1、目目 录录 第 1 章 水处理控制系统 1 1.1 水处理控制系统的背景及其说明 1 1.2 CAD 流程图 . 2 第 2 章 控制系统方案设计 3 2.1 控制系统类型的选择 3 2.2 I/O 端口的分配 . 4 2.3 水处理控制系统硬件接线图 6 2.4 水处理控制系统的梯形图设计 7 第 3 章 控制系统仪表选型 9 3.1 检测元件选型 9 3.2 执行元件 10 第 4 章 课程设计心得 18 参考文献 19 附录 20 自控工程课程设计 1 第第 1 章章 水处理控制系统水处理控制系统 1.1 水处理控制系统的背景及其说明水处理控制系统的背景及其说明 我国是个缺水的国家，人均
2、水资源占有量仅为世界人均占有量的 1/4。而且 我国的水资源在时空和地域分布上的分布不均匀，更加重了实际的缺水情况。因 此近些年来我国城市水资源进一步紧张，许多城市严重缺水。与此同时，水资源 污染却日益严重，因此许多工厂都建立自己的自来水处理厂，来改变目前水资源 紧缺且污染的现状。我国城市污水处理事业是在 80 年代初逐步发展起来的，经 过几十年的发展已经初具规模。但是，与国外同期的工业污水处理厂相比较，始 终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。随着全球能源供应 紧张和对自动化程度要求的不断增加， 我国的自来水处理厂必然向着高度自动化 和无人职守的方向发展。 环境保护问题日益成
3、为影响和制约人类社会发展的因素之一。 随着工业的不 断发展和城市人口的急剧增加，大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海，使 环境和饮用水被严重污染。因此，建立高度自动化的自来水处理厂是解决供水问 题的有效途径,水处理已经长了成了生活中不可或缺的的一部分。 水处理是提供工业或民业用水的常用办法,处理过程是通过滤池过滤,滤池 工作一定时间就要进行反冲洗,反冲洗过程要求按一定的时序控制风机的启停及 各类的开与关,阀门动作顺序要求严格.某水源工程一期设计8个滤池,每个滤池 有6个控制阀,而滤池的反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗,采用 手动控制时工人的劳动强度大,难免出现误动作,对此特定的过
4、程选用一定的可 编程控制器进行控制,经实践检验系统运行可靠,效果良好。 在系统投运时,首先根据江水的浑浊度设置每个滤池冲洗时间间隔,即设置 计数器和计时器的计数和计时值.时间间隔过长易出现滤池大高液位现象,过短 造成滤池冲洗过于频繁,风机启动频繁减少设备的使用寿命.投运时根据当时江 水的状况设置时间间隔为12h,运行效果良好.因在软件设计时全面考虑了边界条 件,可一次性将8个滤池的手动开关打到自动状态.因每个滤池的冲洗周期均为 12h,同时切换为自动状态,会出现两个或两个以上的滤池同时冲洗,程序中设置 了自动优选功能,做到每次只有一个滤池冲洗,保证运行安全可靠。 自控工程课程设计 2 1.2
5、CAD 流程图流程图 图 1-1 CAD 流程图 自控工程课程设计 3 第第 2 章章 控制系统方案控制系统方案设计设计 2.1 控制系统类型的选择控制系统类型的选择 在控制系统逻辑关系较复杂(需要大量中间继电器、 时间继电器、 计数器等)， 工艺流程和产品改型较频繁， 需要进行数据处理和信息管理(有数据运算,模拟量 的控制,PID 调节等)，系统要求有较高的可靠性，准备实现工厂自动化联网等情 况下，所以使用 PLC 控制是很必要的。 目前,国内外众多的生产厂家提供了多中系列功能各异的 PLC 产品，一般选 择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备 资源的浪费。可
6、从以下几个方面来考虑机型的选择： 1、对输入/输出的选择 要先弄清楚控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 1520留出备 量(为系统的改造等留有余地)后确定所需 PLC 的点数。 另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般 同时接通的输入点不得超过总输入点的 60；PLC 每个处处点的驱动能力也是 有限的，有的 PLC 其每点处处电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许处处电流随环境温度的升高而有所降低等。 PLC 的输出点可分为共点式、 分组式和隔离式几种接法。 隔离式的各组输出 点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。 如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC。 2、对存储量的选择 对存储容量只能作粗略的估算，在仅对开关量进行控制的系统中，可以用入 总点数乘 10 字/点+输出总点数乘 5 字/点来估算；计数器/定时器按(35)字/个 估算；有运算处理按(510)字/量估算；在有模拟量输入/输出的系统中，可以按 每输入/一路模拟量约需(80100)
