唐山工业职业技术学院自动化工程系 08机电15 杨杰 毕业设计说明书
图6 PLCI/O接线图 8
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3.4 PLC选型
根据工业污水处理系统的电气控制系统的功能要求，以及其复杂程度，从经济性、可靠性等方面来考虑，选择西门子S7—200系列PLC作为工业污水处理系统的电气控制系统的控制主机。由于工业污水处理电气控制系统涉及较多的输入输出端口，其控制过程相对复杂，因此采用CPU226作为该控制系统的主机。
CPU226在工业污水处理系统中使用的数字量输入点和输出点都比较多，因此除了PLC主机自带的I/O外，还需要扩展一定数量的I/O扩展模块。在此采用EM223输入/输出混合扩展模块。8点DC输入8点输出型。正好可以满足控制系统的I/O需求。
在该系统中，还需要采集模拟量并利用模拟量控制的功能要求，因此需要在扩展一个模拟量输入输出扩展模块。西门子公司专门为S7—200系列PLC配置了模拟量输入输出模块EM235，该模块具有较高的分辨率和较强的输出驱动能力，可满足控制系统的功能要求。
3.5 变频器的选用
MM420是西门子公司生产的通用型矢量变频器，性能稳定，质量可靠，功能齐全，方便使用。
该系统选用的变频器是西门子MM420变频器，具有多个继电器输出，具有多个模拟量输出（0~20 mA），2 个模拟输入：AIN1：0~10 V， 0~20 mA 和–10 至+10 V； AIN2：0~10 V， 0~20 mA，6 个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP 接线。该型变频器，具有能源利用率高的特点，优化了部分结构与功能，便于工作人员进行操作，实现功能强。它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
可编程控制器plc和MM420变频器之间的通讯可有两种方式，这里采用串行通讯，采用串行通讯只需要一根双芯屏蔽电缆西门子专用，他大大减少了布线的数量，无需重新布线即可更改控制功能，可有通过串行接口设置和修改变频器的参数，还可以连续对变频器的特性进行监视和控制。
另一种是并行通讯，plc通过逻辑分析后发出控制信号如正反转高速中速点东爬行信号给变频器，变频器接受指令并且按照预先设定好的曲线拖动小车正常运行。 3.6 继电器的选型
在控制系统中，所有设备是根据控制面板上的按钮情况或者根据传感器的反馈值进行动作的，因此需要PLC根据当前的工作情况，以及按钮的情况来控制所有设备的启停，在此用到了大量接触器器。为此该系统选用施耐德SD-N21交流接触，其额定电压220V,
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额定电流9A。其特点有：高标准：符合IEC60947-4-1和GB14048.4标准。长寿命：机械寿命高达2000万次；电寿命高达200万次。强适应性：“TH”防护处理，可以在湿热的环境中使用。宽电压：线圈控制电压在70%-120%Uc之间波动，不影响产品正常工作。强通用性：具有50Hz-60Hz通用线圈，可以全世界通用。模块化：产品本体上可以附加辅助触头，通电/断电延时触头，机械闭锁等模块。也可以很方便地组合成可逆接触器、星-三角起动器。 3.7 电感式位置传感器
电感式位置传感器在工厂自动化系统中有广泛的应用，因为这种传感器有着令人满意的特性，同时不需要维护。其主要应用在机床伺服电机的转动检测、液压冲程的检测、工厂自动化相关设备的位置检测等。这种传感器还能够应用在很大的温度范围中，有很长的工作寿命、抗灰尘、水和油污的能力强，因此耐受各种环境条件及外部噪声。所以，这种传感器在工业应用中受到广泛的重视。
表1板框压滤机系统设计使用原件明细表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 PLC 变频器 热继电器 时间继电器 电感式位置传感器 三位四通电磁换向阀 溢流阀 电磁球阀 三相异步电动机 名称 渣浆泵 油泵 型号 ZJL-A05 CB-B15 YDT160L-6 YEJ-2 Y801-2 S7-200-226 M420 SD-N21 ZSJ8-A QB-F-PK5-CP D1VW-8W MRV-02 ZBF-22Q 数量（个） 2 2 2 2 1 1 1 11 2 13 4 4 2 3.8 系统顺序功能图设计
通过对压滤机工作的详细分析和描述，可以知道，系统的自动运行时按照闭合压滤机、进料、过滤、隔膜挤压、进料管吹洗、压力完全释放、打开压滤机和卸饼共8个控
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制步骤一次完成，同时，系统还要求有报警和紧急停机的模式。系统工作如图7和图8。
图7系统工作状态流程图
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自动运行 无 紧急停机 报警 有 无
有 报警输出 系统停止 无 复位信号 有 系统返回中断点，继续执行 唐山工业职业技术学院自动化工程系 08机电15 杨杰 毕业设计说明书
自动运行开始 自动运行开始 否 触发上位开关 是 进料 否 料腔压力达到某值 是 过滤 料浆总流量达到某值 否 是 隔膜挤压 否 设置时间到 是 进料管吹洗 否 设置时间到 是 图8 板框压滤机的动作顺序
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是 打开压滤机 否 触发下位开关 是 卸饼 否 设置时间到 是 循环结束/新循环开始