PLC与触摸屏-污水处理解决方案.doc

基于PLC控制与触摸屏的解决方案 1、PLC－触摸屏简介 触摸式工业图形显示器（简称触摸屏）是一种新型可编程控制终端，是新一代高科技人机界面（国外称为?HMI?或?MMI?）产品，它是替代传统控制面板和键盘的智能化操作显示器。可用于参数设置、数据显示、以曲线、动画等形式描绘自动化控制过程，并可简化?PLC?的控制程序。?具有体积小、?连线简单化、?防尘、抗震?、防水、防电磁?等特点。 PLC是一种可编程控制器，有着运算速度高、指令丰富、功能强大、可靠性高、使用方便、编程灵活、抗干扰能力强等特点。近几年，随着科学技术的不断进步，各行业对其生产设备和系统的自动化程度要求越来越高，采用现代自动化控制技术对减轻劳动强度、优化生产工艺、提高劳动生产率和降低生产成本起着很重要的作用。 2、PLC－触摸屏的应用领域 * 传统的产业设备和机械的自动控制； * 中小型过程控制系统； * 远程维护服务系统； * 节能监视控制系统； 3、基于PLC控制与触摸屏的具体解决方案 3.1 城市(工厂)污水处理自动化控制系统解决方案 3.1.1 系统概述 该污水处理工程自动化系统的下位控制站采用上位机、PLC和现场总线功能为一体的最新智能化控制器作为主控装置，还配有继电器、接触器、智能化热继电器、电量变送器等装置，完成工艺设备的保护和控制、流程数据采集和控制功能等。另外，系统中还包括在线水质分析仪表、变送器、调节阀、电磁阀、各种泵及风机等。 3.1.2 系统主要控制功能 * 自动排油控制：污水进入隔油池后，控制器根据水温自动打开蒸汽阀给污水加热，使水温达到设定温度，启动浮油机工作。吸走水面浮油，达到排油目的； * 集水池潜水泵控制：污水进入集水池后，根据水位启停潜水泵，将污水送至一级气浮池； * 混凝加药泵控制：根据潜水泵的启停控制混凝加药泵的启停；* 加碱及PH值控制：根据检测的PH值自动调节加碱量，使中和后的PH值控制在6~9；* 回流泵控制：根据潜水泵的启停控制回流泵的启停； * 风机的控制：根据氧化池含氧量测定，自动控制风机的启停； * 一、二沉淀池自动定时排泥控制；* 滤池定时反冲洗控制。 3.1.3 系统特点 * 基于Windows NT/2000/XP平台，采用面向对象的技术和方法进行系统设计和软件实现； * 开放性强，遵循ODBC、COM/DCOM、Active X、IEC-1131-3等国际标准； * 能跟据用户需求整合WINCC、IFIX、FIX32、RSVIEW、INTOUCH、阻态王等阻态软件； * 系统界面直观，具有完善的浏览功能； * 系统功能齐全、技术先进、操作简单、维护量少； * 丰富方便的扩展能力，能方便地基于现有系统进行扩展； * 系统提供形式丰富地报表，位统计和决策提供依据。 3.1.4 系统指标 * 数据刷新1s； * 事件顺序分辨率2ms； * 控制命令响应时间≤1s； * 调画面响应时间1s。 3.1.5 系统组成原理图 3.1.6 系统主要硬件配置 系统硬件由可编程控制器（含数字量输入/输出模块、模拟量输入模块），上位机，变频器、传感器及若干电器元件组成。 ??? （1）PLC：选用SIEMENS公司的S7-400系列（配数字扩展输入/输出模块、模拟输入模块） ??? （2）变频器：采用DAFOSS公司VLT系列；据PLC发送过来的数据（PH值、曝气含氧量、水箱液位、流量计等模拟信号，水泵运行、电动阀门开、故障报警等为数字信号）值调节设备的运行，并将其内部运行参数反馈到PLC及上位机。 ??? （3）上位机：可作为工程师站对PLC和组态软件进行编程，操作员站可以监控系统的运行。上位机选用的是研宏YH-MB945VEA. 3.2 基于触摸屏结合PLC在空调送风系统中的节能应用 3.2.1 系统概述 通过触摸屏和PLC结合使用，可以在触摸屏中直接设定目标值（压力及温度等），通过PLC与实际值（传感器的测量值）进行比较运算，直接向变频节能系统发出运算指令（模拟信号），调节变频器的输出频率。通过调节送风电机的转速，实现节能的目的。 3.2.2 系统原理图 3.2.3 系统主要硬件组成 系统硬件由可编程控制器（含数字量输入/输出模块、模拟量输入模块）、触摸屏一台、变频器、传感器及若干电器元件组成。各部分说明如下： (1) PLC：选用SIEMENS公司的S7-200系列CPU224（配数字量输入/输出模块、模拟量输入模块）。通过接收开关量、模拟量输入经处理后输出开关量、模拟量去控制继电器的动作，同时与触摸屏进行实时通讯，为触摸屏的显示提供数据，并对于触摸屏发出的信息进行处理等。 (2) 触摸屏采用PROFACE公司的GP2301。实现人机对话，与PL