西門子WinCC系統(tǒng)軟件6AV63812BD074AV0

 啟動(dòng)操作：按下啟動(dòng)按鈕SB1，I0.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，M10.0產(chǎn)生啟動(dòng)脈沖，M10.0的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使Q0.0保持接通，液體A電磁閥YV1打開，液體A流入容器。當(dāng)液面上升到SL3時(shí)，雖然I0.4動(dòng)合觸點(diǎn)接通，但沒有引起輸出動(dòng)作。當(dāng)液面上升到SL2位置時(shí)，SL2接通，I0.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通，M10.3產(chǎn)生脈沖，M10.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，復(fù)位指令R  Q0.0使Q0.0線圈斷開，YV1電磁閥關(guān)閉，液體A停止流入；與此同時(shí)，M10.3的動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，保持操作指令S  Q0.1使Q0.1線圈接通，液體B電磁閥YV2打開，液體B流入。

西門子WinCC軟件6AV63812BU074AV0當(dāng)液面上升到SL1時(shí)，SL1接通，M10.2產(chǎn)生脈沖，M10.2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，使Q0.1線圈斷開，YV2關(guān)閉，液體B停止注入，M10.2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.3線圈接通，攪勻電機(jī)工作，開始攪動(dòng)。攪動(dòng)電機(jī)工作時(shí)，Q0.3的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，啟動(dòng)定時(shí)器T37，過了6秒，T37動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.3線圈斷開，電機(jī)停止攪動(dòng)。當(dāng)攪勻電機(jī)由接通變?yōu)閿嚅_時(shí)，使M11.2產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖，M11.2的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.2線圈接通，混合液電磁閥YV3打開，開始放混合液。

摘要：介紹了AC500系列PLC控制系統(tǒng)及基于其的三級(jí)分布式污水處理自控系統(tǒng)。給出了系統(tǒng)構(gòu)成、功能、主要特點(diǎn),同時(shí)論述了該系統(tǒng)在SBR污水處理中的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：可編程控制器；控制系統(tǒng)；污水處理
　　
　　一，引言
　　　　ABB公司在收購了貝利（Bailey）公司后，將它旗下的多款控制系統(tǒng)整合到了以工業(yè)IT為基礎(chǔ)，針對(duì)目標(biāo)技術(shù)的800XA系列控制系統(tǒng)中。在繼續(xù)為國內(nèi)的電力，冶金，石化，造紙等行業(yè)提供整體的解決方案以外，已將它旗下的一款已有十幾年發(fā)展歷史的中小型控制系統(tǒng)AC31作為產(chǎn)品引入中國。目前在此基礎(chǔ)上推出更為現(xiàn)進(jìn)的AC500系列，可為國內(nèi)的系統(tǒng)集成和OEM等應(yīng)用提供更多的選擇。本文將介紹此系統(tǒng)及其在污水處理中的應(yīng)用。
　　
　　二，AC500控制系統(tǒng)介紹 
　　 AC500系統(tǒng)由CPU，通訊模塊，CPU底板，I/O模塊和端子板，F(xiàn)BP接口模塊和端子板，CPU底板等組成,如圖1所示。　　 CPU

　　　　CPU有PM571、PM581 和PM591三個(gè)不同的等級(jí)。均帶有：LCD顯示、操作按鍵、一個(gè)SD卡的擴(kuò)展口和兩個(gè)集成的串行通訊口。CPU可直接插在CPU底板上，底板可選擇集成以太網(wǎng)或者ARCNET網(wǎng)絡(luò)接口。此外，保留的CS31的通訊接口是考慮到了和AC31等ABB公司其他系列PLC的兼容性。
　　通訊模塊
　　　　除了CPU上集成的通訊接口外，每一個(gè)CPU上還可多擴(kuò)展4個(gè)通訊接口。這4個(gè)通訊接口可擴(kuò)展為任意的標(biāo)準(zhǔn)總線協(xié)議。CPU上集成的兩個(gè)Modbus通訊接口和可選集成的以太網(wǎng)或ARCNET網(wǎng)絡(luò)接口外，通過通訊擴(kuò)展接口還能擴(kuò)展 : ProfibusDP-V1、DeviceNet、CANopen和以太網(wǎng)等總線接口。

液面下降到SL3，液面?zhèn)鞲衅鱏L3由接通變?yōu)閿嚅_，使M11.0動(dòng)合觸點(diǎn)接通一個(gè)掃描周期，M20.1線圈接通，T1開始工作，2秒后混合液流完，T1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.2線圈斷開，電磁閥YV3關(guān)閉。同時(shí)T1的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，Q0.0線圈接通，YV1打開，液體A流入，開始下一循環(huán)。

停止操作：按下停止按鈕SB2，I0.1的動(dòng)合觸點(diǎn)接通，M10.1產(chǎn)生停止脈沖，使M20.0線圈復(fù)位斷開，M20.0動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，在當(dāng)前的混合操作處理完畢后，使Q0.0不能再接通，即停止操作。

西門子WinCC軟件6AV63812BU074AV0

采用化整為零的原則以某一電動(dòng)機(jī)或電器元件（如接觸器或繼電器線圈）為對(duì)象，從電源開始，自上而下，自左而右，逐一分析其接通斷開關(guān)系。

2．分析方法與步驟

①分析主電路

西門子WinCC軟件6AV63812BU074AV0無論線路設(shè)計(jì)還是線路分析都是先從主電路入手。主電路的作用是保證機(jī)床拖動(dòng)要求的實(shí)現(xiàn)。從主電路的構(gòu)成可分析出電動(dòng)機(jī)或執(zhí)行電器的類型、工作方式，起動(dòng)、轉(zhuǎn)向、調(diào)速、制動(dòng)等控制要求與保護(hù)要求等內(nèi)容。

西門子WinCC系統(tǒng)軟件6AV63812BD074AV0

主電路各控制要求是由控制電路來實(shí)現(xiàn)的，運(yùn)用“化整為零”、“順藤摸瓜”的原則，將控制電路按功能劃分為若干個(gè)局部控制線路，從電源和主令信號(hào)開始，經(jīng)過邏輯判斷，寫出控制流程，以簡(jiǎn)便明了的方式表達(dá)出電路的自動(dòng)工作過程。

西門子WinCC軟件6AV63812BD074AV0當(dāng)市政自來水壓力高于設(shè)定壓力21.56×10⁴Pa時(shí)，直接由市自來水供水

（2） 當(dāng)市自來水低于設(shè)定壓力，但不低于下壓力7.84×10⁴Pa時(shí)，采用直抽水加壓供水方案。即逐步起動(dòng)2臺(tái)泵機(jī)向管網(wǎng)充壓。當(dāng)檢測(cè)到市自來水高于設(shè)定壓力時(shí)，再轉(zhuǎn)換成市自來水直接供水。

（3） 當(dāng)自來水壓力持續(xù)低于2.94× 10⁴Pa或出現(xiàn)確切負(fù)壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)立即轉(zhuǎn)換成抽池水加壓，但此時(shí)應(yīng)保證水池水位高于低限水位的條件。

（4） 當(dāng)采用直抽水或抽池水加壓供水時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)調(diào)節(jié)其總出口水壓為給定值，調(diào)節(jié)誤差小于等于± 10%。

3.     PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

恒壓供水系統(tǒng)的檢測(cè)點(diǎn)以及控制量較多，是一個(gè)規(guī)模較大的測(cè)控系統(tǒng)。根據(jù)其特點(diǎn)，我們選用了松下電工的FP₃可編程序控制器作為控制裝置。該控制器與其它可編程序控制器相比，具有一些明顯的優(yōu)點(diǎn)，如FP₃采用了模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)實(shí)際需要靈活組裝，使用方便，I/O分配采用自由編程方式；容量大，程序量只受掃描周期限制，而掃描周期可在一定范圍內(nèi)自行更改；具有A/D、D/A、脈沖輸出、位置控制等高級(jí)單元，可實(shí)現(xiàn)“共享存儲(chǔ)器”；另外還有一些特殊的功能。

恒壓供水PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1虛框內(nèi)所示。系統(tǒng)包括一個(gè)電源單元、一個(gè)CPU單元、一個(gè)上位機(jī)聯(lián)結(jié)單元，還有I/O 單元和A/D單元。上位機(jī)采用研華工控機(jī)ABB公司組態(tài)軟件，上位機(jī)聯(lián)結(jié)單元通過C?/FONT>NET適配器與之通訊。工控機(jī)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，顯示器顯示了整個(gè)加壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、各個(gè)閥門與水泵的實(shí)時(shí)狀態(tài)、讀出各個(gè)水壓及流量、閥門的開度、水池水位等參數(shù)，并有各種報(bào)警實(shí)時(shí)顯示和故障記錄。

系統(tǒng)既有模擬量輸入，也有開關(guān)量輸入。模擬量通過A/D模塊輸入，共27個(gè)通道。I/O各有96個(gè)點(diǎn)。

4. PLC的軟件設(shè)計(jì)

      根據(jù)恒壓供水操作要求，PLC控制系統(tǒng)要隨時(shí)監(jiān)控市自來水以及供水口的情況來決定是否要起動(dòng)水泵，或是采用直抽水充壓方案還是采用抽水池水充壓的方案?？刂葡到y(tǒng)的程序較復(fù)雜。

在舊加壓設(shè)備中，恒壓供水一般采用起動(dòng)或停止加壓站的水泵和調(diào)節(jié)出口閥開度來實(shí)現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)是采用繼電接觸器控制線路，這種系統(tǒng)線路復(fù)雜，維護(hù)困難，操作麻煩，工人要24小時(shí)值班看守，勞動(dòng)強(qiáng)度大。所以有必要對(duì)之進(jìn)行改造，提高自動(dòng)化水平。

本文介紹的用于某自來水加壓站快速起動(dòng)恒壓供水監(jiān)控系統(tǒng)，采用松下電工生產(chǎn)的FP₃型可編程序控制器（PLC）進(jìn)行控制，用研華工控機(jī)進(jìn)行監(jiān)控，自動(dòng)化程度高，整個(gè)工作程序自動(dòng)完成，能清楚地顯示各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓。

本系統(tǒng)還設(shè)有多種保護(hù)，如水壓超限報(bào)警、閥門故障報(bào)警、水位超限報(bào)警并處理、水泵電機(jī)電流過流報(bào)警并處理等。

2.     系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制要求

      恒壓供水系統(tǒng)由主供水回路、備用回路、2個(gè)清水池及泵房組成，如圖1所示。

其中泵房裝有1^# ~ 6^#共6臺(tái)150kW泵機(jī)。另外還有多個(gè)（V₁ ~ V₂₃）電動(dòng)閘閥控制各供水回路和水流量。

要求該恒壓供水系統(tǒng)具有如下基本操作功能。

高速計(jì)數(shù)器：高速計(jì)數(shù)器用來記錄電頻率高達(dá)7KHz的脈沖，并可連接兩個(gè)垂直900的脈沖串計(jì)數(shù)。使用s7-200可以更容易地定位，或?qū)焖僖苿?dòng)物體進(jìn)行計(jì)數(shù)。

②　口令保護(hù)：由用戶定義的口令，可防止對(duì)可編程序控制器及其內(nèi)存進(jìn)行非法訪問。

③ EPROM存儲(chǔ)卡：為插入式內(nèi)存卡，用于存儲(chǔ)程序且不易丟失，以及無需編程設(shè)備進(jìn)行程序移植復(fù)制。

④　模擬量調(diào)節(jié)：模擬量調(diào)節(jié)是一種通過旋轉(zhuǎn)位子蓋板里面的微調(diào)電位器，來改變兩個(gè)用戶變量的硬件