plc在水处理设备电气控制系统中的应用电气工程专业

摘 要 随着工业自动化的不断发展，水处理设备电气控制系统的应用越来越广，其中基于plc的控制系统应用最为广泛。本次系统设计，本系统针对染厂的工业环境，设计了自动注料和废料处理系统，旨在提高液体处理效率，减少人为操作失误。水处理设备电气控制系统，在工业生产中有着很重要的地位，目前处于改革升级，日趋成熟的阶段，有着非常广阔的前景。首先本系统基于plc对系统进行总体设计:通过查阅资料和生产实习，了解工业环境，进行设备采样以及plc系统学习;分别分析注料系统和废料处理系统的功能，分配I/O地址，制作CAD流程图，进行硬件和软件的配置;由于环境因素的限制，本系统无法进行现场设备调试，而是通过V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9进行编程监控，利用S7_200汉化版仿真软件进行模拟。通过仿真及调试完善系统，最终完成系统的设计。该系统实现多种液体助剂自动注料，废料智能处理以及报警功能。 关键词：PLC； 水处理； 电气控制； 注料系统； 废料处理AbstractWith the continuous development of industrial automation, the electric control system of water treatment equipment is used more and more widely, among which the PLC based control system is the most widely used. In order to improve the efficiency of liquid treatment and reduce the human error, we designed the automatic feeding and waste disposal system for the industrial environment of dyeing factory. The electric control system of water treatment equipment plays an important role in the industrial production. It is now in the stage of reform and upgrading and becoming more and more mature. It has a very broad prospect.First we PLC based on the overall design of the system: through access to information and production practice, understand the industry environment, equipment sampling and PLC system of learning; feeding system and waste disposal system function analysis, allocation of I/O address, CAD production flow chart, hardware and software configuration; due to environmental factors we cannot, on-site debugging equipment, only through V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9 programming control, were simulated using the S7_200 simulation software version. Finally, a set of multi feed mixing system and intelligent alarm waste disposal system are obtained.Key words : PLC; water treatment; electrical control; feeding system; Waste treatment目 录 1. 所属领域的发展状况及其前景61.1 水处理设备电气控制系统研究现状61.2 水处理设备电气控制系统的发展方向61.2.1 冗余系统结构61.2.2 组态软件驱动程序71.2.3 远程监控71.2.4 数据分析和决策72. PLC的基本介绍72.1 PLC应用及类型介绍72.2 PLC结构组成83.1 项目环境93.1.1 注料室注料流程93.1.2 整体注料方案总览103.2 项目意义和要求114. Plc控制系统的设计114.1 主要设备及硬件参数114.1.1 液位计114.1.2 限位开关124.1.3 BV31气动三通阀124.2 注料系统134.2.1 I/O端子的地址分配134.2.2 控制要求144.2.3 输入输出电平时序及系统流程图154.2.4 系统硬件设计如图接线164.2.5 程序的编写和调试164.3 废料处理系统214.3.1 控制要求：214.3.2 废料处理系统I/O地址分配224.3.3 废料处理系统原理234.3.4 PLC控制接线234.3.5 Plc控制梯形图编程244.4 软件调试和通讯264.4.1 软件调试264.4.2 通信参数设定和在线连接274.4.3 整个系统的调试275. 总结与展望286. 本文参考资料291. 所属领域的发展状况及其前景1.1 水处理设备电气控制系统研究现状 水处理设备电气控制系统包括系统新建和系统改造，随着越来越多厂房的新建，该系统的需求量越来越大，对水源的用量和水的性质要求不一，处理工艺需要改进。至于早期的老旧厂房，其中的设备及水处理系统已经严重落后，不能满足当下的水处理需求，因此老旧项目的改造也是大势所趋，刻不容缓。各行业用水的处理工艺不同，工艺的复杂程度不尽相同。工程师需要对整个工业体系进行学习，以适应各个系统的水处理。同时水处理设备越来也多，也越来越专业化，本系统需要了解各种厂家提供的各类设备及参数。目前的状况是现场的许多plc设备需要与上位组态软件进行通讯，而这些plc来自不同厂家。在项目改造和扩建时，本系统需要组态软件拥有丰富的驱动程序，使系统能够正常通讯和监控。现在社会越来越注重节能环保，水处理设备电气控制系统同样要考虑到环保问题。我们在满足工业需求的同时，保证精确控制，使现场设备稳定运行，尽量减少污染和浪费。Plc设备的稳定运行是自控系统的基本要求，此外提高设备的抗干扰能力，降低故障率，是减少损失的重要因素。1.2 水处理设备电气控制系统的发展方向：1.2.1 冗余系统结构 此结构有良好的安全性和稳定性，它具有两个系统CPU，系统电源，支持网络冗余和总线冗余。在系统故障时能够保证系统不中断。061.2.2 组态软件驱动程序： 目前已经有些组态软件开发了各类plc，移动通讯设备等自控设备驱动程序，这样将有利于水处理设备电气控制系统的升级改造。组态软件与控制设备的兼容，实现了组态软件对现场工艺的控制，优化了系统，降低了成本，同时提高了效率。1.2.3 远程监控： 另一种趋势就是通过控制中心发布web界面和数据，工作人员能够直接登录网站实现远程监控，此外，plc编程软件的远程登录也是大势所趋，工作人员可以随时随地修改和调试plc程序，此功能大大增强了系统的可控性和效率。1.2.4 数据分析和决策：工厂现场采集系统通过io口收集数据，并且储存。在工厂生产的过程中将会产生大量的历史数据，这些数据具有很高的可靠性，是在现实工艺中的真实记录。利用这些真实有效的数据总结规律，从而得出在不同工艺条件下的最佳运行参数，利用这些工艺参数修改现场控制程序，并且将专家系统等应用到现场控制系统。从而有效的优化了现场控制。系统智能决策取代人工决策，大大的提升了生产效率，提高了可靠性2. PLC的基本介绍2.1 PLC应用及类型介绍PLC（programmable logic controller）是一种以微处理器为核心的自动控制装置。在PLC问世以前，继电器占据了工业上主导地位，PLC的出现打破了这一局面，它具有以下特点：可靠性高，抗干扰性能强；功能强，性价比高；编程方法简单易学；硬件配套齐全用户使用方便维修工作量小；系统的设计安装调试工作量少；体积小，重量轻，能耗低；各厂家制造的plc互不兼容。PLC融合了计算机技术，半导体集成技术，控制技术，网络通信技术等，按结构可分为整体式即分散式两种，整体式即plc把CPU RAM ram i/o电路及电源集中分配在一个机箱内；模块式即积木式，将各部分制成独立的模块，组装而成。按i/o点数分可分为不同型号；plc功能在发展过程中不断增强，主要包括开关逻辑控制，闭环过程控制，运动控制，数据处理，通信与网络控制。目前市面上plc种类和型号繁多，如日本三菱，欧姆龙，德国西门子等系列在国内外受到广泛应用。2.2 PLC结构组成Plc分为整体式和模块式两种，但是基本结构组成相近，其结构包括CPU，内存，I/O口，电源单元及外围设备，智能模块等。从广义上讲plc是一种计算机系统，它比一般计算机有更强的工业过程i/o口。拥有更加适用于控制要求的编程语言和适用于工业环境的抗干扰能力。CPU即中央处理器，它是plc的核心部分，主要包含运算器，寄存器，控制器。负责按照指令进行数据传送，逻辑运算，算术运算等.内存包括只读ROM，随机存储器RAM，可擦写的只读存储器EEPROM三大部分组成，主要作用是存储系统程序，用户程序，及工作数据。I/O口包括输入端口，输出端口，负责传送采集到的信号。Plc模块通过i/o接口与外部设备连接，实现对工业设备和生产过程的检测和控制。PLC通过循环扫描的工作方式不断地输入和刷新信号，并将信号发送至CPU进行处理并输出。Plc的工作电源为开关式稳压电源。电池单元可以将外部提供的电源转变成PLC的工作电源，同时还提供掉电保护电路和后备电池模块，以维持部分RAM内容在断电后数据不会丢失。外围设备种类较多包括：编程设备，监控设备，存储设备和i/o设备 。为实现对设备运行状态的实时监控3. 项目环境和要求3.1 项目环境 在当代工业环境下，工业用水必不可少，水处理设备随处可见。本项目是根据某染整厂而设计，旨在解决染整厂设备用水以及废水处理的问题。根据布料材质的不同，染整分为多种染整工艺，在染整过程中我们根据工艺流程进行水处理，得到各类色布。一般染色流程包括煮布RC，过酸除氧，蚀毛，染棉，染T等工艺，每个工艺对温度和进出水量的要求不同。本系统在染色步骤中注水，加热，注料，排水，通过自动控制减少人为干预。染缸长期长期处于高温且具腐蚀性的环境中工作，高温和大量化学液体对人和机器都会产生一定的影响，工业环境较为恶劣。因此在这种环境下，工业控制需要很好的稳定性，而plc控制系统具有很强的稳定性，能够克服恶劣的状况，适应于染整厂的设备和环境。本系统着重于注料系统和废料处理系统，基于plc实现水和注料的自动处理，能实现复杂环境下液体的自动注料和废料的智能处理。3.1.1 注料室注料流程图3.1 注料室注料流程(图上） 设备室注料流程如上图所示：开料-手动阀-自动阀-注料缸-液位计-过滤器-手动阀-自动阀-三通阀-流量计-染缸。共计15套系统，42类助料。在工业生产中 ，每一类助料分别进入15套系统，最后进入各个系统的染缸。其中开料在开料房完成，然后管道运输至液体注料房。手动阀可以实现紧急关停，自动阀通过空气阀门实现管道自动开关，注料缸用于存储液体助料，过滤器用于除去液体中的杂质，三通阀控制液体的流向和关停状态，流量计检测液体注料的流量和质量以及密度等参数，这些助剂从开料房运输至注料房，最后到达各个染缸。这些控制器件与plc系统共同实现了液体的自动注料。3.1.2 整体注料方案总览图3.2 整体注料方案总览 该染整厂注料房包括控制室和设备房，控制室安装有s7-200plc各个扩展模块和主机部分，分别对系统进行数据分析和监控。本系统不仅要对系统进行控制，同时也要对它进行实时监视，系统利用V4.0 STEP 7 MicroWIN进行软件编程和系统监控，在接线完整的情况下对程序进行调试，做到准确控制实时监控。上图显示了整个注料系统的结构，经过实地测量，进行注料房定位，管道排布，和系统划分。力争做到智能，高效，环保。3.2 项目意义和要求 水处理与许多系统都密切相关，本项目的目的在于提高工业效率，节省人力成本，实现非人为操作下水的自动处理，在工业以领域及其他各领域都较为实用。plc参与工业自动化是因为它具有较高的稳定性，在极端复杂的环境下仍然能够保持运行。 本项目要求一定精度，所以控制系统的反应能力，设备的协同性需要做到迅速和精确，如传感器需要及时反应，空气阀需要及时打开，流量计需要精确测量。在整个系统中，我们要求水量误差不超过1%，这样才能保证染色的成功率。传感器可以及时检测信号，经过一系列信号处理，得到输出信号，空气阀需要迅速反应，以保证用水量的准确性，空气阀门产生的误差可以通过延时关闭阀门来调节。流量计需要考虑到工作环境的要求，以适应这样特殊的工作环境。为保证自动控制系统的可行性，我们要对系统的工作流程进行了解，包括工作环境，注料流程等等4. Plc控制系统的设计4.1 主要设备及硬件参数4.1.1 液位计： 浮球液位计是利用浮球内磁铁随液位变化，来改变连杆内的电阻与干簧管所组成的分压电路，分压信号可经过转换器变成4-20mA或其它不同之标准信号。干簧管的间隙愈小，精度愈高。可配合其他二次表远距离指示，是一种原理简单，可靠性极佳的液位计。其优点如下：1.机构简单、安装方便、使用寿命2.不受蒸汽、泡沫、液体挥发性气体影响3.指示机构与被测介质完全隔离，密封性好，使用安全4.耐高温，最高耐温达280，并可适用多种腐蚀性介质5.多种材质可以选择，适合多种场合使用6.性能稳定可靠，抗干扰能力强。连杆浮球液位计几乎可以适用与各种工业自动化过程控制中的液位测量与控制，可以广泛运用于石油加工、食品加工、化工、水处理、制药、电力、造纸、冶金、船舶和锅炉等领域中的液位测量、控制与监测。4.1.2 限位开关：使用APL420N隔爆感应式限位开关。阀门限位开关盒是自动控制系统中检测阀门状态一种现场仪表，用以将阀门的开启或关闭位置以开关量的信号输出，被程控器接收或计算机寻访采样，确认后执行下一步程序该产品也可以作为自控系统中重要的阀门连锁保护及远程报警指示之用。控制方式可依现场环境要求选择接近开关、磁性开关及加装信号反馈器。在plc系统中限位开关属于输出模块，限位开关的好坏直接影响了系统的准确性，为保证系统能够准确的输出，限位开关需要对指令做出迅速应对，避免出现不反应或反应迟钝的状况。4.1.3 BV31气动三通阀：气动三通阀是三通球阀配上气动执行器。三通球阀有T型和L型。T型能使三条正交的管道相互连通和切断第三条通道，起分流，合流作用。L型只能连接相互正交的两条管道，不能同时保持第三条管道的相互连通，只起分配作用。气动执行器的执行速度相对较快，最快的开关速度0.05秒/次，气动三通阀通常配置各种附件，比如电磁阀，限位开关，定时器等，以实现就地控制和远距离集中控制在控制室里就可以控制阀门的开关，不需要到现场或者危险地进行手动控制，在很大程度上节约了人力，时间和安全性液位传感器，流量计，三通阀，防爆阀，温度传感器，水泵，变频器等组成系统的主要构架，负责系统信号的输入以及对输出信号的执行。这些部件与plc控制系统共同实现自动注料注水。4.2 注料系统 注料装置如图所示，对两种助料进行混合。上限位，中限位，下限位它们的液位传感器被淹没时变为1状态。MB1，MB2，MB3分别是空气阀，在线圈通电时打开，在线圈断电时闭合。初始状态下注料缸是空的，各个阀门都是关闭状态，各传感器状态为0.图4.1 注料装置图4.2.1 I/O端子的地址分配在分析注料混合装置的控制过程可得，这套装置需要5个输入信号，4个输出信号。根据系统需要对其进行I/O地址作如下设置：表4.1 I/O地址分配输入信号名称代号输入点编号停止按钮SF1I0.0启动按钮SF2I0.1下限位传感器I0,.3中限位传感器I0.4上限位传感器I0.5输出信号停止按钮代号输出点编号搅拌电机接触器MAQ0.0液体A电磁阀MB1Q.0.1液体B电磁阀MB2Q0.2混合液体电磁阀MB3Q0.3 输入信号：I0.0连接停止按钮SF1， I0.1接启动按钮SF2，I0.2是下限位传感器，I0.3是中限位传感器，I0.4是上限位传感器。输出信号：Q0.1连接搅拌电动机MA的接触器， Q0.2连接液体A空气阀MB1，Q0.3连接液体B空气阀MB2，Q0.4连接混合液体的空气阀门MB3。4.2.2 控制要求按下启动按钮SF1之后，MB1将打开，液体A开始流入注料缸，当中限位开关变为状态1时，关闭MB1，打开MB2，液体B流入注料缸。当液位达到上限位开关时，关闭MB2，电动机MA运行；电动机开始搅拌液体，8S后停止搅拌，然后打开MB3 ，将混合液体放入染缸；当液面下降到限位开关之后再放空2秒，放空主料缸，关闭MB3 ，然后再打开MB1，开始执行下一周期的操作。按下停止按钮SF2，结束当前工作周期的操作后，停止操作，返回并且停留在初始状态。4.2.3 输入输出电平时序及系统流程图 根据控制要求，得出输入输出时序电平图如下图4.4 输入输出电平时序图 注料系统流程图如下所示下限位图4.2 系统流程图4.2.4 系统硬件设计如图接线 本控制系统选用CPU224，主机包含14点输入，10点输出，可根据系统的功能进行I/O模块的扩展图4.3 硬件接线图 模拟量模块EM235拥有4个模拟量输入通道，1个模拟量输出模块，而液位传感器的测量值经过模拟量输入寄存器AIW0 读入PLC当中，其他的模拟量I/O端和数字量I/O可以控制其他参数。 4.2.5 程序的编写和调试1 程序设计和分析 分析控制要求可以得到，其控制过程如下:先放出液体A，再放出液体B，之后，电动机搅拌，最后放出混合液体进入注料缸，这四步按顺序进行。依照启保停电路的梯形图对该系统进行改进，最后可以设计出控制液体混合装置的梯形图。 启保停电路的工作原理 图4.5 启保停电路的工作原理 启保停电路的关键是找到它的启动条件和停止条件。依据转换实现的基本准则。转换达成的条件时候它的前级步是活动步，而且满足相应的转换条件。如，M0.2变成活动步的条件是前级步M0.1是活动步，并且它们之间的转换条件是1状态。所以，应该将表示前级步的M0.1它的常开触点与表示转换条件的I0.1的常开触点保持串联，当做控制M0.2的启动信号。启保停电路是plc控制中应用最广泛的结构类型，在本程序逻辑中也普遍使用，以下是通过经验法设计的图4.6 经验法梯形图 启动按钮SF1（I0.1）后，网络6里的线圈M0.0关断，且网络1中的常闭触点M0.0和常开触点I0.1闭合，Q0.2通电并保持，将电磁阀MB1打开，液体A则流入容器中。液面到达中限位开关后，网络2中的I0.3闭合，Q0.3保持通电并保持，电磁阀MB2被打开，液体B流进容器，与此同时网络1中的常闭触点Q0.3断开，使Q0.2=0，控制液体A的阀门MB1关闭。也就是说在前一步被启动并工作之后，其输出线圈的常闭触点将自动停止前一步的工作，由此类推。网络5表示液面在将要到达下限位开关之后，常闭触点I0.4才接通，于是T38开始进行放空定时。当时间达到2秒时，如果没按下停止按钮SF2（I0.0），那么M0.0的常闭触点变为1，网络1中的常开触点T38让Q0.2通电，液体A流进容器，下一周期的循环开始。按下停止按钮SF1，网络6中的I0.0=1，线圈M0.0接通，可使网络1中的常闭触点M0.0关断，当前工作周期在操作结束后，常开触点T38连通，但是不能开始下一周期的循环，停留在初始状态。2 顺序功能图如下（上）图4.7 顺序功能图顺序功能图是我们最常用最有效的程序设计法。根据顺序功能图做出梯形图图4.8 顺序控制梯形图 图中M1.0的功能是作为中间继电器，在按下停止按钮时，该系统不会立刻停止运行，而是结束当前工作周期后停止工作，返回初始状态的功能。M1.0的状态由停止按钮I0.0和启动按钮I0.1来控制。一旦系统启动运行，系统满足转换条件T38*M0.0取反=1且完成最后一步M0.5的工作后，才可以返回初始步且停止系统运行。步M0.5 以后有一个选择序列的分支，在他的后续步M0.1或M0.0变成活动步的时候，它应该变成静止步，因此应把M0.1和M0.0的常闭触点都与M0.5的线圈串联；在步M0.1之前还有一个选择序列的合并，当M0.0为活动步并且转换条件I0.0=1，或转换条件T38*M1.0取反=1步并且M0.5为活动步时，步M0.1应该变为活动步，也就是控制M0.1的启保停电路的启动条件是M0.5*M1.0*T38+M0.0*I0.0。由此看来，对应的启动电路是由两条并联支路组成的。 为了避免双线圈进行输出，在上面的梯形图中，M0.4和M0,.5是经过并联之后再通过Q0.3输出的。在梯形图中也可以用Q0.0，Q0.2，Q0.3分别代替M0.3，M0.1，M0.2.。这样可以节省较多编程元件。PLC内部位存储器M较多，可以全部用位存储器表示步，优点在于编程规范，概念清楚，梯形图易于查错和阅读4.3 废料处理系统4.3.1 控制要求：1） 控制方式： 一个废料池，由两台排水泵实现对其废料的排放处理。两台排水泵定时循环工作，每隔两分钟实现换泵。当某一台泵在工作期间出现故障时， 要求另一台泵投入工作。当废料液位达到最高液位时，两台泵可以同时投入运行。2） 液位控制： 废料池液位在高液位时系统自动开启排水泵，废料的液位在低位时，系统自动关闭排水泵，废料池液位达到高液位时，系统自动关闭排水泵，废料液位达到超高液位时，系统自动开启两个排水泵。3） 输出报警：废液池出现超低液位时，液位报警灯以0.5S的闪烁周期闪烁，污水池出现超高液位时，液位报警灯以0.1S的闪烁周期闪烁。4.3.2 废料处理系统I/O地址分配表4.2 I/O地址分配表输入信号输出信号名称代号输入点编号名称代号输出点编号废料池超高液位传感器S1I0.01号水泵接触器KM1Q0.01号水泵过载保护FR1I0.12号水泵接触器KM2Q0.12号水泵过载保护FR2I0.2超低液位指示灯HL1Q0.2停止按钮SB1I0.3低液位指示灯HL2Q0.3启动按钮SB2 I0.4 超高液位指示灯HL3Q0.4废料池超低液位传感器S2I0.5高液位指示灯HL4Q0.5废料池低液位传感器S3I0.6高液位报警灯HL5Q0.6废料池高液位传感器S4I0.74.3.3 废料处理系统原理 图4.9 废料处理系统原理 其中变频器采用西门子的MW430，该变频器的设计具有效率高控制准确和安装灵活的特点，它除了具备第四代变频器的特点之外，还具有应用于泵类的硬件和软件特征，尤其适合于水泵负载的控制。用户通过控制柜面板上的指示灯和按钮，转换开关来控制观察系统的运行。双泵的运行机制保证了系统的可靠性，也提高了系统的处理效率4.3.4 PLC控制接线图 图4.10 PLC控制接线图 根据控制要求得出硬件接线图如下所示，采用s7-200系列CPU，接入交流220V电源。系统所需输入点有8个，所需的输出点数为7个，可选用CPU224，它共有14输入点，10输出点，满足控制系统的要求4.3.5 Plc控制梯形图 图4.11 plc顺序控制接线图 M0.0为中间继电器，按下启动按钮I0.4后系统不会立即启动，系统首先判断废料池的液位，处于高液位时，I0.7被置为1，一号排水泵启动，与此同时T37计时2分钟，2分钟之后接触器断开。随后2号排水泵启动T38计时，2分钟后2号接触器断开，如此循环，保持废液的正常液位。当液位继续上升后，超高液位传感器I0.0感应，T37=0，T38=0，I0.0&M0.0=1时直接启动两个排水泵。当液位降至低位后I0.6=1，两个排水泵停止运转。超低位传感器I0.5感应时，T33和T34组成0.5S的警示灯。超高位传感器反应时，T35、T36构成0.1s的警示灯。4.4 软件调试和通讯4.4.1 软件调试 程序在编译完成后，把程序下载到PLC中，随即执行“调试”“开始程序状态监控”的菜单，程序处于模式。当程序处于RUN模式，才能刷新程序段中的状态值，如需结束以上运行状态时，执行“调试”“使用执行状态”菜单命令，进入扫描状态编程和监控软件：根据系统的功能和价格因素，我们选择西门子的CPU224，使用V4.0 STEP 7-MicroWin的各种编程软件进行编程的。V4.0 STEP 7-MicroWin是系统下的应用软件，功能较为强大，还支持梯形图，语句表，功能块图这三种编程语言，可以在中文或英文界面下进行操作，不仅可以开发程序，也可以对用户程序的执行状态进行实时监控。STEP 7-MicroWin项目的组成部分包括：程序块，符号表，状态表，数据块，系统块，交叉引用表及项目各部分参数设置4.4.2 通信参数设定和在线连接 电缆的安装和设置：一般采用价格低廉的电缆和多主站与程计算机和进行连接。将标有的的电缆与计算机的通信接口连接，的模块的通信端口连接到标有的端。建立计算机与在线连接：在STEP 7-MicroWin中执行如下命令：查看，组件，通信，出现“通信”对话框。设置相应参数，将系统块下载到中。读取中的信息：执行菜单“”，“信息”命令，显示的RUN/STOP状态，以毫秒为单位的扫描周期，CPU的型号，版本，错误信息，I/O模块的状态和配置。4.4.3 整个系统的调试包括系统的模拟和联机调试，硬件的模拟调试需要在断开主电路的状况下进行，这样一般调试手动控制部分是否可行，模拟模拟调试又可称为软件调试，主要通过输入模拟各类信号，查看信号指示灯的变化。如果需要模拟信号，可以利用信号开关，万用表，电位器等模拟各类传感器信号和开关信号，观察的输出信号是否能够达到控制要求，当然也可以直接在电脑中输入模拟信号进行调试。若检查出错误，反复修正逻辑程序，以达到正理想的输出效果。联机调试时，把调试的程序下载到现场当中，调试的时候，必须将主电器关断，只调试控制电路，现场联调寻找硬件与软件之间存在的问题，反复查看电气系统接线，使整个系统满足控制要求，同时将文档及技术资料存档5. 总结与展望经过对染厂环境有一定的了解，我很荣幸的选择本题材作为设计内容。染厂液体自动注料系统整体包括ERP系统，设备系统，注料与废料处理系统，三者之间实现数据共享。ERP系统负责信息管理和决策，设备系统即硬件设施系统，注料系统即利用plc实现液体助料自动控制。本文阐述的是，如何在plc的基础上，实现注料和废料处理的功能。在自动注料上，plc系统增加了系统的可靠性，减少了人与化学助料的直接接触，也提高了生产效率；系统通过电动马达的搅拌使染料混合均匀避免了染色不均；在废料处理上，实现了全天候无人监控及自动处理，同时设立了报警系统，可对系统反馈进行及时处理；采用双排水泵工作模式，大大提高了废料处理能力，也大大提升了容错率。但是系统仍然存在一些问题，如注料系统可以通过PID调节来提高精度；由于工艺比较复杂，有些助料需要进行升温处理，注料系统可安装升温装置和温度传感器；由于助料的性质复杂，一些注料需要进行特殊操作，一般装置并不能满足要求，因此此装置可满足一般注料的要求；在废料处理系统中，含有大量的化学物质，需要进行深度处理，本文不做论述。本文针对注料系统和废料处理系统作了如下工作：（1）研究水处理设备电气控制系统的现状及前景。（2）分析染厂注料与废料处理系统的项目环境，了解相关流程。（3）研究分析注料系统和废料处理系统的设计，包括编程部分和硬件接线部分。（4）利用V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9编程调试，通过S7_200汉化版.exe仿真，根据输入输出模块进行调试，进一步完善系统功能。 本文内容有限，还有许多需要完善的部分。例如如何控制助料温度，如何提高系统注料效率，如何实现废料深度处理，如何切换自动手动程序等等。因此现代水处理电气控制系统有许多优化和改革的地方，一方面提高生产的效率，另一方面，设置系统保护和监控以保证生产安全。6. 本文参考资料：李军,张春龙.谈PLC自动化控制系统优化设计J. 中国新技术新产品. 2010 基于PLC的软水处理控制系统改造的设计J. 黄杭昌.自动化技术与应用. 2005王宇炎,陈朝晖.基于西门子PLC的液体混合系统设计J. 自动化技术与应用. 2009陈忠华,可编程序控制器与工业自动化系统M. 机械工业出版社, 2006 给水排水自动化技术(SCADA)综述J. 杨立福,赵静生,张公度.给水排水. 2000 关于PLC的电气自动化控制水处理系统的分析J. 余凤. 电子世界,2016 探析PLC技术在电气控制系统中的应用J.李军. 科技资讯,2015致谢 在老师的耐心指导和帮助下，我最终完成了论文的课题选择，方案论证，设计和调试。这次的课题是充满挑战和乐趣的，在漫长的设计之路上，老师的严格指导，同学的悉心帮助，自己的精心付出都让我感触颇深。经历了不断的探索和尝试，也经历了困难和挫折，我收获了最后的结果，最重要的收获是成长。非常感谢刘老师在此期间对我的耐心指导，她以认真负责的态度，为我们提出了许多宝贵的意见，感谢我的同学，是他们陪伴了我四年的大学生活，我们相互帮助，我们一起成长。感谢我的父母，是他们一直在背后默默支持我，给我鼓励和帮助。四年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这四年来我遇到了如此多的良师益友，无论在学习上、还是生活上，都给予了我无私的帮助和热心的照顾。感激之情难以言表，谨致以最崇高的敬意。 34