SBR廢水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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摘要 可編程序控制器（PLC）是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)的一門新興技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究以及其他各個(gè)領(lǐng)域自動(dòng)化的重要手段之一，應(yīng)用十分廣泛，是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。 可編程序控制器源于電氣控制，是電氣控制技術(shù)的最新發(fā)展階段，它們?cè)诶碚摵蛻?yīng)用上是一脈相承的，因此本文將電氣控制技術(shù)和可編程序控制器應(yīng)用技術(shù)等內(nèi)容編寫在一起，更好的體現(xiàn)出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。 本文由二部分組成：第一章可編程序控制器基礎(chǔ)，介紹了可編程序控制器的發(fā)展，結(jié)構(gòu)以及工作原理。第二章介紹了日本三菱公司FX2N系列PLC的指令系統(tǒng)以及其在日常生活中的使用實(shí)例，結(jié)合工程實(shí)際，詳細(xì)說(shuō)明了PLC電氣控制技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，以加強(qiáng)工程實(shí)踐應(yīng)用能力。 關(guān)鍵字：可編程序控制器，電氣控制，實(shí)際應(yīng)用。 Abstract Programmable Logic Controller (PLC) is a combination of computer technology, automatic control technology and communications technology an emerging technology in order to achieve industrial production, scientific research, automation and other fields one of the important means of a wide range of modern industrial control one of the three pillars. PLC from electrical control, electrical control technology is the latest stage of development, they in theory and applications is the same strain, this paper will be electrical control technology and programmable logic controller applications such as the preparation of the contents together, better reflect the intrinsic link between them. This paper from two components: the first chapter of Programmable Logic Controller based on the programmable logic controller development, structure and working principle. The second chapter describes the Japanese Mitsubishi FX2N Series PLC system, as well as the instructions in life examples of the use of light engineering, detailed description of electrical PLC control technology curriculum design and synthesis of the related content, to enhance the ability of Engineering Practice . Key words: Programmable controller, electric control, practical application.  目錄 第一章 可編程序控制器概論........................................(1) 1.1可編程序控制器的產(chǎn)生和發(fā)展................................(1) 1.2可編程序控制器的定義與特點(diǎn)............................... (2) 1.3可編程序控制器工作原理....................................(6) 1.3.1 PLC的基本控制原理...................................(6) 1.3.2 PLC的主要邏輯部件...................................(7) 1.3.3 PLC的編輯語(yǔ)言.......................................(8) 1.4 可編程序控制器的硬件及其分類..............................(8) 1.4.1 中央處理器（CPU）....................................(8) 1.4.2 輸入輸出接口........................................(8) 1.4.3 電源................................................(9) 1.4.4 外部設(shè)備............................................(9) 第二章 三菱FX2N系列可編程序控制器...............................(11) 2.1 可編程序控制器的基本組成.................................(11) 2.2 三菱FX2N系列可編程序控制器型號(hào)名稱體系及其種類..........(11) 第三章 三菱FX2N系列的實(shí)際應(yīng)用.................................. (17) 3.1 SBR廢水處理工藝的技術(shù)要求................................ (17) 3.2 SBR廢水處理系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備.................................. (17) 3.3 SBR廢水處理系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì)................................ (17) 3.4結(jié)論......................................................(26) 致謝............................................................ (27) 參考文獻(xiàn)........................................................ (28) 第一章 可編程序控制器概論 1.1 可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展 電器對(duì)電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測(cè)、和保護(hù)的作用，在電力輸出配電系統(tǒng)中和電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。隨著電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些電器元件可能被電子電路所取代。但是由于電器元件本身也朝著新的領(lǐng)域擴(kuò)展，例如：電器元件性能的提高；新型電器元件的產(chǎn)生；機(jī)、電、儀一起化電器元件的實(shí)現(xiàn)；電器元件應(yīng)用范圍的擴(kuò)展等，而且有些電器元件具有其特殊性，因此電器元件是不可能完全被取代的，以繼電器、接觸器等工業(yè)電器為基礎(chǔ)的電氣控制技術(shù)仍既有相當(dāng)重要的地位。另一方面，可編程控制器（PLC）是計(jì)算機(jī)技術(shù)也繼電器接觸器控制技術(shù)想結(jié)合的產(chǎn)物，它源于繼電控制裝置，但它不像繼電裝置那樣，通過(guò)電路的物理過(guò)程實(shí)現(xiàn)控制，而主要靠運(yùn)行存儲(chǔ)于PLC內(nèi)存中的程序，進(jìn)行入出信息變換實(shí)現(xiàn)控制。 在可編程控制器問(wèn)世之前，繼電器接觸器控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中占有主導(dǎo)地位。繼電器接觸器控制系統(tǒng)是采用固定接線的硬件實(shí)現(xiàn)控制邏輯，如果生產(chǎn)任務(wù)或工藝任務(wù)發(fā)生變化，就必須重新設(shè)計(jì)，改變硬件結(jié)構(gòu)，這樣造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。另外，大型控制系統(tǒng)用繼電器接觸器控制，使用的繼電器數(shù)量多，控制系統(tǒng)的體積大，耗電多，且繼電器觸電為機(jī)械觸電，工作頻率較低，在頻繁的動(dòng)作情況下壽命較短，造成系統(tǒng)故障，系統(tǒng)的可靠性差。1968年，在世界工業(yè)技術(shù)改革浪潮的的沖擊下，美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司，為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷翻新，以求在激烈競(jìng)爭(zhēng)的汽車工業(yè)中占有優(yōu)勢(shì)，提出要用一種新型的控制裝置取代繼電器接觸器控制裝置，并且對(duì)未來(lái)的新型控制裝置做出了具體設(shè)想，要把計(jì)算機(jī)的完備功能以及靈活性、通用性好等優(yōu)點(diǎn)和繼電器接觸器控制的簡(jiǎn)單易懂、操作方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)融入于新的控制裝置中，且要求新的控制裝置編程簡(jiǎn)單，使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能很快掌握她的使用技術(shù)。通用汽車公司提出的新一代控制器應(yīng)具備的條件包括： ⑴編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序。 ⑵維護(hù)方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)。 ⑶可靠性高于繼電器控制。 ⑷體積小于繼電器控制柜。 ⑸可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)。 ⑹在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。 ⑺輸入可以是交流115V。 ⑻輸出可以為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥。 ⑼擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只要很小變化。 美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)GM公司招標(biāo)的技術(shù)要求，于1969年研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得成功。其后，日本、德國(guó)等相繼引入這項(xiàng)新技術(shù)，可編程序控制器由此而迅速發(fā)展起來(lái)。 在20世紀(jì)70年代初期、中期，可編程序控制器雖然引入了計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際上只能完成順序控制，僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等控制功能。所以當(dāng)時(shí)的人們將可編程序控制器稱為PLC（Progammable Logical Controller）。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，20世紀(jì)70年代末至80年代初，可編程序控制器的處理速度大大提高，增加了許多特殊功能，使得可編程序控制器不僅可以進(jìn)行邏輯控制，而且可以對(duì)模擬量進(jìn)行控制。因此，美國(guó)電器制造協(xié)會(huì)（NEMA）將可編程序控制器命名為PC（Programmable Controller）,但為了便于與個(gè)人計(jì)算機(jī)PC（presonal Computer）相區(qū)別，人們習(xí)慣上仍將其稱為PLC。 20世紀(jì)80年代以來(lái)，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅猛發(fā)展，以16位和32位微處理器為核心的可編程序控制器得到迅猛發(fā)展。這時(shí)的PLC具有了高速計(jì)數(shù)、中斷計(jì)數(shù)、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信等功能，從而使得PLC的應(yīng)用范圍和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，成為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（PLC，工業(yè)機(jī)器人和CAD/ACM）之一。 根據(jù)PLC的特點(diǎn)，可以將其應(yīng)用形式歸納為以下幾種類型： ⑴開(kāi)關(guān)量邏輯控制 PLC具有強(qiáng)大的邏輯運(yùn)算能力，可以實(shí)現(xiàn)各種簡(jiǎn)單和復(fù)雜的邏輯控制。這是PLC的最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代了傳統(tǒng)的繼電器接觸器的控制。 ⑵模擬量控制 PLC中配置有A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊?，F(xiàn)場(chǎng)的溫度、壓力、流量、速度等這些模擬量經(jīng)過(guò)A/D模塊轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量，傳送到PLC中，經(jīng)PLC中的微處理器進(jìn)行處理后，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后，變成模擬量去控制被控對(duì)象，這樣就可實(shí)現(xiàn)PLC對(duì)模擬量的控制。 ⑶過(guò)程控制 現(xiàn)代大中型的PLC一般都配備了PID模塊，可進(jìn)行閉環(huán)過(guò)程控制。當(dāng)控制中的某一個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí)，PLC能按照PID算法計(jì)算出正確的輸出去控制生產(chǎn)過(guò)程，把變量保持在整定值上。目前許多小型PLC也有PID功能。 ⑷定時(shí)和計(jì)數(shù)控制 PLC具有很強(qiáng)的定時(shí)和計(jì)數(shù)功能，它可以為用戶提供幾十甚至上百個(gè)、上千個(gè)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。其計(jì)時(shí)的時(shí)間和計(jì)數(shù)值可以由用戶在編寫程序時(shí)設(shè)定，特可以由操作人員在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)編程器進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)定時(shí)和計(jì)數(shù)的控制。如果用戶需要對(duì)頻率較高的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，則可以選擇高速計(jì)數(shù)模塊。 ⑸順序控制 在工業(yè)控制中，可采用PLC步進(jìn)指令編程或用移位寄存器編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ⑹數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的PLC不僅能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、排序、查表等，而且還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)顯示和打印等，它具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。 ⑺通信和聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)代PLC一般都有通信功能，它可以對(duì)遠(yuǎn)程I/O進(jìn)行控制，又能實(shí)現(xiàn)PLC與PLC、PLC與計(jì)算機(jī)之間的通信，這樣用PLC可以方便地進(jìn)行分布式控制。 1.2 可編程序控制器的定義與特點(diǎn) PLC的定義有許多種。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC的定義是：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而編程。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則編程。 定義中強(qiáng)調(diào)了可編程序控制器是“數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)”，它也是一種計(jì)算機(jī)。它是“專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)”的工業(yè)計(jì)算機(jī)。這種工業(yè)計(jì)算機(jī)采用“面向用戶的指令”，因此編程方便。它能完成“邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)計(jì)算和算術(shù)操作”。它還具有“數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制”的能力，并且非常容易與“工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一體”，易于“擴(kuò)充”。定義還強(qiáng)調(diào)了可編程序控制器應(yīng)直接應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境，它須具有很強(qiáng)的抗干擾能力、廣泛的適應(yīng)能力和應(yīng)用范圍。這也是PLC區(qū)別于一般微機(jī)控制系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。 PLC是綜合了繼電器接觸器的優(yōu)點(diǎn)以及計(jì)算機(jī)靈活、方便的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)制造和發(fā)展起來(lái)的，這就使PLC具有許多其他控制器所無(wú)法相比的特點(diǎn)。 功能豐富 PLC的功能非常豐富。這主要與它具有豐富的處理信息的指令系統(tǒng)及存儲(chǔ)信息的內(nèi)部器件有關(guān)。 　　它的指令多達(dá)幾十條、幾百條，可進(jìn)行各式各樣的邏輯問(wèn)題的處理，還可進(jìn)行各種類型數(shù)據(jù)的運(yùn)算。凡普通計(jì)算機(jī)能做到的，它也都可作到。 　　它的內(nèi)部器件，即內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)，種類繁多，容量宏大。I/O繼電器，可以用以存儲(chǔ)入、出點(diǎn)信息的，少的幾十、幾百，多的可達(dá)幾千、幾萬(wàn)，以至10幾萬(wàn)。這意味著它可進(jìn)行這么多I/O點(diǎn)的入出信息變換，進(jìn)行這么大規(guī)模的控制。 　　它的內(nèi)部種種繼電器，相當(dāng)于中間繼電器，數(shù)量更多。內(nèi)存中一個(gè)位就可作為一個(gè)中間繼電器，怎么不多！ 　　它的計(jì)數(shù)器、定時(shí)器也很多，是繼電電路所望塵莫及的。小小的箱體或模塊，其內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器可達(dá)成百、成千。這也是因?yàn)橹灰脙?nèi)存中的一個(gè)字，再加一些標(biāo)志位，即可成為定時(shí)器、計(jì)數(shù)器，所以才那么多。 　　而且，這些內(nèi)部器件還可設(shè)置成丟電保持的，或丟電不保持的，即上電后予以清零的。以滿足不同的使用要求。這些也是繼電器件所難以做到的。 　　它的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)還可用以存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)，幾百、幾千、幾萬(wàn)字的信息都可以存，而且，掉電后還不丟失。 　　PLC還有豐富的外部設(shè)備，可建立友好的人機(jī)界面，以進(jìn)行信息交換?？伤腿氤绦?，送入數(shù)據(jù)，可讀出程序，讀出數(shù)據(jù)。而且讀、寫時(shí)可在圖文并茂的畫面上進(jìn)行。數(shù)據(jù)讀出后，可轉(zhuǎn)儲(chǔ)，可打印。數(shù)據(jù)送入可鍵入，可以讀卡入，等等。 　　PLC還具有通訊接口，可與計(jì)算機(jī)鏈接或聯(lián)網(wǎng)，與計(jì)算機(jī)交換信息。自身也可聯(lián)網(wǎng)，以形成單機(jī)所不能有的更大的、地域更廣的控制系統(tǒng)。 　　PLC還有強(qiáng)大的自檢功能，可進(jìn)行自診斷。其結(jié)果可自動(dòng)記錄。這為它的維修增加了透明度，提供了方便。 　　豐富的功能為PLC的廣泛應(yīng)用提供了可能；同時(shí)，也為工業(yè)系統(tǒng)的自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)化及其控制的智能化創(chuàng)造了條件。 　　像PLC這樣集豐富功能于一身，是別的電控制器所沒(méi)有的；更是傳統(tǒng)的繼電控制電路所無(wú)法比擬的。 使用方便 　　用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常方便的。這是因?yàn)椋菏紫萈LC控制邏輯的建立是程序, 用程序代替硬件接線。編程序比接線，更改程序比更改接線，當(dāng)然要方便得多！ 　　其次PLC的硬件是高度集成化的，已集成為種種小型化的模塊。而且，這些模塊是配套的，已實(shí)現(xiàn)了系列化與規(guī)格化。種種控制系統(tǒng)所需的模塊，PLC廠家多有現(xiàn)貨供應(yīng)，市場(chǎng)上即可購(gòu)得。所以，硬件系統(tǒng)配置與建造也非常方便。 　　正因如此，用可編程序控制器才有這個(gè)"可"字。對(duì)軟件講，它的程序可編，也不難編。對(duì)硬件講，它的配置可變，而且也易于變。 　　具體地講，PLC有五個(gè)方面的方便： 　　（1）配置方便：可接控制系統(tǒng)的需要確定要使用哪家的 PLC，那種類型的，用什么模塊，要多少模塊，確定后，到市場(chǎng)上定貨購(gòu)買即可。 　?。?）安裝方便：PLC硬件安裝簡(jiǎn)單，組裝容易。外部接線有接線器，接線簡(jiǎn)單，而且一次接好后，更換模塊時(shí)，把接線器安裝到新模塊上即可，都不必再接線。內(nèi)部什么線都不要接，只要作些必要的DIP開(kāi)關(guān)設(shè)定或軟件設(shè)定，以及編制好用戶程序就可工作。 　?。?）編程方便：PLC內(nèi)部雖然沒(méi)有什么實(shí)際的繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器，但它通過(guò)程序（軟件）與系統(tǒng)內(nèi)存，這些器件卻實(shí)實(shí)在在地存在著。其數(shù)量之多是繼電器控制系統(tǒng)難以想象的。即使是小型的PLC，內(nèi)部繼電器數(shù)都可以千計(jì)，時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)也以百計(jì)。而且，這些繼電器的接點(diǎn)可無(wú)限次地使用。PLC內(nèi)部邏輯器件之多，用戶用起來(lái)已不感到有什么限制。唯一考慮的只是入出點(diǎn)。而這個(gè)內(nèi)部入出點(diǎn)即使用得再多，也無(wú)關(guān)緊要。大型PLC的控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)萬(wàn)點(diǎn)以上，哪有那么大的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)？若實(shí)在不夠，還可聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行控制，不受什么限制。PLC的指令系統(tǒng)也非常豐富，可毫不困難地實(shí)現(xiàn)種種開(kāi)關(guān)量，以及模擬量的控制。PLC還有存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的內(nèi)存區(qū)，可存儲(chǔ)控制過(guò)程的所有要保存的信息?！傊?，由于PLC功能之強(qiáng)，發(fā)揮其在控制系統(tǒng)的作用，所受的限制已不是PLC本身，而是人們的想象力，或與其配套的其它硬件設(shè)施了。 　　PLC的外設(shè)很豐富，編程器種類很多，用起來(lái)都較方便，還有數(shù)據(jù)監(jiān)控器，可監(jiān)控PLC的工作。使用PLC的軟件也很多，不僅可用類似于繼電電路設(shè)計(jì)的梯形圖語(yǔ)言，有的還可用BASIC語(yǔ)言、C語(yǔ)言，以至于自然語(yǔ)言。這些也為PLC編程提供了方便。 　　PLC的程序也便于存儲(chǔ)、移植及再使用。某定型產(chǎn)品用的PLC的程序完善之后，凡這種產(chǎn)品都可使用。生產(chǎn)一臺(tái)，拷貝一份即可。這比起繼電器電路臺(tái)臺(tái)設(shè)備都要接線、調(diào)試，要省事及簡(jiǎn)單得多。 （4）維修方便：這是因?yàn)椋? 　?、貾LC工作可靠，出現(xiàn)故障的情況不多，這大大減輕了維修的工作量。這在講述PLC的第三個(gè)特點(diǎn)時(shí)，還將進(jìn)一步介紹。 　　②即使PLC出現(xiàn)故障，維修也很方便。這是因?yàn)镻LC都設(shè)有很多故障提示信號(hào)，如PLC支持內(nèi)存保持?jǐn)?shù)據(jù)的電池電壓不足，相應(yīng)的就有電壓低信號(hào)指示。而且，PLC本身還可作故障情況記錄。所以，PLC出了故障，很易診斷。同時(shí)，診斷出故障后排故也很簡(jiǎn)單?？砂茨K排故，而模塊的備件市場(chǎng)可以買到，進(jìn)行簡(jiǎn)單的更換就可以。至于軟件，調(diào)試好后不會(huì)出故障，再多只要依據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，使之完善就是了。 　　（5）改用方便：PLC用于某設(shè)備，若這個(gè)設(shè)備不再使用了，其所用的PLC還可給別的設(shè)備使用，只要改編一下程序，就可辦到。如果原設(shè)備與新設(shè)備差別較大，它的一些模塊還可重用。 工作可靠 用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是非常可靠的。這是因?yàn)镻LC在硬件與軟件兩個(gè)方面都采取了很多措施，確保它能可靠工作。事實(shí)上，如果PLC工作不可靠，就無(wú)法在工業(yè)環(huán)境下運(yùn)用，也就不成其為PLC了。 　?。?）在硬件方面： 　　PLC的輸入輸出電路與內(nèi)部CPU是電隔離。其信息靠光耦器件或電磁器件傳遞。而且，CPU板還有抗電磁干擾的屏蔽措施。故可確保PLC程序的運(yùn)行不受外界的電與磁干擾，能正常地工作。 　　PLC使用的元器件多為無(wú)觸點(diǎn)的，而且為高度集成的，數(shù)量并不太多，也為其可靠工作提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。 　　在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造工藝上，為使PLC能安全可靠地工作，也采取了很多措施，可確保PLC耐振動(dòng)、耐沖擊。使用環(huán)境溫度可高達(dá)攝氏50多度，有的PLC可高達(dá)80--90度。 　　有的PLC的模塊可熱備，一個(gè)主機(jī)工作，另一個(gè)主機(jī)也運(yùn)轉(zhuǎn)，但不參與控制，僅作備份。一旦工作主機(jī)出現(xiàn)故障，熱備的可自動(dòng)接替其工作。 　　還有更進(jìn)一步冗余的，采用三取一的設(shè)計(jì)，CPU、I/O模塊、電源模塊都冗余或其中的部分冗余。三套同時(shí)工作，最終輸出取決于三者中的多數(shù)決定的結(jié)果。這可使系統(tǒng)出故障的機(jī)率幾乎為零，做到萬(wàn)無(wú)一失。當(dāng)然，這樣的系統(tǒng)成本是很高的，只用于特別重要的場(chǎng)合，如鐵路車站的道叉控制系統(tǒng)。 　?。?）在軟件方面： 　　PLC的工作方式為掃描加中斷，這既可保證它能有序地工作，避免繼電控制系統(tǒng)常出現(xiàn)的"冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)"，其控制結(jié)果總是確定的；而且又能應(yīng)急處理急于處理的控制，保證了PLC對(duì)應(yīng)急情況的及時(shí)響應(yīng)，使PLC能可靠地工作。 　　為監(jiān)控 PLC運(yùn)行程序是否正常，PLC系統(tǒng)都設(shè)置了"看門狗"（Watching dog）監(jiān)控程序。運(yùn)行用戶程序開(kāi)始時(shí)，先清"看門狗"定時(shí)器，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。當(dāng)用戶程序一個(gè)循環(huán)運(yùn)行完了，則查看定時(shí)器的計(jì)時(shí)值。若超時(shí)（一般不超過(guò)100ms），則報(bào)警。嚴(yán)重超時(shí)，還可使PLC停止工作。用戶可依報(bào)警信號(hào)采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。定時(shí)器的計(jì)時(shí)值若不超時(shí)，則重復(fù)起始的過(guò)程，PLC 將正常工作。顯然，有了這個(gè)"看門狗"監(jiān)控程序，可保證PLC用戶程序的正常運(yùn)行，可避免出現(xiàn)"死循環(huán)"而影響其工作的可靠性。 　　PLC還有很多防止及檢測(cè)故障的指令，以產(chǎn)生各重要模塊工作正常與否的提示信號(hào)?？赏ㄟ^(guò)編制相應(yīng)的用戶程序，對(duì)PLC的工作狀況，以及PLC所控制的系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，以確保其可靠工作。 　　PLC每次上電后，還都要運(yùn)行自檢程序及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。這是系統(tǒng)程序配置了的，用戶可不干預(yù)。出現(xiàn)故障時(shí)有相應(yīng)的出錯(cuò)信號(hào)提示。 　　正是PLC在軟、硬件諸方面有強(qiáng)有力的可靠性措施，才確保了PLC具有可靠工作的特點(diǎn)。它的平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)幾萬(wàn)小時(shí)以上；出了故障平均修復(fù)時(shí)間也很短，幾小時(shí)以至于幾分鐘即可。 　　曾有人做過(guò)為什么要使用 PLC的問(wèn)卷調(diào)查。在回答中，多數(shù)用戶把PLC工作可靠作為選用它的主要原因，即把PLC能可靠工作，作為它的首選指標(biāo)。 經(jīng)濟(jì)合算 高新技術(shù)的使用必將帶來(lái)巨大的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益，這是科技是第一生產(chǎn)力的體現(xiàn)，也是高新技術(shù)生命力之所在。PLC也是如此。盡管使用PLC首次投資要大些，但從全面及長(zhǎng)遠(yuǎn)看，使用PLC還是經(jīng)濟(jì)的。這是因?yàn)椋菏褂肞LC的投資雖大，但它的體積小、所占空間小，輔助設(shè)施的投入少；使用時(shí)省電，運(yùn)行費(fèi)少；工作可靠，停工損失少；維修簡(jiǎn)單，維修費(fèi)少；還可再次使用以及能帶來(lái)附加價(jià)值等等，從中可得更大的回報(bào)。所以，在多數(shù)情況下，它的效益是可觀的。 1.3 可編程序控制器工作原理 1.3.1 PLC的基本控制原理 任何一種繼電器控制系統(tǒng)可以分成三個(gè)基本組成部分，即輸入部分、邏輯部分和輸出部分。其中，輸入部分是指各類按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等；邏輯部分是指各輸入部分、繼電器和接觸器的線圈及其觸點(diǎn)等組成的實(shí)現(xiàn)一定邏輯功能的控制線路；輸出部分是指各種電磁閥線圈、接通電動(dòng)機(jī)的各種接觸器以及信號(hào)指示燈等執(zhí)行電器。其中各部分的主要作用是： 輸入部分：它收集并保存被控對(duì)象實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)和信息。 邏輯部分：處理輸入部分所取得的信息，并按照被控對(duì)象實(shí)際的動(dòng)作要求做出反映。 輸出部分：提供正在被控制的許多裝置中，哪幾個(gè)設(shè)備需要實(shí)時(shí)操作處理。 PLC采用大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微處理器和存儲(chǔ)器來(lái)組成邏輯部分。PLC的制造廠家對(duì)微處理機(jī)進(jìn)行了軟件硬件的開(kāi)發(fā)，為用戶提供了許多適用于電氣控制的邏輯部件。例如：繼電器邏輯、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、移位寄存器、觸發(fā)器和寄存器等。同時(shí)也提供了描述這些邏輯部件的符號(hào)和語(yǔ)句，即編程語(yǔ)言。 PLC通過(guò)編程器編制控制程序，即將PLC內(nèi)部的各種邏輯部件按照控制工藝進(jìn)行組合以達(dá)到一定的邏輯功能。PLC將輸入信息采入PLC內(nèi)部，之后執(zhí)行邏輯部件組合后所達(dá)到的邏輯功能，最后輸出達(dá)到控制要求。這就是PLC的基本原理。 內(nèi)部處理 通迅服務(wù) 圖2-6 PLC工作流程圖 輸入刷新 執(zhí)行用戶程序 輸出刷新 RUN？ N Y 1.3.2 PLC的主要邏輯部件 （1） 繼電器邏輯 為了適應(yīng)電氣控制的需要，PLC為用戶提供繼電器，用邏輯與、邏輯或、邏輯非等邏輯運(yùn)算來(lái)處理各種繼電器的連接。 PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)單元有兩種狀態(tài)“1”和“0”。這兩種狀態(tài)對(duì)應(yīng)于繼電器的“ON”和“OFF”狀態(tài)，因此在PLC中所說(shuō)的繼電器是一個(gè)邏輯概念，有時(shí)稱為“軟繼電器”。這些“軟繼電器”與通常的物理繼電器相比有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 1） 體積小、功耗低 2） 無(wú)觸點(diǎn)、速度快、壽命長(zhǎng) 3） 有無(wú)數(shù)多個(gè)常開(kāi)、常閉接點(diǎn)供程序使用 PLC一般為用戶提供以下幾種繼電器： ① 輸入繼電器 它是輸入到PLC中的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，在使用中不必考慮接點(diǎn)的容量。 ② 輸出繼電器 它具有一對(duì)物理接點(diǎn)，可以串接在負(fù)載回路中。 ③ 內(nèi)部繼電器 它與外界沒(méi)有聯(lián)系，僅做運(yùn)算的中間結(jié)果使用，有時(shí)也稱做輔助繼電器或中間繼電器。 （2） 定時(shí)器邏輯 PLC一般采用硬件定時(shí)中斷、軟件遞減計(jì)數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)邏輯功能，完整的定時(shí)器邏輯一般包括以下幾個(gè)部分： ① 定時(shí)條件 控制定時(shí)器的操作。 ② 定時(shí)語(yǔ)句 指定所使用的定時(shí)器，給出定時(shí)設(shè)定值。 ③ 定時(shí)器的當(dāng)前值 記錄定時(shí)時(shí)間。 ④ 定時(shí)繼電器 定時(shí)器到達(dá)指定的定時(shí)值時(shí)為ON，未開(kāi)始定時(shí)或未達(dá)到定時(shí)設(shè)定值時(shí)為OFF （3） 計(jì)數(shù)器邏輯 PLC為用戶提供了若干個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器的功能是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一般采用遞減計(jì)數(shù)。完整的計(jì)數(shù)器一般有以下幾個(gè)內(nèi)容： ① 計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào) ② 計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào) ③ 計(jì)數(shù)器的設(shè)定值的記憶單元 ④ 計(jì)數(shù)器當(dāng)前計(jì)數(shù)值單元 ⑤ 計(jì)數(shù)器繼電器 （4） 觸發(fā)器邏輯 PLC為用戶提供觸發(fā)器邏輯，用來(lái)記憶某些信息，該觸發(fā)器邏輯可以被置位成“1”，也可以被復(fù)位成“0”。 （5） 數(shù)據(jù)寄存器 PLC除能進(jìn)行位運(yùn)算以外，還能進(jìn)行字運(yùn)算。PLC為用戶提供了若干個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，以存放數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能。 1.3.3 PLC的編輯語(yǔ)言 PLC提供了完整的編程語(yǔ)言，以適應(yīng)PLC在工業(yè)環(huán)境中的使用。利用編程語(yǔ)言，按照不同的控制要求編制不同的控制程序，這相當(dāng)于設(shè)計(jì)和改變繼電器控制的硬接線線路，這就是所謂的“可編程序”。程序由編輯器送入到PLC內(nèi)部的存儲(chǔ)器中，它也能方便的讀出、檢查與修改。 由于PLC是專為工業(yè)控制需要而設(shè)計(jì)的，因而對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，編程時(shí)完全可以不考慮微處理內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，不必使用各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，而把PLC內(nèi)部看作是由許多“軟繼電器”等邏輯部件組成，利用PLC所提供的編程語(yǔ)言來(lái)編制控制程序。所以PLC既突出了計(jì)算機(jī)可編程的優(yōu)點(diǎn)，又使對(duì)計(jì)算機(jī)不太了解的電氣技術(shù)人員也能得心應(yīng)手地使用PLC，這就是PLC編程語(yǔ)言的特點(diǎn)，PLC提供的編程語(yǔ)言通常有梯形圖，語(yǔ)句表及功能表圖等。 1.4 可編程序控制器的硬件及其分類 1.4.1 中央處理器（CPU） CPU是PLC的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套PLC至少有一個(gè)CPU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路。 　　CPU主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，CPU單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。 　　在使用者看來(lái)，不必要詳細(xì)分析CPU的內(nèi)部電路，但對(duì)各部分的工作機(jī)制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。 　　CPU速度和內(nèi)存容量是PLC的重要參數(shù)，它們決定著PLC的工作速度，IO數(shù)量及軟件容量等，因此限制著控制規(guī)模。 1.4.2 輸入輸出接口 PLC與電氣回路的接口，是通過(guò)輸入輸出部分（I/O）完成的。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。輸入模塊將電信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)入PLC系統(tǒng)，輸出模塊相反。I/O分為開(kāi)關(guān)量輸入（DI），開(kāi)關(guān)量輸出（DO），模擬量輸入（AI），模擬量輸出（AO）等模塊。 　　開(kāi)關(guān)量是指只有開(kāi)和關(guān)（或1和0）兩種狀態(tài)的信號(hào)，模擬量是指連續(xù)變化的量。常用的I/O分類如下： 　　開(kāi)關(guān)量：按電壓水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。 　　模擬量：按信號(hào)類型分，有電流型（4-20mA,0-20mA）、電壓型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。 除了上述通用IO外，還有特殊IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。 △ J ↘ ～ ▽ +∨ ↗↗ 100Ω 0.02uf ∨ 負(fù)載 (a) 繼電器輸出 J ↘ ▽ ↗↗ ↗↗ △ ↘ 24v 負(fù)載 (b) 晶體管輸出 ▽ ～ ▽ ↗↗ 0.01uf ∨ 470Ω (c) SSR/可控硅輸出 負(fù)載 開(kāi)關(guān)量輸出模塊型式 ∧∨ ▽ ↗↗ 1.4.3 電源 PLC的電源包括PLC工作單元供電的開(kāi)關(guān)電源及為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，后者一般為鋰離子電池。 1.4.4 外部設(shè)備 編程設(shè)備：編程器是PLC開(kāi)發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測(cè)運(yùn)行、檢查維護(hù)不可缺少的器件，用于編程、對(duì)系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控PLC及PLC所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場(chǎng)控制運(yùn)行。小編程器PLC一般有手持型編程器，目前一般由計(jì)算機(jī)（運(yùn)行編程軟件）充當(dāng)編程器。 其他外圍設(shè)備：PLC還能配設(shè)一些其他的外圍設(shè)備入打印機(jī)等 第二章 三菱FX2N系列可編程序控制器 2.1 FX2N系列可編程序控制器的基本組成 三菱公司是日本生產(chǎn)PLC的主要廠家之一。先后推出的小型、超小型PLC有F、F1、F2、FX1、FX2、FX2C、FX2N等系列。其中F系列已經(jīng)停產(chǎn)，取而代之的是FX2系列機(jī)型，屬于高性能疊裝式機(jī)型，是三菱公司的典型產(chǎn)品。 FX2N系列PLC主機(jī)稱為基本單元，包括CPU、儲(chǔ)存器、輸入輸出口及電源、是PLC的主要部分。為主機(jī)備有擴(kuò)展其輸入輸出的擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能模塊單元。擴(kuò)展單元是用于增加I/O點(diǎn)數(shù)的裝置，內(nèi)部設(shè)有電源。擴(kuò)展模塊用于增加I/0點(diǎn)數(shù)和改變I/O比例，內(nèi)部無(wú)電源，由基本單元或擴(kuò)展單元供電。擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊無(wú)CPU，必須與基本單元一起使用。特殊功能單元是一些專門用途的裝置，如溫度控制、高速計(jì)數(shù)器模塊、位置控制模塊、模擬量控制模塊、計(jì)算機(jī)通信模塊等。 三菱FX2N小型PLC產(chǎn)品示意圖 2.2 FX2N系列可編程序控制器型號(hào)名稱體系及其種類 2.2.1 FX2N系列可編程序控制器型號(hào)名稱組成符號(hào)說(shuō)明如下 （1）輸入輸出點(diǎn)數(shù) 它是指基本單元、擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模式的輸入輸出總點(diǎn)數(shù) （2）基本單元、擴(kuò)展單元輸出形式 R：表示繼電器輸出，有接點(diǎn)，交流、直流負(fù)載兩用； S：表示三端雙向晶閘管開(kāi)關(guān)元件輸出，無(wú)接點(diǎn)，交流負(fù)載用； T：表示晶體管輸出，無(wú)接點(diǎn)，直流負(fù)載用。 （3）擴(kuò)展模塊輸入輸出形式 R：表示DC輸入，繼電器輸出； X：表示輸入專用，無(wú)輸出； YR：表示繼電器輸出專用，無(wú)輸入； YT：表示晶體管輸出專用，無(wú)輸入； YS：表示三端雙向晶閘管開(kāi)關(guān)元件輸出專用，無(wú)輸入。 （4）其他分區(qū) 一般無(wú)符號(hào)，表示AC100V/200V電源，DC24V輸入。 FX 2 N - □ □ M □ - □ 系列名稱 I/O點(diǎn)數(shù) 基本單元 輸出形式 其它區(qū)分 基本單元型號(hào)名稱組成 基本單元一覽表 F X 2N - □ □ E □ - □ 系列名稱 I/O點(diǎn)數(shù) 擴(kuò)展單元 輸出形式（R、S、T） 其他分區(qū) 擴(kuò)展單元型號(hào)名稱組成 擴(kuò)展單元一覽表 FX□N - □ □ E □ 系列名稱 I/O點(diǎn)數(shù) 擴(kuò)展單元 輸出形式（R、S、T） 擴(kuò)展模塊型號(hào)名稱組成 擴(kuò)展模塊一覽表 2.2.2 FX2N系列可編程序控制器技術(shù)指標(biāo) FX2N系列可編程序控制器的技術(shù)指標(biāo)包括一般技術(shù)指標(biāo)、性能技術(shù)指標(biāo)、輸入技術(shù)指標(biāo)、輸出技術(shù)指標(biāo)和電源技術(shù)指標(biāo)等。下表為其中一些主要參數(shù)的數(shù)據(jù)表。 FX2N系列可編程序控制器的主要技術(shù)性能 第三章 三菱FX2N系列可編程序控制器應(yīng)用實(shí)例 3.1 SBR廢水處理工藝的技術(shù)要求 SBR廢水處理技術(shù)是一種高效廢水回用的處理技術(shù)，采用優(yōu)勢(shì)菌技術(shù)對(duì)校園生活污水進(jìn)行處理就，經(jīng)過(guò)處理后的中水可以用來(lái)澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達(dá)到解決水資源的問(wèn)題。 SBR廢水處理系統(tǒng)方案要充分考慮現(xiàn)實(shí)生活中校園生活區(qū)較為窄小的特點(diǎn)，力求達(dá)到設(shè)備體積小，性能穩(wěn)定，工程投資少的目的。廢水處理過(guò)程中環(huán)境溫度對(duì)菌群代謝產(chǎn)生的作用直接影響廢水處理效果，因此采用地理式磚混結(jié)構(gòu)處理池以降低溫度對(duì)處理效果的影響。同時(shí)，SBR廢水處理技術(shù)工藝參數(shù)變化大，硬件設(shè)計(jì)選型與設(shè)備調(diào)試比較復(fù)雜，采用先進(jìn)的PLC控制技術(shù)可以提高SBR廢水處理的效率，方便操作和使用。 SBR廢水處理系統(tǒng)分別由污水池、清水池、中水水箱、電控箱以及水泵、羅茨風(fēng)機(jī)、電動(dòng)閥們和電磁閥等部分組成，在污水處理池、清水池、中水水箱中分別設(shè)置液位開(kāi)關(guān)，用以檢測(cè)水池與水箱中的水位。 污水處理的第一階段：當(dāng)污水池中的水位處于底水位或無(wú)水狀態(tài)時(shí)，電動(dòng)閥會(huì)自動(dòng)開(kāi)起納入污水。當(dāng)污水池納入的污水至正常高水位時(shí)，電動(dòng)閥個(gè)關(guān)閉，污水池中污水呈微氧和厭氧狀態(tài)。 污水處理的第二步：采用能降解大分子污染物的曝氣法，可使污水脫色、除臭、平衡菌群的pH值并對(duì)污染物進(jìn)行高效除污，即好氧處理過(guò)程。整個(gè)好氧處理時(shí)間一般需要6~8h。在曝氣管路上安裝了排空電磁閥，當(dāng)電動(dòng)閥們自動(dòng)關(guān)閉后，排空電磁閥開(kāi)啟，羅茨風(fēng)機(jī)延時(shí)空載起動(dòng)，然后排空電磁閥關(guān)閉，污水池開(kāi)始曝氣。當(dāng)曝氣處理結(jié)束后，排空電磁閥再次開(kāi)起，羅茨風(fēng)機(jī)空載停機(jī)，然后排空電磁閥延時(shí)關(guān)閉。曝氣風(fēng)機(jī)在無(wú)負(fù)荷條件下啟動(dòng)和停止，能起到保護(hù)電動(dòng)機(jī)和風(fēng)機(jī)的作用。經(jīng)過(guò)0.5h的水質(zhì)沉淀，PLC下達(dá)起動(dòng)1#清水泵指令，將沉淀后的水泵入到清水池中。當(dāng)清水池中的水位升至正常高水位時(shí)，1#清水泵自動(dòng)停止運(yùn)行。這是2#清水泵自動(dòng)起動(dòng)向中水箱泵水，當(dāng)水箱內(nèi)達(dá)到正常高水位時(shí)，2#清水泵自動(dòng)停止運(yùn)行，這時(shí)中水箱內(nèi)的水全部完成處理過(guò)程。 3.2 SBR廢水處理系統(tǒng)動(dòng)力設(shè)備 SBR廢水處理系統(tǒng)中所使用的動(dòng)力設(shè)備，均采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)和電磁閥（AC220V）選配選配防水防潮型。 1#清水泵：立式離心泵LS50-10-A，揚(yáng)程10m,流量29m/h,1kW。 2#清水泵：立式離心泵LS40-32.1，揚(yáng)程30m,流量16m/h,3kW。 曝氣羅茨風(fēng)機(jī)：TSA-40，0.7m/min,1.1kW。 電動(dòng)閥：閥體D97A1X5-1ZB-125mm,電動(dòng)裝置LQ20-1，AC380V，60W。 3.3 SBR廢水處理系統(tǒng)原理圖設(shè)計(jì) （1）主電路設(shè)計(jì) 1）主回路中交流接觸器KM1、KM2、KM3分別控制1#清水泵M1、2#清水泵M2、曝氣風(fēng)機(jī)M3；交流接觸器KM4、KM5控制電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)M4，通過(guò)正、反轉(zhuǎn)完成開(kāi)起閥們和關(guān)閉閥們的功能。 2）電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4由熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。電動(dòng)閥電動(dòng)機(jī)M4控制器內(nèi)還裝有常閉熱保護(hù)開(kāi)關(guān)，對(duì)閥們電動(dòng)機(jī)M4實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)。 3）QF為電源總開(kāi)關(guān)，既可完成主電路的短路保護(hù)，又起到分?jǐn)嗳嘟涣麟娫吹淖饔?，使用和維修方便。 4）熔斷器FU1、FU2、FU3、FU4分別實(shí)現(xiàn)各負(fù)載回路的短路保護(hù)。FU5、FU6分別完成交流控制回路和PLC控制回路的短路保護(hù)。 SBR廢水處理電氣控制系統(tǒng)主電路 （2）交流控制電路設(shè)計(jì) 1）控制電路有電源指示HL1。PLC供電回路采用隔離變壓器TC，以防止電源干擾。 2）隔離變壓器TC的選用根據(jù)PLC耗電量配置，，可以配置標(biāo)準(zhǔn)型，電壓比1：1、容量100VA隔離變壓器。 3）1#清水泵M1、2#清水泵M2、曝氣風(fēng)機(jī)M3分別有運(yùn)行指示燈HL2，HL3，HL4，由KM1，KM2，KM3接觸器常開(kāi)輔助觸頭控制。 4）4臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4的過(guò)載保護(hù)分別由4個(gè)熱繼電器FR1、FR2、FR3、FR4實(shí)現(xiàn)，將其常閉觸點(diǎn)并聯(lián)后與中間繼電器KA1連接構(gòu)成過(guò)載保護(hù)信號(hào)，KA1還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將220V交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流24V信號(hào)送入PLC完成過(guò)載保護(hù)控制功能。 5）上水電磁閥YA1和指示燈HL5、排空電磁閥YA2分別由中間繼電器KA2和KA3觸點(diǎn)控制。 SBR廢水處理系統(tǒng)交流控制電路 （4） PLC采用繼電器輸出，每個(gè)輸出點(diǎn)額定控制容量為AC250V，2A。 SBR廢水處理系統(tǒng)PLC輸入輸出口功能表 SBR廢水處理系統(tǒng)元器件目錄表 SBR廢水處理系統(tǒng)控制流程圖 SBR廢水處理系統(tǒng)PLC控制梯型圖程序 3.3 設(shè)計(jì)小結(jié) 本文在內(nèi)容上注重精選、結(jié)合實(shí)際、突出應(yīng)用，在編排上循序漸進(jìn)、由淺入深，在闡述上力求簡(jiǎn)明扼要、圖文并茂、通俗易懂，通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我對(duì)從電氣工程設(shè)計(jì)的基本過(guò)程的設(shè)計(jì)方法、步驟、思路、有一定的了解與認(rèn)識(shí)。在設(shè)計(jì)中，我能認(rèn)真按照規(guī)范編寫論文，結(jié)合實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)合理的課題，由于時(shí)間精力有限，還有許多功能有待擴(kuò)展、完善，如有些地方銜接不恰當(dāng)，計(jì)算機(jī)繪圖有錯(cuò)漏之處等，望各位老師能及時(shí)指出予以批評(píng)指正。 致謝 本文是在史岳榮老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。史老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。他淵博的知識(shí)、開(kāi)闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于可編程序控制器方面的知識(shí)，電氣知識(shí)有了很大的提高。 另外，在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我還得到了其他眾多老師和同學(xué)們的指導(dǎo)、幫助，有了他們，我才能克服各種困難，使我得以順利完成論文。在這里一并表示感謝！ 參考文獻(xiàn) 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