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基于PLC的污水脱盐处理自动控制系统的设计与实现随着我国社会经济的高速发展，水资源短缺和全球水质恶化的环境问题日趋严重。
污水处理技术作为环境保护中的重要环节越来越受到重视，对污水处理技术的要求也越来越高。
同时随着计算机技术和我国污水处理工程迅速发展，对污水处理过程自动化程度要求不断提高，利用先进的控制技术对污水处理是非常必要的。
现有的多数污水脱盐处理系统在自动化水平、处理后的水质、经济社会效益方面有或多或少的不足。
标签：污水脱盐处理；高性能反渗透膜技术；PLC控制软件一国内外污水处理系统应用的发展状况我国是人均水资源缺乏的国家，而中国的快速工业化导致水资源的矛盾日益突出：一方面水的需求量急剧增加，但是水的有效储量没有相应增加；另一方面排入水中的污染物的量也急剧增加，水污染没有得到有效缓解。
二污水脱盐处理系统的功能需求原水为煤矿滤池出水。
首先原水中加入凝聚剂，经过高效过滤器的过滤，然后再加入阻垢剂、经过超滤器的过滤，水进入高压泵，最后经过反渗透达到去盐的效果，得到所要的水。
所以污水脱盐处理系统的主要设备由高效过滤器、超滤器和反渗透装置等组成。
图1-1为大致的工艺流程图：图1-1 工艺流程图三、软件PLC控制系统需求分析软件PLC控制系统需求分析的基本任务就是准确地指出“软件目标产品必须做什么”，描述软件系统提供的服务和受到的约束。
完全弄清软件需求是任何一项软件开发工作成功的前提和基础，无论设计和编码做的怎么完善，一个拙劣的分析和定义必将使用户的要求落空，还会给开发人员带来麻烦。
需求分析是软件工程的一项重要任务，它是系统层软件配置与软件设计之间的桥梁。
需求分析能够刻画软件的功能和性能，确定软件与其他系统元素的接口，并建立软件必须满足的约束。
需求分析为软件设计提供了可用的数据、体系结构、界面和过程设计模型。
需求规格说明还为开发者和用户提供对软件质量进行最后验收的准则。
四基于PLC的污水脱盐自动化控制的总体设计4.1 污水脱盐水处理控制系统的功能分析。
1绪论电气控制与PLC课程设计是电气自动化技术专业一个重要的实践性教学环节，通过课程设计达到掌握电气控制柜的原理设计、安装工艺图纸设计的基本方法，并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，熟练地进行系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作。
盐碱分离离心机的PLC控制是本次课程设计所选课题。
在两周的时间内应达到以下教学要求：1、掌握可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3、掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
4、掌握电气控制柜电气控制原理图的原理设计，熟练应用导线二维设计法，掌握电气控制接线图和互连图等工艺设计方法。
5、通过课程设计能熟练掌握资料的查询（图书、网络），将电气控制与PLC 课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。
为保证顺利完成设计任务，还应做到以下几点：1、在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
2、在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导老师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
3、所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。
4、说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。
5、应在规定的时间内完成所有的设计任务。
6、如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。
中国是20世纪80年代初引进、应用、研制、生产可编程控制器的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器，后来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等到领域的应用都得到了长足的发展。
成绩□优□良□中□及格□不及格课程设计课程名称电气控制与PLC课程设计课题名称盐碱分离离心机电气控制系统设计专业班级学号姓名指导老师赖指南、刘星平、谭梅、余小霏、沈细群2015年6月19日电气信息学院课程设计任务书课题名称盐碱分离离心机电气控制系统设计姓名专业班级学号指导老师谭梅课程设计时间2015年6月8日～2015年6月19日一.任务及要求设计任务：以PLC为核心，设计盐碱分离离心机电气控制系统，为此要求完成以下设计任务：1.根据盐碱分离离心机的工艺过程和控制要求，确定控制方案。
2.配置电器元件，选择PLC型号。
3.绘制控制系统的PLC I/O接线图。
设计PLC梯形图程序，列出指令程序清单。
4.上机调试程序。
5.编写设计说明书。
设计要求（1）所选控制方案应合理，所设计的控制系统应能够满足控制对象的工艺要求，并且技术先进，安全可靠，操作方便。
（2）所绘制的设计图纸符合国家标准局颁布的GB4728－84《电气图用图形符号》、GB6988－87《电气制图》和GB7159－87《电气技术中的文字符号制定通则》的有关规定。
（3）所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。
二.进度安排1. 第一周星期一上午：课题内容介绍2. 第一周星期一下午：仔细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收集设计资料，准备设计工具。
3. 第一周星期二～第一周星期三：确定控制方案。
绘制盐碱分离离心机电气控制系统的电气原理图、控制系统的PLC I/O接线图和梯形图，写出指令程序清单。
选择电器元件，列出电器元件明细表。
4. 第二周星期四、五：试验调试5.第二周星期二～第二周星期五：编写设计说明书、答辩。
三.参考资料[1] 刘星平.PLC原理及工程应用[M].北京：中国电力出版社，2014年。
[2] 廖常初.S7-200 PLC编程及应用[M].北京：机械工业出版社，2014年。
[3] 王阿根.西门子S7-200 PLC 编程实例精解[M].北京：电子工业出版社，2013年。
目录第一章．PLC的概述 (4)（一）PLC的定义 (4)（二）PLC的产生与发展 (4)（三）PLC的特点 (5)（四）PLC的基本结构 (6)（五）PLC的工作原理 (7)第二章．盐碱分离离心机的方案设计 (9)（一）盐碱分离离心机的控制要求 (9)（二）盐碱分离离心机的工作原理 (10)第三章．硬件的设计 (11)（一）PLC的选型 (11)（二）选用FX2N系列PLC的原因 (12)（三）参数的计算 (15)（四）主电路 (17)（五）控制电路（外部接线图） (17)第四章.软件的设计 (19)(一)盐碱分离离心机的顺序功能图 (20)（二）地址分配表 (21)（三）PLC控制系统的梯形图 (22)第五章．系统的调试 (23)结束语 (25)参考文献 (26)摘要本次课程设计的课题是基于PLC的盐碱分离离心机。
介绍了PLC在盐碱分离离心机电气控制系统的应用。
重点介绍了加工工艺要求、PLC功能流程图设计和PLC软件设计。
对盐碱分离离心机的控制各程序间的联系编制相应PLC程序对其控制来完成其各步骤和工序，加以不断调试从中选取最佳途径以使盐碱分离离心机的控制达到能很好工作的最佳状态,提高其性能与稳定性。
在设计工作的结尾，还对本次设计的盐碱分离离心机电气控制系统进行了上机调试，保证了设计的正确、可靠。
关键词：PLC 盐碱分离离心机前言大部分厂家均采用离心机为主体的分离系统。
其分离机的电气控制系统主要由定时器、中间继电器和堂压器等部分构成。
但是体积大、造价高、安装和维修比较麻烦。
而可编程控制器是专为在工业环境下而设计的电子系统。
以其可靠性高、抗干扰能力强、改造容易、方便等优点，迅速成为电气控制线路的首选。
因此对原有的继电器控制系统进行PLC改造，使其线路大大简化、可靠性能的提高，满足了在激烈的市场环境下立于不败之地的迫切需求。
第一章．PLC的概述（一）PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
个人资料整理仅限学习使用电气控制与PLC课程设计指导书课程设计的目的、要求、任务及方法要完成好电气控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来。
课程设计正是为这一目的而安排的实践性教案环节，它是一项初步的工程训练。
通过课程设计，了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。
电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面，不能忽视任何一面，对于应用型人才更应重视工艺设计。
课程设计属于练习性质，不强调设计结果直接用于生产。
一、设计目的课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、设计要求在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。
教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。
为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1> 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
2> 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
3> 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、工程代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。
厦门理工学院课程设计任务书课程名称电气控制与PLC课题名称盐碱分离离心机电气控制系统设计专业班级姓名学号指导教师2015年7月10日《电气控制与PLC》课程设计指导小组 2015年7月2日目录第一章课程概述 (1)1.1盐碱分离离心机概况及控制要求 (1)1.2设计任务 (2)第二章控制方案论证 (3)2.1 基于PLC控制系统优点 (3)2.2 PLC控制电路相对于继电器控制电路的优点 (5)2.3 PLC控制电路相对以单片机控制电路的优点 (5)第三章硬件、软件设计 (6)3.1 I/O接线图、功能表图、梯形图设计 (6)3.1.1 I/O接线图设计 (6)3.1.2 功能表图设计 (9)3.1.3 梯形图设计 (10)3.2 实验操作板线路连接 (13)3.3 程序调试 (14)3.4错误分析及解决方案 (14)结束语 (15)附录 (17)1.完整梯形图 (17)2.指令表 (20)第一章课题概述一. 盐碱分离离心机概况及控制要求在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此需要采取措施对盐、碱进行分离，目前大部分厂家均采用以离心机为主体的分离系统。
分离过程是一顺序循环的工作过程，共分6个工步：进料、甩料、选盐、升刀、间歇和清洗，靠6个电磁阀YV1—YV6完成上述工作，并要求5步工作连续循环8次之后方可进入清洗工步，待清洗完毕再进入下一次大循环。
分离过程的工作流程图如图1所示，各电磁阀的状态如表1所示。
图1 盐碱分离离心机系统工作流程图表1 盐碱分离离心机电磁阀状态表二.设计任务1.设计和绘制电气控制原理图或PC I/O接线图、功能表图和梯形图，编写指令程序清单。
2.选择电气元件，编制电气元件明细表。
3.设计操作面板电器元件布置图。
4.上机调试程序5.编写设计说明书。
第二章控制方案论证2.1 基于PLC控制系统优点1.实时性●由于控制器产品设计和开发是基于控制为前提，信号处理时间短，速度快。
化工原理课程设计化工原理课程设计500字化工原理课程设计旨在通过实际案例和综合实验，帮助学生学习和掌握化工原理的基本概念和操作技能。
下面是一个典型的化工原理课程设计。
1. 实验名称：离心分离实验实验目的：掌握离心分离的基本原理和操作技能。
实验器材：离心机、试管、离心管、溶液样品。
实验步骤：1)准备样品溶液并放入试管中。
2)将试管放入离心管中，装入离心机内。
3)设定离心机的转速和离心时间。
4)启动离心机，等待离心结束。
5)取出离心管，观察离心效果并记录实验结果。
实验结果：观察到溶液中的固体颗粒被离心力推向试管底部，分离出清澈的液相。
实验原理：离心分离利用离心力的作用，分离混合物中的固液两相。
较不容易分离的混合物可以通过调整离心转速和时间，增加离心力的强度和作用时间，达到分离的目的。
2. 实验名称：蒸馏实验实验目的：熟悉蒸馏的原理和操作方法，掌握蒸馏工艺的应用。
实验器材：蒸馏设备、蒸馏瓶、温度计、冷凝器、反应溶液。
实验步骤：1)将反应溶液倒入蒸馏瓶中。
2)安装冷凝器，并连接水源以保持冷凝器的冷却。
3)开始加热蒸馏瓶，控制温度在反应物的沸点温度范围内。
4)观察冷凝器中的液体产物，并分离收集产物。
实验结果：观察到反应溶液在加热过程中发生沸腾，产生气体产物，并在冷凝器中冷却、凝结成液体产物。
实验原理：蒸馏是利用物质沸点的差异，通过加热和冷却，将液体混合物分离成不同组分的过程。
通过以上两个典型的实验，学生可以了解和掌握离心分离和蒸馏两种常见的化工分离方法。
同时，通过实验过程中观察、记录和分析实验结果，培养学生的观察力和实验分析能力。
除此之外，还可以在实验设计中加入安全注意事项，提醒学生在实验过程中注意安全防护和化学危险品的处理等方面的知识点。
这样的课程设计能够使学生在实践中学习，提高他们的综合实验能力和创新意识。
电气控制与PLC课程设计指导书课程设计的目的、要求、任务及方法要完成好电气控制系统的设计任务，除掌握必要的电气设计基础知识外，还必须经过反复实践，深入生产现场，将不断积累的经验应用到设计中来。
课程设计正是为这一目的而安排的实践性教学环节，它是一项初步的工程训练。
通过课程设计，了解一般电气控制系统的设计要求、设计内容和设计方法。
电气设计包含原理设计和工艺设计两个方面，不能忽视任何一面，对于应用型人才更应重视工艺设计。
课程设计属于练习性质，不强调设计结果直接用于生产。
一、设计目的课程设计的主要目的是通过某一生产设备的电气控制装置的设计实践，了解一般电气控制系统设计过程、设计要求、应完成的工作内容和具体设计方法。
通过设计也有助于复习、巩固以往所学的知识，达到灵活应用的目的。
电气设计必须满足生产设备和生产工艺的要求，因此，设计之前必须了解设备的用途、结构、操作要求和工艺过程，在此过程中培养从事设计工作的整体观念。
课程设计应强调能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，还要注意其他几方面能力的培养与提高，如独立工作能力与创造力；综合运用专业及基础知识的能力，解决实际工程技术问题的能力；查阅图书资料、产品手册和各种工具书的能力；工程绘图的能力；书写技术报告和编制技术资料的能力。
二、设计要求在课程设计中，学生是主体，应充分发挥他们的主动性和创造性。
教师的主导作用是引导其掌握完成设计内容的方法。
为保证顺利完成设计任务还应做到以下几点：1) 在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
2) 在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导数师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
3) 所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。
基于西门子PLC的变频调速离心机控制系统的设计摘要：变频调速及控制技术应用于实际中，如在中小型冷库恒温与节能自动化控制系统中，由于系统控制过程较复杂，压缩机功率较大，需要启动，并要求控制系统恒温可调可控，节能可靠，因此采用与变频调速控制系统是最佳选择可以大幅度节约电能，提高系统恒温控制的自动化程度，并使系统运行可靠稳定，结构简单，维修、维护、调整方便，经济实用易配置等优势，取代了传统的继电器控制系统。
本文针对离心机自动化程度低、分离效率低、操作困难、运行不稳定等问题，介绍了基于西门子可编程逻辑控制器（PLC）的变频调速离心机控制系统的设计。
该系统利用西门子S7-200PLC对变频器的控制，在线调整离心机主、副电机的转速，从而控制离心机电机的调速；利用扭矩信号,实现了在不同物料浓度条件下离心机的恒差速恒扭矩控制，有效改善了离心机的分离效率及稳定性，达到自动化生产要求，降低操作难度。
关键词：PLC；变频器；离心机可编程控制器是集汁算机技术与自动化控制技术于一体的一种新型工业控制系统，它采用易于理解和掌握的梯形图语言及简单指令，形象直观，结构简单、可靠性高、抗干扰能力强、故障率低、易于操作和维修、且根据不同工艺要求修改程序及参数简单等优势，被广泛应用于生产、科研、社会生活等诸多领域。
1离心机的基本工作原理离心脱水机全称卧式螺旋卸料沉降离心机，简称离心机。
将高速旋转产生的离心加速度转化为重力加速度，使固体颗粒的沉降时间较在重力场作用下缩短至数千分之一，快速沉积的固体颗粒通过螺旋输送器排出转鼓，从而实现不间断连续运行。
通过控制差速器输入轴的速度（背驱动装置包括恒扭矩变频电机、耦合器、液压马达等），可对螺旋输送器与转鼓间的速度差（即差转速）进行调整，控制排渣速度和分离性能。
2变频器电机调速的基本工作原理变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。
目录1 系统方案设计 (1)1.1 设计任务要求 (1)1.2 硬件方案设计 (2)1.3 软件方案选择 (2)2 脱盐水系统控制部分设计 (3)2.1 脱盐水控制系统的硬件选择 (3)2.1.1 PLC选型 (4)2.1.2 基于PLC的脱盐水控制系统的外围设备选型 (4)2.2 基于PLC的脱盐水控制系统的控制电路设计 (5)2.2.1 基于PLC的脱盐水控制系统原理图 (5)2.2.2 I/O地址分配 (6)2.2.3 控制系统流程图 (6)3 脱盐水控制系统软件设计 (8)3.1 基于PLC的脱盐水系统控制程序设计 (8)3.2 基于PLC的脱盐水系统组态监控设计 (10)3.3 基于PLC的脱盐水系统组态通信 (12)参考文献 (15)附录A PLC程序图 (16)附录B 组态画面 (19)附录C 组态程序 (23)Ⅰ1 系统方案设计脱盐水系统现在被广泛应用于发电、医药、化工等工业生产系统。
脱盐水站的环境一般比较恶劣、较潮湿、操作比较分散。
以前，采用的是手动操作操作麻烦，出现故障不易及时被发现;给工业生产带来了很多麻烦，影响生产的安全性和统筹性。
现代社会，会使用性能比较高的PLC和稳定性比较强的监控软件组成控制系统，做为信息的采集、控制回路、自动化运行以及运算的主要设备可以实现脱盐水处理工艺流程的实时检测、控制和系统运行诊断，满足了系统可靠性、稳定性和实时性的要求[1]。
1.1 设计任务要求⑴开始时，脱盐水系统处于停止状态。
⑵当按下启动按钮时，启动灯应亮起，原水箱开始放水。
⑶经管道进入预处理系统，预处理进行，预处理进行粗过滤。
⑷预处理结束后，水自动流入保安过滤器，保安过滤器开始工作，去除水中浮沉等漂浮物。
⑸保安过滤器工作结束后，一级泵自动打开，将水导入阳床，阳床工作去除水中阴离子。
⑹阳床工作完成后，水进入阴床进行反应，去除水中阳离子。
⑺阴床反应结束后，二级泵自动打开，将水导入混床进行终极反渗透处理。
1绪论电气控制与PLC课程设计是电气自动化技术专业一个重要的实践性教学环节，通过课程设计达到掌握电气控制柜的原理设计、安装工艺图纸设计的基本方法，并能达到熟练使用可编程控制器实现简单控制系统的控制要求，熟练地进行系统外围电路设计、接线、编程、调试等工作。
盐碱分离离心机的PLC控制是本次课程设计所选课题。
在两周的时间内应达到以下教学要求：1、掌握可编程控制器硬件电路的设计方法。
2、熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法。
3、掌握可编程控制器程序的应用系统的调试、监控、运行方法。
4、掌握电气控制柜电气控制原理图的原理设计，熟练应用导线二维设计法，掌握电气控制接线图和互连图等工艺设计方法。
5、通过课程设计能熟练掌握资料的查询（图书、网络），将电气控制与PLC 课程所获知识在工程设计工作中综合地加以应用，使理论知识和实践结合起来。
为保证顺利完成设计任务，还应做到以下几点：1、在接受设计任务后，应根据设计要求和应完成的设计内容进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
2、在方案确定过程中应主动提出问题，以取得指导老师的帮助，同时要广泛讨论，依据充分。
在具体设计过程中要多思考，尤其是主要参数，要经过计算论证。
3、所有电气图样的绘制必须符合国家有关规定的标准，包括线条、图型符号、项目代号、回路标号、技术要求、标题栏、元器件明细表以及图样的折叠和装订。
4、说明书要求文字通顺、简练，字迹端正、整洁。
5、应在规定的时间内完成所有的设计任务。
6、如果条件允许，应对自己的设计线路进行试验论证，考虑进一步改进的可能性。
2课题介绍中国是20世纪80年代初引进、应用、研制、生产可编程控制器的。
最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器，后来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。
目前,可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等到领域的应用都得到了长足的发展。
中国已能够生产中小型可编程控制器。
上海东屋电气有限公司生产的CF系列,杭州机床电器厂生产的DKK 及D系列,大连组合机床研究生产的S系列,苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模,并在工业产品中获得了应用。
此外，无锡华光公司,上海香岛公司等中外合资企业也是中国比较著名的可编程控制器生产厂家。
PLC具有特殊的构造，使它能在高粉尘、高噪声、强电磁干扰和温度变化剧烈的环境下正常工作，工业环境和一般办公环境有较大的区别，为了能控制“机械或生产过程”，它又要能“易于与工业控制系统形成一个整体”这些都是个人计算机不可能做到的。
可以这么说，可编程控制器是“为工业环境下应用”而设计的计算机。
加上其体积小、可靠性高、搞干扰能力强、控制功能完善、适应性强、安装接线简单等众多优点，可编程控制器在问世后的短短三十年中获得了突飞猛进的发展。
由于其具有抗干扰能力强，可靠性高，体积小，设计使用和维护方便等特点，是专门为工业自动控制而设计的一种控制装置。
在工业自动化领域内得到了广泛的应用。
随着计算机技术、网络技术、通信技术的发展，自动化控制也逐步向智能化、网络化、运程化方向发展。
本次课程设计的课题是盐碱分离离心机的PLC控制。
介绍了PLC在盐碱分离离心机电气控制系统的应用。
重点介绍了加工工艺要求、PLC功能流程图设计和PLC软件设计。
本人在本次设计中介绍了盐碱分离离心机电器控制系统的发展现状，简明氯碱工业的发展以及对PLC技术改造的迫切需要，同时叙述PLC对于工业发展所带来的影响也是巨大的。
对盐碱分离离心机的控制各程序间的联系编制相应PLC程序对其控制来完成其各步骤和工序，加以不断调试从中选取最佳途径以使盐碱分离离心机的控制达到能很好工作的最佳状态,提高其性能与稳定性。
在设计工作结尾本人还对本次设计的盐碱分离离心机电气控制系统进行了上机调试，保证了设计的正确、可靠。
3课题设计3、1 工作原理盐碱分离离心机的原理：当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。
粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。
微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。
象红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。
扩散是无条件的绝对的。
扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。
而沉降是相对的，有条件的，要受到外力才能运动。
沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。
对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。
因为颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重。
所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
系统工作原理：在氯碱的生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴着盐的结晶。
因此需要对盐、碱进行分离，目前大部分厂家采用以离心机作为主体的分离系统。
分离过程为一个顺序循环工作过程，工分6个工步，靠进料阀、洗盐阀、化盐阀、升刀阀、母液阀、熟盐水阀完成上述过程，各阀的动作如下表所示。
当系统启动时,首先进料,5s后甩料,延时5s后，洗盐，5s后升刀，再延时5s后间歇，间歇时间为5s，之后进行重复进料、甩料、洗盐、升刀、间歇工序，重复8次后进行洗盐，20s后再进入下一次大循环。
3、2 控制要求及控制方案加工工艺要求与电磁阀状态表：盐碱分离离心机的分离过程是一顺序循环的工作过程，其工作流程图如图1所示。
按加工工艺的要求共分6个工步:进料、甩料、洗盐、升刀、间歇、清洗。
6个工步的实现靠6个电磁阀的通电配合来完成。
从工艺流程图可知，只有前5步工作做连续循环8次后方可进人清洗工步，待清洗完毕后再进入下一次大循环。
其中进料工步由进料阀和母液阀通电，甩料工步由母液阀通电，洗盐工步由洗盐阀和母液阀通电，升刀工步由化盐阀、升刀阀、母液阀通电，间歇工步由母液阀通电，清洗工步由洗盐阀和熟盐水阀通电。
对应6个工步的各个电磁阀通断电的状态如表1所示。
图1 盐碱分离离心机控制系统示意图表1 电磁阀的状态表进料间歇甩料清洗洗盐升刀起动延时5s延时5s延时5s延时5s延时20s延时5s1.5通电5通电2.5通电3、4、5通电5通电2、6通电注：“+”表示电磁阀通电，“-”表示电磁阀断电由于系统控制规律是顺序控制，后一工步的工作条件是以前一工步的完成为前提的，这种规律最适宜采用移位寄存移位控制方式。
4 硬件设计4、1 I/O 点统计根据盐碱分离离心机系统示意图，PLC控制系统的输入信号有：启动、停止2个均为开关量，两者均为单操作开关（占两个输入点）。
PLC控制系统的输出、输入信号有6个其均用于驱动电磁阀接触器即：进料阀（KM1）、洗盐阀（KM2）、化盐阀（KM3）、升刀阀（KM4）、母液阀（KM5）、熟盐水阀（KM6）。
即输入用了2个点，输出用了6个点。
经过分析得到盐碱分离离心机工作的I/O端口分配如表2所示。
表2 I/O统计表输入输出启动（SB1）进料阀接触器（KM1）停止（SB2）洗盐阀接触器（KM2）化盐阀接触器（KM3）升刀阀接触器（KM4）母液阀接触器（KM5）熟盐水阀接触器（KM6）4、2PLC 选型根据盐碱分离离心机系统示意图，控制系统选用FX2N-32MR-001，I/O点数各为16点，可以满足控制要求且留有充足的裕量。
FX2N系列是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当开FX系列中最高档次的超小形程序装置。
除输入出16～25点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
FX2N系列PLC如图2所示。
图2 FX2N系列PLCFX2N系列PLC的特点：（1）系统配置既固定又灵活在基本单元上连接单元或扩展，可进行16～256点的灵活输入出组合。
在基本单元，扩展单元上可分别连接扩展模块，还可连接Fxon系列扩展模块。
（2）编程简单基本指令27种，步进梯形指令2种，应用指令128种。
（3）备有可自由选择，丰富的品种可选用16/32/48/64/80/128/点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。
可根据电源及输出形式，自由选择。
（4）令人放心的高性能程序容量内置8000步RAM（可输入注释）可使用存储盒，最大可扩充至16k步和丰富的软元件。
（5）高速运算1个指令运行时间，只需0.08us 。
基本指令/1指令0.08us 。
应用指令/1 指令1.52us～数100us（6）适用于多种特殊用途特殊用途：脉冲输出（20KHZ/DC5V,10KHZ/DC12V～24V）脉宽调制PID控制指令等。
（7）外部机器通讯简单化通过安装机能扩充板，可将与外部设备通讯端口置1个通道。
一台FX2N主机可安装一个机能扩充板，可以利用RS232C进行通信用。
为保证其工作的稳定，要注意其正常工作下的条件，它的一般及电源技术指标可见表3所示。
表3 一般及电源技术指标环境温度使用时:0~55℃,储存时: －20 ~ ＋70℃环境湿度35% ~89%RH(不结露)使用时抗振JIS C0911 标准 10 ~55Hz 0.5mm(最大2G)3轴方向各2h(但用DIN导轨安时0.5G)抗冲击JIS C0912 标准 10G 3轴方向各3次抗噪声干扰用噪声仿真器产生电压为1000Vp-p,噪声脉冲宽度为1us,周期为30了~ 100Hz的噪声,在此噪声干扰下PLC工作正常耐压AC1500V 1min所有端子与接地端之间绝缘电阻5M欧以上(DC500V兆欧表)使用环境无腐蚀性气体,无尘埃电源电压AC100 ~ 240V 50/60Hz允许瞬间断电时间对于10ms以下的瞬间断电,控制动作不受影响电源保险丝250V 3.15A, 直径: 5×20mm电力消耗/(V.A)35传感器电源DC24V 250mA 以下FX2N-32MR-001型PLC的电源技术参数如表4所示。
2N项目FX2N-32MR-001电源电压AC100～240 50/60H Z允许瞬间断电时间对于10ms以下的瞬间电压，控制动作不受影响电源保险丝250V 3.14A,∮5×20mm 电力消耗/（V·A）35 40(32E 35)传感器无扩展部件DC24V 250mA以下有扩展部件DC5V 基本单元290mA 扩展单元690mAFX2N-32MR-001型PLC的输入技术参数如表5所示。
表5 FX2N-32MR-001的输入技术参数输入输入电源输如ON电流输入OFF电源输入阻抗输输入电压X000～7X010以内X000～7X010以内X000～7X010以内X007～7X010以内入隔离响应时间DC24V 7mA 5mA 4.5mA 3.5mA≦1.5mA≦1.5mA3.3kΩ4.3kΩ光电绝缘0～60ms可变注：输入端X0～X17内有数字滤波器，其响应时间可由程序调整为0～60ms。
