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基于PLC的污水净化处理控制系统的设计 摘 要：本文介绍了利用西门子公司的S7-224型PLC，来实现含氧化铁杂质的污水净化处理系统的自动控制，本文详细介绍了系统的硬件配置以及软件设计流程图，并且介绍了编程中的关键问题。 关键词：PLC 污水净化处理系统 顺序功能图 故障诊断 硬件配置 编程方法 竞争调度算法 Abstract: This paper introduced a method of automatic control system design which decontaminate sewage carried with Oxidized iron impurity ,control system based on PLC type of S7-224 belong to Siemens company. in this paper the system‘s hardware and software is also introduced in detail. Keywords: PLC; sewage treatment system; sequential function chart; Break down diagnosis; hardware; programming-skill; competition adjusting calculate way 1、前言： 　　在冶金企业中，有大量的工业用水用于冷却，为此每天要消耗大量的水资源，由于用过的冷却水中含有大量的氧化铁杂质，不宜多次循环使用。为了保护环境、节约用水，需要对含有氧化铁杂质的污水进行净化处理。 2、系统介绍： 　　污水净化处理系统组成示意图如下： 图1、污水净化处理系统组成示意图 　　2.1工艺流程介绍： 　　（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吸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：滤水一段时间后，必须清洗附着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，打开排污阀和压缩空气阀，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。 　　2.2控制任务和要求： 　　（1） 两台机组的滤水工序，可单独进行，也可同时进行。而反洗工序只允许单台机组进行，一台机组反洗时，另一台必须等待。两台机组同时要求反洗时，1号机组优先。 　　（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，只要出现了“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） 为了增强系统的可靠性，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，一旦某一输入信号不正常，要立即停止系统工作，这样可避免发生故障。 　　（4） 执行器输出故障检测及报警。 3、控制系统设计： 　　3.1硬件设计： 　　（1） 确定PLC的CPU型号和扩展模块型号： 　　下表为净水器的1号机组的输入和输出地址分配表： 1号机组的输入/输出地址分配表 　　因为1号机组和2号机组的工作原理相同，故净水系统总的输入点数为18点，总的输出点数为16点。为此选择西门子公司的S7-200系列的CPU224可编程控制器和S7-200的数字量扩展模块EM223，它们可以提供22点输入和18点输出。 　　（2） 压差检测仪表的选择：压差检测仪表的作用是检测磁滤器的入口和出口的压差，如果压差过高，表示磁滤器有堵塞故障，需要进入反洗工序。压差检测仪表应该具有设定压差、显示压差、压差信号输出功能。综上所述选择美国德威尔公司（dwyer）的3000IMR系列的Photohelic压力表/开关。 　　（3） 其它的输入和输出元件的选择比较容易，限于篇幅限制，从略。 　　3.2软件的设计： 　　根据净水机组的工艺要求和控制任务设计如下的顺序功能图： 图2、净水机组的控制系统顺序功能图 　　根据以上的顺序功能图，很快能写出梯形图，在此不详细列出梯形图。只列出梯形图设计的几个小技巧： 　　（1） PLC的其它编程元件的地址和作用在顺序功能图上有明确的标示，故没有列表。 　　（2） 为了避免系统工序的切换所造成的冲击，阀门和磁滤器的开启和关闭采用延时顺序动作。 　　（3） 1号机组和2号机组的反洗工序的调度算法：如果1号机组和2号机组同时进入反洗工序，由于2号机组延时0.1秒，故1号机组优先执行;如果不同时进入反洗工序，由于1号机组和2号机组反洗工序有互锁功能，则哪个机组先进入反洗工序，另一机组只能等待。 　　（4） 故障诊断子程序： 　　（4.1）故障诊断子程序的作用： 　　相对于PLC而言，