基于plc的pcf过滤器系统设计

基于P L C的水厂滤池控制系统设计毕业设计指导书毕业设计是本科教学计划的最后一个重要环节，是落实本科教育培养目标的重要组成部分。

其重要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析、解决实际问题的能力，是学生从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练。

本设计是以水厂滤池为控制对象，设计一套以PLC 为控制主体的水厂滤池控制系统。

要求设计者以严肃认真、一丝不苟的态度对待这次设计，通过这个环节的学习，提高学生独立分析问题、解决问题的实际能力，学生应在系统设计、计算、工程绘图、实验、计算机使用、编制技术文件等方面的能力得到训练和提高。

一、毕业设计的题目、任务和要求1. 题目：基于PLC的水厂滤池控制系统设计2. 任务：(1)总体控制方案设计；(2)绘制水厂滤池控制系统原理图；(3)系统硬件设备选型、PLC选型和I/O模块选型；(4)绘制系统硬件配置图；(5)绘制输入输出接线图；(6)编写输入输出定义表；(7)编写程序流程图，设计梯形图控制程序；(8)用组态软件设计监控系统；(9)总结各种资料和经验，编写技术文件；(10)写毕业设计报告（包括说明书和相应图纸）、准备毕业答辩。

3. 目的、要求(1)巩固、联系、充实、加深、扩大所学基础理论知识和专业知识；(2)掌握专业设计工作的流程、方法和步骤；(3)增强计算、绘图、编制技术文件的能力；(4)提高运用所学知识分析、解决实际问题的能力；(5)通过毕业实习、毕业设计及毕业答辩全过程的训练，加强师生之间交流，培养学术研讨的好学风；(6)培养学生严肃认真、刻苦钻研、实事求是的工作作风；(7)要求学生遵守作息时间，遵守学校的各项规章制度，确保毕业设计顺利地、高质量地完成。

二、毕业设计的一般步骤和基本内容1.收集并整理设计所需原始资料，为确定设计方案作准备。

2.有针对性地复习掌握与本设计相关的内容，如“过程控制工程”、“可编程序控制器原理与应用”、“自动控制原理”、“交流调速系统”、“电子技术基础”、“计算机控制系统”等。

摘要水电厂滤水器的正常运行是保证水电厂技术供水系统设备安全运行的一项重要内容，根据水电厂水源的实际情况，选择一种可靠性高和适应实际水质情况的滤水器，是水电厂技术供水系统运行可靠的保证。

目前，我国部分水电厂滤水系统不能有效排污。

特别是夏季暴风雨季节，水中污物更加突出，再加上近年来越来越多的塑料瓶、袋等杂物的增多，给电厂安全经济运行造成困难，机组人员需经常进行人工清理，不但造成经济损失，而且增加了工人的劳动强度。

旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原水中2cm3上的漂浮杂物进行过滤除杂。

该设备安装在水处理车间的进水管道入口处，根据生产用水量的实际需要，既可单台使用，也可多台并联运行。

旋转式滤水器的基本工作原理是根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污。

关键词：PLC 控制；西门子S7-200；自动控制；滤水器；排污目录第1章引言---------------------------------------------------------------------------------------------------11.1设计要求---------------------------------------------------------------------------------------------11.2控制要求---------------------------------------------------------------------------------------------2 第2章系统总体方案设计---------------------------------------------------------------------------------32.1整体结构---------------------------------------------------------------------------------------------32.2机械结构---------------------------------------------------------------------------------------------3 第3章PLC控制系统设计---------------------------------------------------------------------------------43.1主电路设计------------------------------------------------------------------------------------------43.2交流控制电路设计---------------------------------------------------------------------------------53.3主要参数计算---------------------------------------------------------------------------------------63.4程序流程图------------------------------------------------------------------------------------------63.5接线---------------------------------------------------------------------------------------------------73.6控制信号说明---------------------------------------------------------------------------------------83.7程序梯形图------------------------------------------------------------------------------------------93.8指令表-----------------------------------------------------------------------------------------------11 课程设计总结------------------------------------------------------------------------------------------------18 参考文献------------------------------------------------------------------------------------------------19 致谢---------------------------------------------------------------------------------------------------------20第1章引言1.1 设计要求旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中，对进入水厂原水中2cm3以上的漂浮杂物进行过滤除杂。

基于S7-200PLC多介质过滤器控制系统设计基于S7-200 PLC多介质过滤器控制系统设计摘要：本文针对某多介质过滤器控制系统自动控制进行研究。

文中对系统的功能、硬件的配置和软件的编写进行描述。

该系统采用了西门子S7-200 PLC作为下位机控制，TD400文本显示器作为上位机的监控。

该系统实现了我单位过滤器全自动控制，实际运行稳定，效果良好。

关键词：S7-200PLCTD400一、引言多介质过滤器是输送介质管道上不可缺少的一种装置，克服传统过滤产品的纳污量小、易受污物堵塞、过滤部分需拆卸清洗且无法监控过滤器状态等众多缺点，且具有对进水进行过滤并自动通过压差或时间进行自动清洗排污的功能。

二、系统要求多介质过滤器的过滤介质是石英砂，无烟煤等。

功能是滤除悬浮物、机械杂质、有机物等，降低水的浑浊度。

多介质过滤器由壳体、滤芯、反冲洗机构、电控箱、电动阀门和压差开关等部分组成。

本控制系统有手动和自动控制，自动控制时有压差和时间控制，其中时间控制在文本显示器TD400可调，系统有12个电磁阀，1#电磁阀工作一定时间再启动2#电磁阀，依次往下，一直到12#电磁阀，该控制系统处理流程简单、处理后的水质优于要求、运行费用低、管理方便的目的。

三、PLC系统硬件设计水处理的沉淀和澄清过程，把水中一部分较大的固体颗粒或容易沉降的杂质加以去除，但要进一步使水净化，就得利用过滤的方法，使水通过设备中从上而下、由小而大的不同颗粒的滤料层后，将水中的细小颗粒、胶体、有机物等杂质截留下来，从而使水得到进一步的澄清和净化，降低水的浑浊度。

根据设备水头损失的情况或过滤器运行的时间确定过滤器的反冲时机。

通过设备上所配置的各类阀体的开合对设备内部介质进行反冲洗，将沉积在介质上的杂物冲洗干净后，设备随即又进入了一个新的过滤周期。

多介质过滤器的控制特点决定了控制点数多，步骤重复，因而电气结构设计显得尤为重要。

若选用时间继电器控制等电气元器件自动控制过滤器机械启动与停止，这样的电控柜必定庞大和繁琐，而且这对安装、调试、维修带来不便。

2 控制系统总体方案的设计2.1系统分析2.1.1V型滤池工艺过程V型滤池是一种粗滤料滤池的一种形式，因两侧（或一侧也可）进水槽设计成V字形而得名。

其主要特点是：（1）可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。

（2）气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗，冲洗效果好，冲洗水量大大减少。

V型滤池由法国德意满公司在七十年代发展起来的，，70年代已在欧洲大陆广泛使用，80年代后期，我国南京、西安、重庆等地开始引进使用，90年代以来，我国新建的大、中型净水厂差不多都采用了V 型滤池这种滤水工艺，特别是广东省新建的净水厂几乎都采用了V型滤池。

水厂生产的基本工艺可分为加药、反应、沉淀、过滤、消毒、储存、送水等几个相关过程。

其中过滤过程又可分为正常过滤和滤池反冲洗两个子过程，这两个子过程交替运行，相互之间间隔一定时间（24H）。

工艺流程如图2.1所示图2.1滤池工艺过程简图2.1.2V型滤池的工艺结构及其控制原理滤池的工作状况包括正常恒水位过滤和反冲洗控制两种。

所谓的滤池正常过滤过程就是通过滤料层将待滤水去除杂质颗粒、细菌的过程，其主要目的是使滤后水的浑浊度达到国家饮用水的卫生标准。

而滤池的反冲洗，就是先后运行气洗、水洗两种清洗方式去除滤料层中的杂质，是滤池自净的工艺措施。

现将滤池的基本工艺简图绘制如图2.2所示图2.2滤池工艺结构简图恒水位过滤控制和自动反冲洗控制工作原理：(1)滤池正常过滤的工作程序依据水池中水位的变化调节出水阀的开启度来实现等速的恒水位过滤。

系统接收到水位计的水位信号，当水位信号高于设定的恒水位时，开大出水阀，调节阀门的开启度；当水位信号低于设定的恒水位时，关小出水阀，调节阀门的开启度；当水位信号等于恒水位时，保持出水阀开启度。

图2.3前馈或输出补偿开度可调的清水出水阀图2.3恒水位过滤控制框图滤池水位的控制是一个典型的PID 闭环控制系统，控制过程是:具有参数可调的PID 方程根据设定值和过程变量输入之间的误差，经运算后把输出信号传送给输出附加处理程序，再输出给控制阀，对整个过程进行控制。