗(yàn),無(wú)誤后,通電,下載程序。

      首先測(cè)試各輸入信號(hào)是否正確,完成硬件和程序的匹配。

        然后點(diǎn)亮各輸出點(diǎn),查看繼電器動(dòng)作是否正確,正確后,電機(jī)合閘,查看轉(zhuǎn)向是否正確,根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整。

        輸入輸出點(diǎn)校對(duì)完成后,進(jìn)行各功能流程的試車調(diào)試。

        調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)如圖。

      五、總結(jié)

        目前,污水處理廠多采用西門子的整體系統(tǒng)。對(duì)于小型的設(shè)備來(lái)說(shuō),輸入輸出點(diǎn)較少,如何保證成本的情況下完成自身的控制要求,且能夠并入污水廠的控制網(wǎng)絡(luò)中,S7-200SMART結(jié)合DP模塊給出了很好的答案。這套電氣系統(tǒng)能夠勝任水廠的處理要求,又比較經(jīng)濟(jì)適用,值得小型設(shè)備批量適用。

       

      處理效果:從烏黑的垃圾水,到最后變?yōu)榍宄和该鞯乃?/p>


      作者:王明旭

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