基于PLC的雨水回收过程控制系统设计
基于plc排水自动控制系统设计方案
基于PLC的排水自动控制系统是一种智能化设备,可以实现对污水泵、阀门等设备的自动控制和监测,提高排水系统的效率和稳定性。
本文将介绍如何设计一个基于PLC的排水自动控制系统,包括系统架构、硬件设计、软件编程和系统调试等方面。
一、系统架构设计排水自动控制系统的架构设计是整个系统设计的基础,它包括功能模块的划分和各模块之间的关联关系。
1. 功能模块划分:将排水自动控制系统划分为传感器模块、执行器模块、控制模块等,每个模块负责不同的功能。
2. 关联关系设计:设计各功能模块之间的信号传输和控制逻辑,确保系统各部分协调工作。
二、硬件设计硬件设计是排水自动控制系统的物理实现,包括选择合适的传感器和执行器、搭建电路板、连接线路等。
1. 传感器选择:选择合适的传感器,如液位传感器、流量传感器等,用于监测水位和流量等参数。
2. 执行器选择:选择合适的执行器,如泵、阀门等,用于控制水泵启停和阀门开关。
3. 电路设计:设计电路板,包括传感器接口、执行器接口、电源管理等,确保各部分正常工作。
4. 连接线路:连接传感器、执行器和PLC,建立稳定可靠的电气连接。
三、软件编程软件编程是实现排水自动控制逻辑的核心,通过编程实现传感器信号的处理和执行器的控制。
1. PLC选择:选择适合的PLC型号,根据系统需求确定性能和规格。
2. 程序设计:编写控制程序,包括传感器数据处理、执行器控制逻辑、报警处理等功能。
3. 通讯协议:设计PLC与传感器、执行器之间的通讯协议,实现数据交换和控制指令传输。
4. 调试优化:通过仿真和实际调试,优化程序性能,确保系统正常运行。
四、系统调试与优化系统调试与优化是确保排水自动控制系统正常运行的关键步骤,需要对系统进行全面测试和性能优化。
1. 功能测试:测试传感器监测、执行器控制等功能,验证系统的基本功能是否正常。
2. 性能优化:调整程序逻辑和参数,优化系统响应速度和准确性。
3. 稳定性测试:长时间运行测试,验证系统在连续工作状态下的稳定性和可靠性。
基于PLC控制的自动灌溉系统的设计
摘要水资源的合理利用具有十分重要的意义。
相比发达国家,目前我国灌溉方式还存在一定差距。
因此农业灌溉自动化成为一个重要的研究方向。
PLC 具有优良的技术性能,利用 PLC 控制的灌溉系统更加智能化、运行的可靠性更高。
该设计介绍了可编程控制器(PLC)在自动节水灌溉控制系统中的应用,能根据不同类型的土地进行分类灌溉。
系统按照 A、B、C 三种不同类型的作物的需水量分别采用不同灌溉模式,系统包括执行机构和控制机构两部分,执行机构主要是电动机作为驱动源,通过控制各电机的启动和停止来控制水泵工作,从而给作物进行灌溉。
控制机构主要是可编程控制器。
为了减少水泵电机的启动电流,减轻对电网形成的冲击,减少能耗,系统采用 Y-△启动。
关键词:PLC;自动灌溉;Y-△启动湖北科技学院学士学位论文A B S TR A C TRational use of water resources is of great significance. Compared to developed countries, Chi na's irrigati on me t hods are s t il l some ga ps. There fo re, i rri g at i on a u tom a ti o n has bec om e an important research direction. PLC has excellent technical performance, the use of irrigation systems more intelligent PLC control, higher reliability.T h is de s ign descri b es the p r o g r a m ma bl e cont r oller (PL C) in the aut om at i c contr ol s ys t e m o f water-saving irrigation, irrigation can be classified according to the different types of land. System according to water demand A, B, C are three different types of crops were irrigated using different modes, the system consists of two parts actuators and control bodies, executive agencies are mainly motor as a driving source, by controlling the start and stop of the motors to control the pump to work, giving the crop irrigation. The main control mechanism is programmable controllers. In order to reduce the pump motor starting current, to reduce the impact on the grid formation, reduce energy consumption, the system uses Y-△start.KEY W OR DS: PLC ; Automatic irrigation; Y-( startII目录目录1 绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 课题研究现状 (1)1.2.1 国外研究现状 (1)1.2.2 国内发展现状 (2)1.3 目的和意义 (2)1.3.1 研究目的 (2)1.3.2 研究意义 (2)2 灌溉系统总体方案 (3)2.1 总体设计 (3)2.1.1 灌溉综述 (3)2.1.2 系统主要功能 (3)2.2 系统运行结构图 (3)2.3 系统运行方式 (4)3 硬件设计 (5)3.1 系统硬件的设计原则 (5)3.2 控制器的确定 (6)3.3 系统的组成 (7)3.3.1 设备确定 (7)3.3.2 PLC 输入/输出点分配 (8)3.3.3 电机启动 (9)4 软件设计 (11)4.1 设计方法 (11)4.2 设计原则 (11)4.3 系统功能的设计 (12)4.3.1 灌溉流程设计 (12)4.3.2 电机启动设计 (20)5 PLC 的调试与程序的仿真 (21)5.1 PLC 控制的安装与布线 (21)5.2 程序的仿真 (22)6 结论与展望 (25)湖北科技学院学士学位论文致谢 (27)参考文献 (29)附录 (31)1 绪论1.1 课题背景及目的我国水资源短缺,利用率低,水浪费严重,供需矛盾突出。
基于PLC排水自动控制系统设计
基于PLC排水自动控制系统设计概述本文档介绍了基于可编程逻辑控制器(PLC)的排水自动控制系统的设计。
该系统用于自动控制水位、泵的运行和故障检测,以实现高效的排水操作。
目标排水自动控制系统的设计目标如下:•实现水位检测并控制水位在设定范围内•根据水位变化控制排水泵的启停•实现泵的故障检测和报警功能•提供远程监控和操作接口系统结构排水自动控制系统包括以下组件:1.水位传感器:用于检测水池中的水位变化,并将数据传输给PLC。
2.PLC:对传感器数据进行采集、处理和控制,并与其他系统组件进行通信。
3.电磁阀:用于控制进水和排水口的开关。
4.排水泵:根据PLC的控制信号启停,实现排水功能。
5.报警装置:用于检测泵的故障,并通过声音或光信号发出报警。
6.远程监控终端:通过网络与PLC进行通信,实现远程监控和操作。
下图展示了系统的基本架构:系统架构图系统架构图功能实现水位检测与控制水位传感器将水池水位信息传输给PLC。
PLC根据设定的水位范围进行判断并控制电磁阀的开关,实现自动控制水位在设定范围内。
IF (水位 < 最低水位) THEN开启电磁阀ELSE IF (水位 > 最高水位) THEN关闭电磁阀ELSE保持电磁阀状态END IF泵的控制根据水位变化,PLC控制泵的启停,以实现排水操作。
IF (水位 > 最高水位) THEN启动泵ELSE IF (水位 < 最低水位) THEN停止泵ELSE保持泵状态END IF故障检测与报警PLC监测泵的运行状态,并当泵运行异常时触发报警。
IF (泵故障信号) THEN发出报警信号END IF远程监控与操作远程监控终端通过网络与PLC通信,实现远程监控和操作。
远程监控终端可以获取当前水位信息、泵的状态和故障信息,并可以通过操作界面控制水位和泵的启停。
系统优势•自动化控制:系统能够根据设定水位自动控制排水和进水,提高工作效率。
•故障检测:系统能够监测泵的运行状态,并在发生故障时及时报警,减少故障损失。
基于PLC控制的水处理系统的设计
基于PLC控制的水处理系统的设计【摘要】21世纪以来节水节能已成为时代特征,水资源已经成为各国的战略保护资源,从而衍生出各种自动控制水处理系统,实现对水资源的循环利用和高效率利用,并对其设计要求逐步提高。
本文设计了一种基于PLC的自动控制水处理系统,该水处理控制系统能够很好地满足用户对于水处理自动控制的要求。
【关键词】水处理系统;自动控制;PLC一、引言我国是水资源短缺国家,随着经济的日益快速增长,生活用水质量逐步下降,水质问题将直接影响居民正常生活和经济的发展。
传统水处理方式普遍存在着效率低、自动化程度不高等缺点。
现代水处理方式应采用电气自动化一体技术,朝节能高效、自动化程度高以及可靠性高的方向发展。
本文采用PLC控制技术,设计一套满足水质要求的自动化水处理系统,对于提高企业生产效率和居民生活质量有着很重要的现实意义。
二、水处理行业自动控制需求及设计要求1.水处理行业自动控制需求针对我国水处理行业发展的趋势和特点,水处理行业对电气自动化控制的需求主要表现在以下几个方面:1) 控制器和各仪表支持开放的标准通讯协议。
由于控制现场设备数量和种类繁多,设备与控制器之间需要通过总线的方式进行通信,从成本和工作效率考虑,各种控制器以及仪表能够支持通用的开放通讯协议标准。
2) 上位机支持丰富的组态软件驱动程序。
上位机组态软件需要包含丰富的控制器的驱动程序,保证能够同时支持多家控制器同时通信和界面组态。
3) 控制器设备运行稳定可靠性高。
针对水处理系统,控制器要求具有较强的抗干扰能力,较长的平均无故障时间,并且保证系统即使故障情况下,能够最低限度的减少故障损失。
4) 提高现场调试效率。
自动控制系统的调试是水厂正常运行调试的最后一个环节,调试主要保证控制系统是调试期短和调试效果好。
2.水处理自动控制系统设计控制要求设手动/自动转换功能,可以随时根据系统各设备的运行状况对系统的控制方式及工艺参数进行调整。
在手动方式下,对各单元(如自动阀,水泵)进行独立操作。
基于PLC中水处理控制系统
● 利用一般水(非纯净水)具有一定电阻的特性,构成桥式电阻输入电路,使 用比较电路来判断水位是否到达设定电极,从而低成本准确地测出同一池中4 点的水位状态,并通过继电器开关点位输出到PLC中。
● 图5-8给出电极式水位计的原理框图,由桥式输入、比较器、功率放大、继电 器、开关输出、直流稳压电源、输出显示几部分组成。
●3.1 工艺控制流程图
● 根据总体方案的设计,需要在工艺流程图的基础上,首先画出自动化 系统工程的第一张图纸——带测控点的工艺流程图或简称工艺控制流 程图,即用过程检测和控制系统的设计符号来描述生产过程的测控内 容。
● 图5-3所示为中水处理控制流程图,分别在调节池、中间水池、溢流 井 和中水储池这4个池中设置了水位测量仪。其中,前三个水池只配 置了 上、下限的两点水位测量,而最后一个中水储池为上上限、上限、下限 与下下限的四点水位测量。由水位测量的数字量DI信号,送入控制装置 PLC中,经逻辑运算输出数字量DO信号控制水泵(以及相应的 电磁阀) ,从而构成了4个回路的单回路控制系统。其中,圆圈外带 方框的图例 表示操作人员可以监控的计算机控制装置。
基于PLC的中水处理控制系统
1 工艺流程及控制要求 2 控制系统总体方案设计 3 电气控制系统设计 4 PLC系统设计 5 安装调试与项目验收
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1 工艺流程及控制要求
● 1.工艺流程简介
● 中水处理系统的一般工艺流程框图如图5-1所示。利用机械过滤、生 物接触氧化、化学絮凝方法使水中的COD(化学需氧量)、BOD5(生化 需氧量)、SS(悬浮物)等污染物大幅度减少,再采用活性炭和碳 纤维复合吸附过滤方式,使出水达到除饮用以外的其他生活使用要求。
● 4. 热电偶、热电阻扩展模块
基于plc的排水系统控制设计
基于plc的排水系统控制设计摘要:I.引言- 介绍排水系统的重要性- 简述基于PLC 的排水系统控制设计的目的和意义II.PLC 的基础知识- 什么是PLC- PLC 的工作原理- PLC 的编程语言和程序结构III.基于PLC 的排水系统控制设计- 系统的整体架构和组成部分- PLC 的选型和编程设计- 传感器的选择和安装- 执行器的选择和控制- 系统的通信和远程控制IV.排水系统的实际应用案例- 案例介绍- 系统运行效果和优点V.结论- 总结排水系统控制设计的重要性- 展望排水系统控制设计的未来发展趋势正文:I.引言排水系统是工业生产和日常生活中不可或缺的一部分,其作用主要是将废水、污水等排放出去,以保证生产生活的正常进行。
然而,传统的排水系统往往存在控制精度低、操作复杂等问题,无法满足现代工业生产的需求。
因此,基于PLC 的排水系统控制设计应运而生,它具有控制精度高、操作简单、可靠性高等优点,逐渐成为排水系统的主流控制方式。
II.PLC 的基础知识PLC,全称为可编程逻辑控制器,是一种数字计算机,用于控制工业过程和机器人。
PLC 的工作原理是通过输入模块获取传感器信号,然后根据预设的程序进行逻辑运算,最后通过输出模块控制执行器进行相应的动作。
PLC 的编程语言有梯形图、指令表、顺序功能图等,程序结构包括输入处理、程序执行、输出处理等。
III.基于PLC 的排水系统控制设计基于PLC 的排水系统控制设计主要包括以下几个方面:1.系统的整体架构和组成部分:排水系统主要包括废水收集、废水处理、废水排放等环节,PLC 作为控制核心,通过与其他设备的连接,实现对整个系统的控制。
2.PLC 的选型和编程设计:根据排水系统的实际需求,选择合适的PLC 型号,然后通过编程软件进行程序设计,实现对系统的控制。
3.传感器的选择和安装:传感器是PLC 获取系统运行状态信息的重要设备,需要根据系统的实际需求选择合适的传感器,并进行安装。
基于plc的排水系统控制设计
基于plc的排水系统控制设计一、引言随着现代工业自动化技术的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)已在各个领域得到广泛应用。
本文将探讨基于PLC的排水系统控制设计,以提高排水系统的自动化程度,实现高效、稳定、节能的运行。
二、PLC控制技术概述1.PLC的工作原理PLC是一种工业控制设备,通过编程实现对各种工业过程的控制。
其工作原理主要包括输入、存储、处理和输出四个环节。
输入环节采集现场各种传感器的信号,存储环节将输入信号暂存,处理环节对信号进行逻辑运算,输出环节将处理结果传递给执行器。
2.PLC的特点与应用领域PLC具有可靠性高、抗干扰能力强、扩展性强、编程简单等特点,广泛应用于工业生产、交通运输、环境保护等领域。
三、排水系统概述1.排水系统的组成排水系统主要包括水源供水、水泵站、排水管网、污水处理设施等部分。
其中,水泵站负责提升污水或雨水,排水管网负责将水输送到污水处理设施进行处理。
2.排水系统的工作原理排水系统通过水泵将污水或雨水抽送到污水处理设施,经过处理后排放到自然水体。
在排水过程中,需要对水位、流量、压力等参数进行实时监控,以确保系统的正常运行。
四、基于PLC的排水系统控制设计1.PLC选型与硬件配置根据排水系统的规模、控制要求等因素,选择适合的PLC型号。
同时,配置相应的输入输出模块、通信模块等硬件设备。
2.控制程序设计与调试根据排水系统的控制逻辑,编写PLC控制程序。
程序主要包括水位控制、泵组启停控制、故障报警等部分。
在实际运行前,需对控制程序进行调试,确保其可靠性。
3.传感器与执行器的选择与应用选择合适的传感器(如液位计、流量计等)和执行器(如水泵、阀门等),实现对排水过程的实时监控和自动控制。
五、基于PLC的排水系统优势与前景1.高效性与稳定性基于PLC的排水系统能够实现对各种设备的自动控制,提高运行效率。
同时,PLC具有较强的抗干扰能力,保证系统在恶劣环境下稳定运行。
2.节能与环保通过PLC实现泵组的优化调度,降低能耗。
基于PLC的雨水回收过程控制系统设计
Science and Technology & Innovation ┃科技与创新・117・文章编号:2095-6835(2016)24-0117-01基于PLC 的雨水回收过程控制系统设计龚 君,王 磊,王 丽(正德职业技术学院,江苏 南京 211106)摘 要:随着全球经济化的发展,污染问题、资源短缺问题越发的严重。
我国面临的问题同样严峻,水资源分布不均衡,长江、黄河流域中下游地区降雨丰富但多为酸雨。
为此,在实验室设计了以PLC 为控制核心的一套模拟雨水回收过程控制系统,通过该系统自动收集雨水、自动净化、智能除酸、智能灌溉与存储。
整个控制过程由触摸屏实时显示,系统操作简单,可以长期、连续、稳定地在无人监控状态下工作。
关键词:雨水回收;PLC ;过程控制;模糊控制中图分类号:TP273 文献标识码:A DOI :10.15913/ki.kjycx.2016.24.117 雨水回收利用系统是将雨水根据需求进行收集后,对收集的雨水进行处理,使其符合设计使用标准的系统。
目前多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。
在国外,特别是一些欧洲城市,很早之前雨水回收与利用就已经开始实施了,通过城市的建设设计,比如道路材料、铺设设计、下水道的设计等,将整个城市的雨水资源集中,通过一系列的天然过滤,形成天然的循环系统。
我国也在积极地研究雨水回收办法和相关产品,以更好地利用雨水,实现资源的有效利用。
通过国内外雨水回收系统的对比,考虑到本设计是以家庭为基础,兼顾我国酸雨的特点,所以采用整体自动循环控制,智能除酸。
触摸屏可在室内操作,简单直观,该雨水回收系统可以长期、稳定地循环工作。
1 系统总体设计 1.1 系统硬件设计雨水回收过程控制系统的硬件架构主要由四个水箱、离心泵、搅拌器、投药器、液体酸碱传感器、液位传感器、流量传感器等组成,如图1所示。
四个水箱从左往右依次完成雨水存储和弃流、雨水自动除酸、沉淀过滤、已净化水的存储四个过程。
毕业设计(论文)_PLC控制技术在雨水利用自动控制系统中的应用
1引言1.1课题研究的背景本文是雨水利用自动控制系统的具体设计说明,设计一个雨水罐液位自动控制系统,并且使用MCGS进行组态监控。
在程序设计上,以及在控制系统中,运用了先进的设计方法,如编写可编程控制器PLC中的梯形图与流程图,对控制系统中的水泵和进水阀进行控制,采用了液位、压力传感器信号输入控制元件,实现雨水罐中液位的动态平衡,确保供水管道中水压的稳定。
本文主要介绍小型雨水利用自动控制系统,可用于学校,企业公园等小面积区域的绿化灌溉。
具有管理方便,设计简单,成本廉价等特点。
雨水利用控制器的结构示意图如图1-1所示。
图1—1 雨水利用控制器结构示意图Fig 1-1 rain waters make use of controller structure sketch map1.1.1 雨水利用自动控制国内外的发展现状1. 我国城市雨水利用概述我国城市雨水利用的思想具有悠久的历史,北京北海团城古代雨水利用工程是古代雨水利用的典范。
而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却开始于20世纪80年代,发展于90年代,目前呈现出良好的发展势头。
北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展雨水收集利用研究,尤其是北京近几年雨水集蓄利用技术发展步伐较快。
北京市节水办和北京建筑工程学院从1998年开始立项研究,北京市水利局和德国埃森大学的合作项目于2000年启动,已建雨水利用工程等示范工程10多处;2003年4月起施行《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》,要求凡在本市行政区域内,新建、改建、扩建工程均应进行雨水利用工程设计和建设,雨水利用工程应与主体建设工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
2. 城市雨水利用在国外由于全球范围内水资源紧缺和暴雨水水灾害频繁,近20年来美国、加拿大、意大利、法国、墨西哥、印度、土耳其、以色列、日本、泰国、苏丹、也门、澳大利亚、德国等40多个国家开展了雨水利用的研究与实践, 并召开过十届国际雨水利用大会。
PLC控制在雨水监测系统中的应用
PLC控制在雨水监测系统中的应用马业鹏1,杜永英2(1.沈阳航空工业学院,沈阳 110034;2.沈阳化工学院,沈阳 110142)摘 要:可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)是一种基于数字运算操作的电子系统,主要为工业环境下的应用而设计。
为此,简要介绍了可编程逻辑控制器及其总线技术,并运用西门子PLC及其Profibus现场总线架构雨水远程监测系统。
关键词:自动控制技术;可编程逻辑控制器;应用;远程监控;现场总线中图分类号:TP273+.5 文献标识码:A 文章编号:1003─188X(2006)07─0189─020 引言可编程逻辑控制器(Programmable Logical Controller)是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代工业控制装置,在结构上对耐热、防尘、防潮、抗震等都有精确考虑,在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施,非常适用于条件恶劣的户外及工业现场[1]。
对雨水的远程监测及控制对于农业生产及防洪抗旱有着积极的意义。
本系统由PLC系列产品进行组建完成,通过对雨水河水的水位、流速、水质(如酸碱度)的测量实现远程监视。
1 硬件配置本系统是由西门子PLC系列工控及网络产品搭建起来的远程监控网络,包括1主站和4个子站。
主站采用SIMATIC S7-300系列产品组成,CPU选用313C-2DP,它提供两个DP口,其一采用MPI方式与主机的通信,另一DP口用于工业现场总线PROFIBUS 总站接口。
主站还包括一个用于同子站4通信的CP340模块及电源模块,其监控系统为1台包含专用网卡CP5611的工控机。
子站1采用S7-300系列中的SM331、IM153和电源模块组成;子站2和子站3分别由S7-200系列产品CPU226 、EM231和EM277各一块构成;子站4与主站之间采用无线传输的方式通信,由CPU226 和SM231模块及分别位于主站和从站上的一对数传电台组成。
第1章基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计的原理
第1章基于PLC的全自动灌溉控制系统的设计的原理1.1 绪论当前,随着电气信息技术在节水灌溉工程中的应用,发达国家如美国、以色列、荷兰、加拿大、澳大利亚等成功开发了一系列用途广泛、功能极强的灌溉控制器。
而我国在开发灌溉自动控制系统方面与发达国家差距较大,还处于研制、试用阶段,随着水资源的日趋紧张及信息技术的发展,开发具有自主知识产权的节水灌溉控制系统不仅具有广阔的市场前景,而且具有巨大的社会效益。
本文以松下公司 F P 1系列的P L C为核心,选用 C AO C型可编程控制器来开发了一套灌溉控制系统,所开发的控制系统能手动设置对各轮灌区定时灌溉,也可以通过土壤湿度传感器与控制器形成全自动闭环控制系统。
同时为了减少水泵电机启动电流,减轻对电网形成的冲击,减小能耗,水泵电机采用 Y/△启动。
1.2 制系统各部分功能及设计控制系统包括电机 Y/△启动,手动控制模式自动控制模式。
因本系统除了湿度传感器和雨量传感器输人为模拟量外,其他输入出均为数字量,编程控制器本身的抗干扰能力能满足要求。
P L C的容量包括 I / O点数、用户存储器的容量。
系统采用 F P 1可编程控制器专用编程软件编制梯形图。
1.2.1 Y/△启动系统要求当按下启动按钮时,首先电动机运行,带动水泵抽水同时系统中电机采用 Y /△启动,启动时继电器KMY接通。
2s 后KMY断开,继电器KM△接通,即完成 Y/△启动。
1.2.2 手动灌溉模式系统具有手动设定各电磁阀的开启时间和开启顺序的功能,当某个电磁闭合时相应的指示灯亮。
当雨量传感器有信号,即下雨时,将停止灌溉,同时雨量报警器报警,本灌溉系统要求为一号灌区灌溉10min,打开2号灌区电磁阀灌水5 min,然后打开3 号灌区电磁阀灌水15min,最后停止灌溉。
1.2.3 自动灌溉模式本灌溉控制器能根据土壤湿度传感器得到的土壤湿度信号,与设定的适于作物生长度进行比较,然后决定是否灌溉,自动进行电机与各电磁阀的起闭。
基于plc的排水系统控制设计
基于plc的排水系统控制设计【实用版】目录一、引言二、PLC 控制系统概述1.PLC 简介2.PLC 的组成及工作原理三、基于 PLC 的排水系统控制设计1.系统设计目标与要求2.系统功能模块划分3.系统硬件设计4.系统软件设计四、系统优点与不足五、结论正文一、引言随着工业自动化技术的不断发展,可编程逻辑控制器(PLC)已广泛应用于各种工业控制系统中。
排水系统作为煤矿生产中的重要环节,其自动化控制水平直接影响到矿井的安全生产。
因此,研究基于 PLC 的排水系统控制设计对于提高矿井排水系统的自动化水平具有重要意义。
二、PLC 控制系统概述1.PLC 简介可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称 PLC)是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机,具有逻辑控制、顺序控制、计数、计时等功能。
2.PLC 的组成及工作原理PLC 主要由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)模块、通信接口等组成。
其工作原理是通过对输入信号进行处理,根据预先编制好的程序产生相应的输出信号,从而实现对设备的控制。
三、基于 PLC 的排水系统控制设计1.系统设计目标与要求(1)设计目标:实现矿井排水系统的自动化控制,提高排水系统的运行效率和安全性。
(2)设计要求:系统具备水位监测、水泵控制、故障报警等功能,能够实现远程控制。
2.系统功能模块划分(1)水位监测模块:通过水位传感器实时监测水仓水位,并将监测数据传输至 PLC。
(2)水泵控制模块:根据水位监测模块提供的数据,通过 PLC 控制水泵的启停、切换等操作。
(3)故障报警模块:当系统出现故障时,及时发出报警信号,提醒相关人员进行处理。
(4)远程控制模块:通过通信接口实现与上位机的数据交换,实现远程监控与管理。
3.系统硬件设计(1)PLC 选型:根据系统功能需求,选用性能稳定、扩展性强的 PLC。
(2)传感器选型:根据水位监测需求,选用精度高、响应速度快的水位传感器。
PLC控制的中水回用处理系统设计
绪论 (1)第1章基于PLC的污水处理控制系统的方案论证 (4)1.1基于PLC的污水处理系统的设计方案 (4)1.2基于PLC的污水处理系统的方案论证 (5)第2章系统的硬件组成及其电路设计 (8)2.1可编程控制器(PLC)的选择 (8)2.2PLC的选择 (8)2.3传感器的选择 (9)2.3.1 液位传感器的选择 (9)2.3.2 温度传感器的选择 (11)2.3.3 流量传感器的选择 (13)2.3.4 酸碱度传感器的选择 (14)2.3.5 溶解氧测定仪的选择 (16)2.3.6 变频器的选择 (17)2.4电机控制电路 (19)第3章基于PLC的污水处理控制系统的软件设计 (22)3.1部分系统流程图 (22)3.2上位机监控系统 (24)3.3基于PLC的污水处理控制系统流程图 (26)第4章PLC控制的程序设计 (27)4.1程序设计的原则 (27)4.2控制系统的I/O点及地址分配 (27)4.3PLC I/O接线图 (30)4.4PLC控制程序 (31)4.4.1 程序说明 (31)第5章监控程序的软件设计 (35)5.1组态软件简介 (35)5.1.1 组态软件的选择 (35)5.1.2 世纪星组态软件简介 (35)5.1.3 世纪星软件组成 (35)5.2组态画面的具体设计 (36)5.2.1 组态图形界面的设计 (36)5.2.2 组态的变量设计 (37)5.2.3 应用程序命令语言编辑 (38)结论 (40)参考文献 (41)致谢 (42)摘要水污染是我国城市面临的严重问题,它不仅危害人民的身体健康,更制约着我国经济的发展,破坏了生态平衡,并容易导致水荒的发生。
中国水资源人均占有量少,空间分布不平衡。
随着中国城市化、工业化的加速,水资源的需求缺口也日益增大。
因此,中水回用目前与自来水生产、供水、排水、处于同等重要地位。
针对现阶段我国污水处理厂的计算机管理和自动控制系统水平较低, 污水厂的正常运行率和出水合格率不高,利用PLC与流量计、PH计、温度计和液位计组成污水处理控制系统,通过以太网实现上位机监控,对生产和生活过程中产生的废水进行净化、中和以及生化氧化等处理, 使其最终达到“中水”的排放标准。
基于PLC的雨水泵站控制系统设计_何平
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何 平等 :基于 P LC 的雨水泵站控制系统设计
总第 194 期
SIM AT IC S T EP7 V5 .4 编 程 软 件 和 SIMA T IC WINCC V6 组态 软件 , 还应 装有 WORD 、EXCEL 等基本办公软件 , 并配有打印机 。 GP RS 数据发送 单元采 用 厦 门 桑 荣科 技 有 限 公 司 的 Saro3150P GP RS DT U , 上位机通过串口与 GP RS 模块通信 。
基于PLC的排水系统控制设计-毕业论文
基于 PLC 的污水坑水位控制系统设计摘要PLC (可编程逻辑控制器)是一种基于数字计算机技术、专为工业环境下应用而设 计的电子系统。
它具有功能强大、使用可靠、维修简便等许多优点。
由于可编程序控制 器安全性高、功能完善、性能稳定、应用广泛,因此,污水坑水位控制系统中的控制部 分采用可编程序控制器来控制。
在本系统中,采用西门子 S7-200型 PLC 控制潜水泵的 起停,其中 PLC 选用 DC24V 输入、 DC24V 继电器输出。
污水坑水位控制系统的操作 方式分为手动方式和自动方式。
本课题主要任务是自动控制方式部分,用 4 个水位开关 检测污水坑的水位, PLC 根据水位情况控制潜水泵的起停。
该设计中采用 4 台潜水泵循 环工作方式取代了通常的 3用 1备工作方式,更加合理的分配了潜水泵的起停,提高了 每台潜水泵的利用率,避免了电动机的频繁启动,对电动机的保护也更加完善。
最后通 过编程实现自动控制。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
鞍山科技大学本科生毕业设计(论文) 第I 页关键词:水位控制,潜水泵,PLCThe Design of Sewage Pit Water Level Control System Basedon PLC 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
AbstractPLC (programmable logic controller) is one kind of electronic system based on technology of digital computer, and designed specially for using in industrial environment. It has many merits such as powerful function, reliable use and easy-mending. With the rapid development of microelectronic and computer technology, PLC has widely used in industrial control area. Because the PLC is safe, stable, reliable, and applied widely, the PLC is used as the controller for the sewage pit water level control system. In this system, using Simens S7-200 PLC to control the start and stop of diving pumps, in which PLC selects DC24V of input, DC24V relay of outputs, and has DC24V voltage-stabilized source. The sewage pit water level control system operating modedivides into the manual way and automatic way. This topic primary mission is the automatic control way, with 4 water level switch examining sewage pit water level, PLC according to the water level situation control the start and stop of diving pumps. To instead ofpast method which three pumps is working and one is for ready, the new cycle work method is applied in this design. It makes the start andstop of the diving pumps more reasonable. And at the same time, it makes the diving pumps work more efficiently and avoids to start the electric motors frequently. So the electric motor can be better protected. At the end the LAD program of the sewage pit water level control system is provided.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
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基于PLC的雨水回收过程控制系统设计
作者:龚君王磊王丽
来源:《科技与创新》2016年第24期
摘要:随着全球经济化的发展,污染问题、资源短缺问题越发的严重。
我国面临的问题同样严峻,水资源分布不均衡,长江、黄河流域中下游地区降雨丰富但多为酸雨。
为此,在实验室设计了以PLC为控制核心的一套模拟雨水回收过程控制系统,通过该系统自动收集雨水、自动净化、智能除酸、智能灌溉与存储。
整个控制过程由触摸屏实时显示,系统操作简单,可以长期、连续、稳定地在无人监控状态下工作。
关键词:雨水回收;PLC;过程控制;模糊控制
中图分类号:TP273 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2016.24.117
雨水回收利用系统是将雨水根据需求进行收集后,对收集的雨水进行处理,使其符合设计使用标准的系统。
目前多数由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。
在国外,特别是一些欧洲城市,很早之前雨水回收与利用就已经开始实施了,通过城市的建设设计,比如道路材料、铺设设计、下水道的设计等,将整个城市的雨水资源集中,通过一系列的天然过滤,形成天然的循环系统。
我国也在积极地研究雨水回收办法和相关产品,以更好地利用雨水,实现资源的有效利用。
通过国内外雨水回收系统的对比,考虑到本设计是以家庭为基础,兼顾我国酸雨的特点,所以采用整体自动循环控制,智能除酸。
触摸屏可在室内操作,简单直观,该雨水回收系统可以长期、稳定地循环工作。
1 系统总体设计
1.1 系统硬件设计
雨水回收过程控制系统的硬件架构主要由四个水箱、离心泵、搅拌器、投药器、液体酸碱传感器、液位传感器、流量传感器等组成,如图1所示。
四个水箱从左往右依次完成雨水存储和弃流、雨水自动除酸、沉淀过滤、已净化水的存储四个过程。
四个水箱的硬件结构及控制要求如下:
1号水箱:存储雨水和弃流,水箱内如果有泥沙沉淀,可以通过水箱下管道抽走。
当该水箱水位高于设定值时,由离心泵抽水至2号水箱。
2号水箱:检测雨水的酸碱度,形成闭环反馈系统,自动投药中和酸度。
3号水箱:二次沉淀过滤。
4号水箱:存储已净化水。
1.2 控制系统设计
控制系统采用三菱FX3U系列PLC为核心控制模块。
该型号的PLC有很好的扩展性和丰富的新型功能。
此外,该控制系统还包括FX3U-4A/D、FX3U-4D/A转化模块,人机控制界面GOT100触摸屏,三菱A700变频器,电源等。
本设计采用上位机控制可编程控制器来实现雨水回收的处理功能与实时监控系统。
PLC编程采用SFC的形式。
控制系统中的通信协议有两种方式,分别是无通讯协议和MODBUS RTU通讯。
MODBUS RTU通讯协议是用于自动浇灌的土壤湿度传感器与PLC通讯。
所有系统的控制情况可以由GOT100触摸屏实时显示并控制,可以实现室内操作控制屋外雨水回收系统。
1.3 PID控制算法
PID控制原理是根据设定值与实际值之间的偏差,将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量。
在本系统中,被控对象为2号水箱中的酸碱度,设定酸碱度值SV为7.5,对被控对象进行调整控制。
PID指令必须通过A/D将模拟量测定值转化成为数字量PLC,A/D模块的初始化和采样程序是必不可缺的。
PID的指令设定值SV及PID控制参数群参数必须在指令执行之前送入相关的存储器。
所以PID指令的初始化程序必须在执行PID指令前完成。
用PID指令对设定值SV 和测试纸PV的差值进行PID运算,并将运算结果送入到MV寄存器。
如果是模拟量输出,则还需要经过D/A模块将数字量转化为模拟量送到执行器中,因此D/A模块的初始化和气数据的读取程序也是不可缺少的。
经过PID调试,PID的参数值分别为:P=3,I=5,D=1时,控制曲线最理想。
1.4 模糊控制算法
模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control)简称“模糊控制(Fuzzy Control)”,是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术。
模糊控制实质上是一种非线性控制,从属于智能控制的范畴。
模糊控制的一大特点是既有系统化的理论,又有大量的实际应用背景。
模糊控制系统通常由模糊控制器、输入/输出接口、广义对象和传感器四个部分组成。
输入/输出接口主要包括向前通道中的A/D转换电路和向后的D/A转换电路等两个信号转换电路。
广义对象包括执行机构和被控对象。
传感器是监测装置,它负责把被控对象的输出信号转换为对应的电信号。
本设计中使用模糊控制的被控对象为水箱的流量,控制要求水箱流量控制在100 cm3/s。
利用模糊控制的规则,将流量误差与流量变化率作为流量控制器的输入,使得被控变量在一定范围内可控。
2 总结
本设计基本完成了预定任务,达到了过程控制效果。
但由于时间关系,在以下两个方面还可以更加完善:①在远程控制方面,可以考虑加入以太网;②在雨水使用的功能上,除了使用基本的灌溉功能,还可以与智能家居相结合,将循环雨水用于冲马桶、洗车等中。
参考文献
[1]李长在.雨水回收利用系统在建筑中的应用[J].施工技术,2013,42(6):493-495.
[2]闫宇飞,张仁慧,解宏.生态小区水资源利用系统研究[J].地下水,2012,34(1):67-69.
[3]赵寅,卢渊.城市居民小区雨水回收利用系统的应用[J].施工技术,2015(14):78-81.
〔编辑:王霞〕。