电气信息工程学院毕业设计(论文) 污水处理厂的PLC控制系统设计
3 PLC设计
3.1 PLC简介
利用可编程序控制器（PLC）组成远程自动监测系统时，首先遇到的是PLC的选型问题。在选用PLC时，除把可靠性、环境适应性放在首位外，还要根据具体应用场合尽量选用合适的可编程序控制器。
3.2系统的设计步骤（如图下图所示）：
图9系统的设计步骤图
3.3 软件部分
3.3.1 监控系统的软件部分
计算机操作系统采用Microsoft Windows 2000 Professional中文版操作系统。历史数据库采用Microsoft SQL Server 2000中文版软件。上位机监控软件采用当前流行的美国GE公司的iFIX3.5组态软件来实现。
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3.3.2软件配置
我们在课题研究中下位机PLC采用梯形图来编制程序。
下位PLC软件用来实现数据采集、脉冲计数转换、限值逻辑判断及声光报警输出、通信数据格式的转换。
数据通讯与分离模块完成PLC与微机间数据和命令的双向传送，并将得到的数据按系统要求的格式分离成系统变量。
显示模块将实时数据显示在屏幕上，以图形或表格形式分屏循环显示。在手动方式下可固定监视画面并可显示历史趋势图等。
定时存贮模块按每十分钟将实时数据存贮到相应的数据库中，每天整理一次历史数据。 系统维护模块可用来修改定值参数、口令及限值等。
报警模块不论软件工作在何种方式下，一旦出现超值，系统确认后并发出报警，屏幕上显示报警内容和地点，以便采取措施。
3.4 对污水处理系统中一个PLC子站的控制程序进行设计
此程序分为三部分：主程序、子程序和中断程序。（见附录四）
逻辑运算及报警处理等放在主程序。系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，这样可节省扫描时间。利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。生活供水时系统设定值为满量程的70%，消防供水时系统设定值为满量程的90%。在污水处理系统中，只是用比例(P)和积分(I)控制，其回路增益和时间常数可通过工程计算初步确定，但还需要进一步调整以达到最优控制效果。（程序设计见附录四）
程序中使用的PLC元器件及功能如下表：
表4 程序中使用的元器件及功能
器件地址 VD100 VD104 VD108 VD112 VD116 VD120 VD124 VD204 VD208 过程变量标准化值 压力给定值 PI计算值 比例系数 采样时间 积分时间 微分时间 变频器运行频率下限值 生活供水变频器运行频率功能 器件地址 T33 T34 T37 T38 T39 M0.0 M0.1 M0.3 M0.4 工频/变频转换逻辑控制 工频/变频转换逻辑控制 工频泵增泵滤波时间控制 工频泵减增泵滤波时间控制 工频/变频转换逻辑控制 故障结束脉冲信号 泵变频启动脉冲 倒泵变频启动脉冲 复位当前变频运行泵脉冲 功能
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上限值 VD212 消防供水变频器运行频率上限值 VD250 VB300 PI调节结果存储单元 变频工作泵的泵号 M0.6 M2.0 新泵变频启动脉冲 泵工频/变频转换逻辑控制 M0.5 当前泵工频运行启动脉冲 （接上页表4）
4 结束语
本系统与传统污水工艺PLC控制相比，具有功能齐全、高度智能化、运行可靠、投资省、见效快等优点。系统自2004年10月投入运行至今，对该城市的生态环境、水资源、城市环境及旅游业等，都起到极大的推动作用。
本文所述的系统具有以下特点：?
可靠性高。PLC是由Transputer并行处理系统构成，每个处理机模块都享有自己的存储器，数据共享只是通过Link的互连实现，保证了各单元之间的独立性，从而提供了整个系统的可靠性。?
灵活性和可扩展性强。系统中的PLC的数量及之间的拓扑结构可根据需要选择和重构，构成实现不同功能的系统功能单元。?
互连性强，易于光互连网络接口。Transputer提供了四路标准的INMOS全双工高速串行通讯链路(Link)，所以，以利用INMOS Link互连成的Transputer并行处理机系统为核心的控制系统具有很强的互连性，很容易实现与光互连网络接口，构成分布式并行计算机网络，实现污水处理厂各工艺单元之间的有机并行协调处理。?
具有高速处理能力?IMS T800 Transputer属于32位精简指令处理机(RISC)，具有64位的浮点运算单元，因此该系统具有高速处理能力。?
参考文献
1 宋建成·可编程序控制器原理与应用·北京:科学出版社,1998 2 崔巍，张修文·一种基于PLC的模糊控制方法，2001
3 汪晓光,孙晓英,王艳丹·可编程序控制器原理及应用·机械工业出版社 4 攀枝花市污水处理仁和分厂工程初步设计，2001
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致谢
本设计从选题到最后完成，都得到了指导老师谢庆华老师的悉心指导。谢老师渊博的知识、严谨的治学态度和诲人不倦的精神永远是我学习的榜样，他富于开拓与创新的精神以及丰富的社会知识都给我留下了深刻的印象，使我在设计中受益匪浅，在此谨向谢老师致以深切的谢意！ 在论文的写作中，还得到了谢老师的悉心指点，在此表示衷心的感谢！
在此还要感谢机电一体化专业的全体老师，感谢他们对我的培养，使我在湖南生物机电学院的3年学习生活中受益匪浅。 感谢家人的关心与支持！
感谢评阅和阅读本文的老师为此付出的辛勤劳动！
附录
附图 附程序如后页所示
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