毕业设计论文污水净化处理系统的PLC控制.doc

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1、题 目: 污水净化处理系统的PLC控制学 生： 奔跑的蚂蚁 专 业： 机械设计制造及其自动化 指导教师： cxc 日 期： 2011-12-23 目 录第一章 绪论11.1 课题的发展背景11.2 PLC的发展前景3第二章 污水净化处理系统设计方案42.1 物理法处理技术方案42.2 各污水处理方案的优点和缺点42.3 方案的具体实施42.3.1 系统的组成介绍42.3.2 系统的设计要求52.3.3 工艺流程6第三章 系统方案硬件选型73.1 可编程控制器概述73.2 硬件的选择83.3 硬件实施9第四章 系统软件设计114.1 系统软件选用和设计114.2 输出故障检测和报警114.2.1

2、 故障诊断子程序的作用114.2.2 故障子程序的设计114.3 系统I/O分配表124.4 软件设计的可行性12第五章 污水处理系统通信调试135.1 计算机的通信方式概述135.2 系统采用串行通信接口145.3 硬件S7-200与PROFIBUS通信155.4 系统调试155.5 系统可行性阐述16课程设计小结18参考文献19附 录20系统主程序20故障诊断子程序2629第一章 绪论1.1课题的发展背景可编程控制器综合了计算机技术、电子应用技术、自动控制技术及通信技术，是新一代的工业自动化控制设备。它是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程控制器（P

3、rogrammable Logic Controller），即PLC。用途非常广泛，用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时、计数和算术运算等，通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。1、PLC的基本组成（1）中央处理器（CPU）（2）存储器（3）输入/输出（I/O）单元（4）编程器（5）通信端口（6）电源部分 （7）特殊功能单元2、PLC的特点（1）应用灵活、使用方便用户可以根据自己控制系统的大小来选择。用户可以根据自己控制系统的工艺流程来选择。用户可以根据自己控制系统的控制要求来选择。当用户控制系统要求改变时，不改动PLC外部

4、接线，只须修改程序。（2）可靠性强硬件方面，由于采用性能优良的开关电源，并对采用的器件进行严格的筛选等，具有很强的振动冲击性能等。软件方面，PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟，保证在程序出错和程序调试时，避免因程序错误而出现死循环，等。（3）面向控制过程的编程语言，容易掌握PLC的编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言，清晰直观。（4）网络功能强大PLC不仅能做到远程控制、进行PLC内部通信与上位机进行通信，还具备专业上网、无线上网等功能。从而提高经济效应。体积小、重量轻、PLC内部电路采用微电子技术设计。（5）易于安装、调试、维修在安装时，由于PLC的输入/输出接

5、口做的很好，因此可以直接和外部设备相连，而且不须专业的接口电路。调试可以先在试验室模拟完成，模拟调试完成后再现场安装、调试。从而缩短周期。在维修方面，PLC完善的诊断和显示功能，通过模块上的显示或编程器等很容易地找出故障的模块。3、PLC的用途目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：（1）开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。（2）工业过程控制

6、在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。（3）运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。（4）数据处理PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采

7、集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。（5）通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。1.2 PLC的发展前景PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC生产厂家约为200家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业领域都得到广泛的应用。随着微处理器技术和现代通信技术的发展，PLC也得到了迅速发展，其技术和产品日趋完善。PLC的主要发展趋势主要表现在以下几个方面。（1）高速度、高I/O容量、功能强大随着CPU处理速度的提高

8、，PLC程序执行的速度也越来越快；大规模和超大规模集成电路的发展，相应地使I/O的容量也得到增加；智能模块的增加，使PLC能够实现的功能越来越多。（2）强大的PLC联网能力 随着人们对工业自动化的要求越来越高，人们已经不再满足对几个设备、几条生产线的PLC控制，而是要求实现对全工厂的自动化，所以提高PLC控制系统的网络功能成为PLC的发展趋势。以后人们不仅能通过通信模块进行PLC与PLC、PLC与上位机之间的连接，还能通过拨号或者无线的方式使PLC联网。（3）编程软件多样化PLC的梯形图语言、助记符语言和功能模块语言虽然使用方便，而且也能很好地实现控制要求，但是在处理一些高级功能（BASIC、

9、C、FORTRAN等）、图形语言、汇编语言兼容。这样不仅可以通过梯形图语言、助记符语言和功能模块语言来编写程序，也可以通过高级语言来编程。 第二章 污水净化处理系统设计方案2.1 物理法处理技术方案 磁力分离法 磁力分离式利用磁场力截留和分离废水中污染物质的方法。主要应用于去除废水中磁性及非磁性悬浮物和重金属离子，对废水中有机物和营养物的去除也有帮助。 当废水通过磁场时，水中磁性粒子同时受磁场吸引力、外力和重力、粒子互相作用等的作用，如磁力大于外力磁性粒子既能被磁场捕获，从水中分离出来。磁场吸引力还可以起到促进絮凝的作用。 使用较多的磁过滤器的主要部分为电磁铁和铁磁性过滤介质金属球、钢毛等。其

10、次为磁吸离器，它由不锈钢圆盘制成，上面粘结了极性交错排列的数百块永久磁铁，并用铝板覆盖。运转时圆盘转动，浸没部分吸引水中磁性物质，转离水面后，将表面泥渣即被挂走。 磁性铁粉可以在用分离心法从泥渣中回收。该分离机以其特有的快速分离的特点在生产中得到了实际应用。2.2 污水处理方案的优点和缺点磁力分离法方案：优点：操作方便，结构简单，设备简单，清洗时断掉电源，关闭进水阀和出水阀，让压缩空气强行把水箱中的水打入磁滤器中，冲洗磁铁，去掉附着的氧化铁杂质使冲洗后的污水流入污水池，进行二次处理，处理后的固体杂质还可以回收再利用。对废水中有机物和营养物的去除也有帮助。在方案中的污水处理后，污水不仅得到了净化

11、还可以回收再利用，净化后得到的氧化铁杂质也可以回收再利用。缺点：对于其他无磁性的固体杂质不能及时的处理。2.3 方案的具体实施2.3.1 系统的组成介绍 从简单经济可靠性出发，本系统由2台磁滤器，10只电磁阀和连接管道组成。系统组成示意图2-1所示。1号进水阀2号进水阀污水1号磁滤器1号水箱1号出水阀2号磁滤器2号水箱2号出水阀1号排水阀2号排污阀到污水池1号空气压缩阀2号空气压缩阀压缩空气到冷却塔图2-1系统组成示意2.3.2 系统的设计要求 (1)两台机组的滤水工序，可单独进行，也可以同时进行。而反洗工序只允许单台机组进行工作，一台机组反洗是，另一台必须等待。两台机组同时要求反洗时，1号机

12、组优先。 (2)为保证滤水工序的正常进行，在每台机组的管道上均安装了压差检测仪表，只出表现了“管压差高”信号，则应立即停止滤水工序，自动进入反洗工序。 (3)为增强系统的可靠性，将每台机组的磁滤器及各个电磁阀线圈的接通信号反馈到PLC的输入端，一旦某一输出信号不正常，要立即停止系统工作，这样可避免发生事故。 (4)执行器输出故障检测及报警。2.3.3 工艺流程 污水净化处理可分为两道工序，以1号机组为例，其工艺流程上图所示。 (1)滤水工序：打开进水阀和出水阀，污水流经磁滤器时，如果磁滤器的线圈一直通电，则污水中的氧化铁杂质会附在磁滤器的磁铁上，使水箱中流出的是净化水。(2)反洗工序：滤水一段

13、时间后，必须清洗附在磁铁上的氧化铁杂质。这时只要切断磁滤器线圈的电源，关闭进水阀和出水阀，让压缩空气强行把水箱中的水打入磁滤器中，冲洗磁铁，去掉附着的氧化铁杂质使冲洗后的污水流入污水池，进行二次处理。第三章 系统方案硬件选型3.1 可编程控制器概述 可编程控制器是是一种数字运算操作的电子系统，专业在工业环境下应用而设计。它利用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，来控制各类型的机械或生产的过程。 (1)PLC的基本结构 PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置组成如图3-1所示。PLC的特殊功能模块用来完成某些特殊的任务。图3

14、-1 PLC控制系统示意图 (2)PLC特点 可编程控制器编程方法简单易学，功能强，性能价格比高，硬件配齐全，用户使用放便，使用性强，可靠性高，抗干扰能力强。系统的设计、安装、 调试工作量少，维护工作量少，维护方便，体积小，能耗低。 (3)PLC应用领域 在发达的工业国家，PLC已经广泛地应用在所有的工业部门，随着其性能的提高，应用范围不断扩大，主要有以下几个方面：数字逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理、通信联网几方面。 (4)PLC工作过程 PLC通电后，需要对硬件和软件作一些初始化的工作。为了使PLC的输出及时地响应各种输入信号，初始化后反复不停的分阶段处理各种不同的任务如图3-2

15、，这种周而复始的循环工作模式称为扫描工作模式。图3-2 扫描过程3.1.2 污水净化过程PLC控制的必要性 伴随这经济的发展需要，对于工行工业自动化控制的需求也在不断的增加，可编程控制器是应用时分广泛的微机控制装置，是自动化控制系统中的关键设备。西门子公司的S7-200在中小型PLC中应用最广，市场占有率最高。 对于污水净化处理系统中可编程控制的使用也使相当的广泛，因为可编程控制器编程方法简单易学，功能强，性能价格比高，硬件配齐全，用户使用放便，使用性强，可靠性高，抗干扰能力强。系统的设计、安装、 调试工作量少，维护工作量少，维护方便，体积小，能耗低。所以在使用PLC来控制污水净化处理的过程，

16、可以增强达到净化的目的。为了增加可靠性和安全性，还可以使用PLC和PROFIBUS通信达到更安全可靠的监控进行生产。3.2 硬件的选择 (1)PLC选择污水处理主要是逻辑控制，着正是PLC的优势所在，在众多的PLC生产厂家中，西门子中的S7-200PLC系列产品以较高的性价比成为众多的用户首选。此设计中因1号机组和2号机组的工作原理相同，故选S7-200模块化的中小型PLC系统，能满足中等的性能要求的应用，模块化和无排风扇的结构，各种单独的模块之间可进行广泛的组合用于扩展。结构模块用多机架配置时连接主机架和扩展机架,S7-200通过分布式的主机架和二个扩展机架可以操作达到32个模块。 (2)C

17、PU的选择选择CPU226用于复杂的中小型控制系统，可扩展到248点数字和35路模拟量，有2个RS-485通信。中央处理器集成有PROFIBUS-DP和MPI通信接口，多点接口可以同时连接编程器、PC机和人机界面。 (3)I/O模块的选择信号模块选用模拟量输入输出模块EM223，模块输出点和输入点各为16点还可以扩展，PLC对模拟量的处理，模拟量首先被传感器和变送器转换成标准量程的电流或电压，例：DC420mA，15V，010V，PLC用A/D转换器将它们转换成数字量。带正负号的电流或电压在A/D转换后二进制补码表示。D/A转换器将PLC的数字输出量转换为模拟电压或电流，再去控制执行器。模拟量

18、I/O模块的主要任务就是实现A/D转换和D/A转换。 (4)选有箱式磁滤器B03C型箱式磁滤器内置一个进水阀、一个出水阀、一个压缩空气阀和一个排污阀，主要是内置一个3平方的通电磁盘结构。经久耐磨，设计紧凑，精巧美观 温升低，无噪音，零泄漏 动作响应迅速，高频率。 德国工艺，出口系列，品质可靠主要用于污水处理。 （5）差压检测仪表的选择差压检测仪表的作用是检测磁滤器的入口和出口的差压，如果差压过高，表示磁滤器有堵塞故障，需要进行反洗工序。差压仪表应该有设定差压、显示差压、差压信号输出功能。综上所述选择美国德维尔公司的dwyer300IMR系列的Photohelic压力表和开关。3.3 硬件实施

19、(1)两台机组的滤水工序可单独进行，要求有独立的启动/停止按钮。 (2)“管压差高”检测和反洗铃在每台机组上均单独配置。压力传感器监测到的压力值直接关系到整个控制系统的可行性，在选择差压变送器的精度要他到3RH的以上的精度，使得差压传感器在工作的时候能够准确的接收和发送出准确的信号。 用一个PLC模拟量输入模块和一个输出模块。让差压传感器接收的信号传送到PLC的模拟量的输入模块使模拟量转换成数字量，为了使防止在输入触点抖动或外部干扰脉冲引起错误的输入信号，在输入电路中设置RC滤波电路，可以增加可靠性。CPU模块的内部的工作电压一般是DC 5V，输出信号电压一般较高，一般是DC 24V和AC 2

20、20V。采用DC 010V，模拟量输出模块用于控制电动出水阀、进水阀、水泵等执行器。 (3)所谓将每台机组的磁滤器及各个电磁阀线圈的接通信号反馈到PLC的输入端，如图3-3所示。考虑到由接触器控制这些线圈，当接触器线圈通电时，其动合触点应当闭合，动断触点应当断开；反之亦然，如果接触线圈通电时，其动合触点不能闭合或者动断触点不能闭合，或动断触点不能断开，可能发生事故。图3-3输出反馈信号接线图由于1号机组和2号机组工作状态是一样的，所以只做的1号机组的PLC外部接线图。接线图原理是打开启动按钮1号机组开始工作，1号进水阀打开，污水进入1号磁滤器开始过滤。出1号水阀打开，40分钟后滤水结束关闭1号

21、进水阀，1秒后关闭1号出水阀，5秒后关闭1号磁滤器，2秒后进入反洗工序，接通1号排污阀，1秒后接通1号压缩空气阀。接通1号反洗铃，1分钟反洗时间。反洗结束关闭1号压缩空气阀1秒后关闭1号排污阀，再延时5秒后，又进行滤水工序如图3-4 所示。图3-4 PLC的外部接线图第四章 系统软件设计4.1 系统软件选用和设计 选用STEP7-Micro/WIN是建立在STEP7-Micro/WIN V4.0版编程软件和2004出版推出的S7-200新产品的基础上的。较老的编程软件与V4.0版的功能和界面有一些的区别，老型号的PLC不能使用新产品的某些功能。 程序的设计，由于1号机组和2号机组工作状态是一样

22、的，所以只做的1号机组的程序编写。输入电路使用CPU模块提供的DC 24V电源，开启动按钮1号机组开始工作，1号进水阀打开，污水进入1号磁滤器开始过滤。出1号水阀打开，40分钟后滤水结束关闭1号进水阀，1秒后关闭1号出水阀，5秒后关闭1号磁滤器，2秒后进入反洗工序，接通1号排污阀，1秒后接通1号压缩空气阀。接通1号反洗铃，1分钟反洗时间。反洗结束关闭1号压缩空气阀1秒后关闭1号排污阀，再延时5秒后，又进行滤水工序。4.2 输出故障检测和报警4.2.1 故障诊断子程序的作用 相对于PLC而言，外部输入器件如电磁阀、磁滤器容易出现故障。如果电磁阀和磁滤器出现故障不能及时的处理，容易造成系统工作不正

23、常，甚至损坏系统。处理方法是；如果外部输出器件出现故障时，必须停止并报警提示，提醒工作人员进行维修。4.2.2 故障子程序的设计 本控制系统共有8个故障诊断子程序，它们的故障诊断方法都类似，具体的诊断法是：如果某个线圈通电，对应的常开的辅助触点应该闭合。如果没有闭合就证明该元件以损坏。如果某个线圈断电，对应的常闭触点因该闭合；如果没有闭合，判断该元器件损坏。下面我们以故障子程序1为例，谈谈故障诊断子程序的实现。图4-1故障诊断子程序4.3 系统I/O分配表下表为磁滤器1号机组的工作输入输出地址分配表。1号机组的I/O地址分配表编程元件IO端子作用输入继电器I0.01号净水器的启动按钮I0.11

24、号净水器的停止按钮I0.21号净水器差压检测仪，差压过高开关信号I0.3系统稳定按钮I0.41号磁滤器辅助触点，用于故障诊断I0.51号出水阀辅助触点，用于故障诊断I0.61号进水阀辅助触点，用于故障诊断I0.71号排污阀辅助触点，用于故障诊断I1.0用于故障诊断输出继电器Q0.01号磁滤器的线圈Q0.11号出水阀线圈Q0.21号进水阀线圈Q0.31号排污阀线圈Q0.41号压缩空气阀线圈Q0.5反洗铃Q0.6故障指示灯Q0.7故障报警器4.4 软件设计的可行性故障诊断子程序梯形图4-1，他有顺序功能逻辑语言解释下：在M1.1步即滤水工序如果磁滤器或者出水阀或者进水阀没有打开或者是排污阀或者空气

25、压缩阀打开了，则报警或者是停机的状态。软件解决了1号机组和2号机组的反洗竞争问题，采用了延时和互锁的方法，为了保证了系统的可靠性工作，设计了输出诊断程序，能判断执行器是否正常工作。保证了系统的稳定和可靠性。磁滤器的差压保护：如果磁滤器的入口和出口的差压大于设定值，则滤水工作停止，或者是立即进入反洗程序中。这样一来增加了系统的安全可靠性。第五章 污水处理系统通信调试5.1 计算机的通信方式概述 近几年来，计算机控制已被迅速地推广和普及，相当多的企业已经在大量地使用各种各样的可编程设备，例如工业控制计算机、PLC、变频器、机器人、数控机床、柔性制造系统等。有的企业已经实现了全车间或全厂的综合自动化

26、，即将不同厂家生产的可编程设备连接在单层或多层网络上，相互之间进行数据通讯，实现分散控制和集中控制管理。因此通信与网络已经成为控制系统不可缺少的重要组成部分，也是控制系统的设计和维护的重点和难点之一，本文介绍有关数字通信与工业自动化通信网络，介绍编程S7-200系列PLC的通信功能。 (1)并行通信与串行通信 并行数据条通信是以字节或字未单位的数据传输方式，除了8根和16根数据线、一根公共线外，还需要通信双方联络用的控制线。并行通信的传输速度快，但是传输线的根数多，抗干扰能力较差，一般用于近距离数据传送，例如PLC的模块之间的数据传送。 串行数据通信是以二进制的单位数据传输方式，每次只传送一位

27、，最少只需要两根线就可以连接多台设备，组成控制网络。串行通信需要的信号线少，适用于距离较远的场合。计算机和PLC都用的串行通信接口，例如RS-485接口，工业控制中计算机之间的通信一般采用串行通信方式。 (2)异步通信与同步通信 在串行通信中，接收方和发送方应使用相同的传输率。接收方和发送方的标称传输速率虽然相同，它们之间是有一些微小的差别。如果不采取措施，在连续传送大量的信息时，将会因积累误差造成发送和接收的数据错位，使接收方收到错误的信息。为了解决这一问题，需要使发送过程和接收过程同步。按同步方式的不同，串行通信可以分为异步通信和同步通信。图5-1 异步通信的信息格式 (3)单工与双工通信

28、 单工通信方式只能沿单一方向传输数据，双工通信方式的信息可以沿两个方向传送，每一个站既可以发送数据，也可以接收数据。双工方式又分为全双工和半双工。全双工方式中数据的发送和接收分别用两组不同的数据线传送，通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息如图5-2A所示。半双工方式用同一组线接收和发送数据，通信的双方在同一时刻只能发送数据或接收数据如图5-2B所示。发送接收甲站接收发送乙站图5-2A半双工方式换向发送接收接收发送甲站换向乙站图5-2B 全双工方式 (4)传输速度 在串行通信中，传输速率又称波特率的单位是波特，即每秒传送的二进制位数，其符号未bit/s。常用的传输速率为300-38400bit

29、/s,从300开始成倍数增加。不同的串行通信网络的传输速率差别极大，有的只有数百bit/s,高速串行通信网络的传输速率可达到1Gbit/s。5.2 系统采用串行通信接口 RS-485是RS-422的变形，RS-485为半双工，只有一对平衡差分信号线，不能同时发送和接收。使用RS-485通信接口和双绞线可以组成串行通信网络如图5-3所示，构成分布式系统，系统中最多可以有32个站，新的接口器件以允许连接128个站。图5-3 RS-485网络5.3 硬件S7-200与PROFIBUS通信PROFIBUA-DP协议通常用于分布式I/O设备远程I/O的高速通信。许多厂家生产类型众多的PROFIBUA-D

30、P设备，例如I/O模块、电机控制器和PLC。S7-200CPU需要通过EM 277 PROFIBUA-DP模块接入网络。网络通常有一个主站和几个I/O从站。通过组态，主站知道网络中I/O从站的类型和站地址，主站初始化网络并核对网络中的从站设备是否与设置的相符。主站周期性地将输出数据写到从站，并从从站读取输入数据。当DP主站成功地设置了一个从站时。它就拥有该从站。如果网络中有第二个主站，它只能很有限地访问第一个主站的从站。 控制系统分三级，现场级、控制级、管理级。 (1)管理级管理级集中集中监控各个设备的运行状态。管理级现场总线选择PROFIBUS-FMS总线，一台安装组态软件作为操作员站，安装

31、在控制室内，可以同时收集现场的数据。 (2)控制级和现场级控制级的主要功能是接收管理层的设置的数据和命令，对污水处理生产过程进行控制，将现场的状态输送到管理层。在控制室设PLC主站，在进水房和净水房设一个子站，主站和现场子站之间才用PROFIBUS-DP现场总线，主站分别用PLC的CPU226模块和通讯模块CP343-2及相应的信号模块SM组成。现场子站采用ET200M远程单元，每个ET200M单元均由1个IMI53-2总线接口模块和其他数字量和模拟量模块输入和输出模块组成。5.4 系统调试(1) 滤水工序1号机组开始工作 系统启动按钮I0.0进入滤水工序，接通1号磁滤器Q0.0，再接通出水阀

32、Q0.1,后接通进水阀Q0.3开始滤水40分钟如图5-5所示。图5-5滤水调试(2) 反洗工序1号机组进入反洗 40分钟后磁滤器进入反洗工序，接通排污阀Q0.3,再2接通空气压缩阀Q0.4，后接通反洗铃Q0.5。反洗1分钟，1分钟后再进入滤水工序如图5-6所示。图5-6 反洗调试注释：系统程序1号机组和2号机组工作状态是一样，所以以上的调试图只是1号机组的调试图。5.5 系统可行性阐述利用PLC实现了污水净化处理系统的自动化控制，详细介绍了污水净化处理系统的软件和硬件的设计方案，软件设计给出了控制系统的梯形图，并采用了结构法程序设计方案。硬件采用差压仪表，保证滤水工序的性能指标并有防止滤水器堵

33、塞的功能，采用PLC控制，系统结构比传统系统结构简单、可靠，系统很少出现故障；由于控制系统是由控制系统软件来实现。软件解决了1号机组和2号机组的反洗竞争问题，采用了延时和互锁的方法，为了保证了系统的可靠性工作，设计了输出诊断程序，能判断执行器是否正常工作。保证了系统的稳定和可靠性。在进行PROFIBUS组态安全操作监控过程，并组态污水处理系统的显示压力范围、控制键、报警显示等以达到现场恒定压力在控制室里实时监控，使工作人员可以远程控制，从而工作室和现场隔离开，达到安全的工作生产。课程设计小结通过在PROFIBUS上组态安全操作监控过程，并组态污水处理系统的显示压力范围、控制键、报警显示等以达到

34、现场恒定压力在控制室里实时监控，使工作人员可以远程控制，从而工作室和现场隔离开，达到安全的工作生产。这次设计不仅解决了水污染问题，保护了自然环境同时也保证了人类的生活环境，从而使得有限的淡水资源得到了有效的利用。用西门子S7-200 PLC设计的自动控制系统在该污水处理系统中投入使用，运行稳定、可靠。设备具有调试简单、操作方便、使用安全、效率高、故障率低，污水处理效果好的特点，提高了劳动生产率，由于软硬件都是采用模块化结构，方便了工人的安调试和维修。参考文献1 聂梅生.废水处理及再利用.北京：中国建筑工业出版社.许泽美,唐建国,周丹等主编.2002年第一版.2 路林吉，王坚，江龙康.可变控制器

35、原理及应用.北京：清华大学出版社.2003年2月第二次印刷.3 廖常初.S7-300/S7-400PLC应用技术.北京：机械工业出版社.廖常初主编.2007年9月第一版第六次印刷.4 廖常初.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社.廖常初主编.2007年9月第二版第八次印刷.附 录系统主程序SM0.1系统急停按钮，M0.0总停止状态，M0.0置位，其余的相关编程元件全部复位。M0.1 1号机组初始状态，M0.1置位，1号机组相关元件的编程元件全部复位。I0.01号机组启动，M1.1进行滤水工序，接通1号机组磁滤器（Q0.0），2秒后接通出水阀(I0.4),进水阀滤水40分钟（C0），后在进行故

36、障诊断。M1.2滤水工序结束，关闭进水阀（Q0.2）1秒后关闭出水阀(Q0.1)5秒后关闭磁滤器(Q0.0)再定时2秒（T38）。M0.3进入反洗工序，接通排污阀(Q0.3)1秒后接通压缩空气发（Q0.4），接通反洗铃，反洗1分钟（T39）。M1.4反洗结束，关闭压缩空气阀(Q0.4）,1秒后接通排污阀关闭反洗铃，再延时5秒（T40）。M2.0置位2号机组相关编程元件全部复位。I1.1启动2号机组，M2.1滤水工序，接通2号机组磁滤器，2秒后接通出水阀，1秒后接通进水阀，滤水40分钟（C1）。当T38大于或等于10时QO.1复1位，当T38大于或等于50时，Q0.0复1位。M2.2滤水工序结束

37、，关闭进水阀（Q1.2）1秒后关闭进水阀（Q1.1）5秒后关闭磁滤器Q1.0，再定时2秒(T42)。M2.3保证1号机组优先，延时0.1秒（T43）。M2.4反洗工序，接通排污阀，1秒后接通压缩空气阀，再接通反洗铃，反洗1分钟（T44）。M2.5结束反洗工序，关闭压缩空气阀，1秒后关闭排污阀，关闭反洗铃，再延时5秒（T45）。M0.0闭合时M1.0、M2.0、Q0.0分别复位。当M1.2接通时Q0.2复位到Q0.1，T38开始计时。当M1.1接通时Q0.0置位1，T37开始计时。当M1.1接通时T37大于或等于20时Q0.1置位1。当M1.1接通时T37大于或等于30，1置位1。M1.3接通时

38、Q0.3置位1，T39计时。T37接通时C0到40，M1.2复位。M1.4接通时Q0.4复位1，T40计时。当T40大于或等于10，Q0.3复位3。M2.0接通时M2.1和Q1.0分别复位。M2.1接通时Q1.0置位1，T41计时。T41大于或等于20时，Q1.1置位1。 T41大于或等于30,Q1.1置位1.T41接通C1计数到40时M2.2复位。M2.2接通时Q1.2复位1，T42计时。当T42大于或等于10时，Q1.1复位1。当T42大于或等于50时，Q1.0复位1。M2.4接通时Q1.3置位2，T44计时。M2.3接通时，T43计时。当T44大于10时,Q1.4置位2。M2.5接通时，Q1.4复位2。T45计时。T40大于10，Q1.3复位3。故障诊断子程序M1.1接通时故障子序对M1.1的相关元件进行故障判断。M1.2接通时故障子程序对M1.2的相关元件进行故障判断。M1.3接通时子程序对M1.3的相关元件进行故障判断。M1.4接通时对M1.4的相关元件进行故障判断。M2.1接通时子程序对M2.1相关元件进行故障判断。M2.2接通时子程序对M2.2相关元件进行故障判断。M2.4接通时子程序对M2.4相关元件进行故障判断。M2.5接通时对M2.5相关元件进行故障判断。