西门子plc以太网模块和西门子s7-200smart plc在过滤plc系统设计

        对于那些过程复杂、西门子plc以太网模块控制参数较多的工业控制系统来说，这一点尤为重要。新一代工业plc系统设计人机界面的出现，为西门子s7-200smart plc自动控制系统设计建设中实现上述功能提供了一种简单可行的途径。

　　一、现场工艺要求及设备概述

　一、现场工艺要求及设备概述

　　超滤设备是污水处理厂的一个单元。收集生活污水后，进入生化处理。在生物化学处理之后，在需要排放或再循环之前对水进行超滤，纳滤和反渗透。

　　根据污水处理厂的处理要求，需要150立方米/小时的处理能力，计算需要30千瓦的循环泵供应。因此，ABB的逆变器被选中。污水处理厂的现场设备和控制室需要西门子plc以太网模块通讯和控制，可以实施查看设备的运行状况。通过综合考虑我们选择西门子s7-200smart plc系列，和其他的DCS和其他仪表也很容易通讯，可通过PROFIBUS-DP连接到其他西门子plc系统。

　　工艺流程控制如下：plc控制系统具有全自动启动功能，点击自动启动按键，F1收到指令后进气阀打开，F4收到指令后浓缩水阀打开，F6收到指令后生产阀打开，一分钟(后可设定)，送料泵启动，三分钟(可设定)水循环泵开启，水泵频率升到最高频率50Hz(可设定)，以便运行安全可靠。

　　系统具有一键停止功能，单击一个按钮停止，循环泵频率降至25Hz(可设置)，循环泵停止，所有泵和阀门在30s后关闭(可设置)。

　　该系统具有一键冲洗功能(当清洗槽有足够的液位时)：当设备停止时，单击一个按钮进行冲洗，F2单击进水阀，F4填充水阀，30s(可以设置)清洁泵，自动冲洗开始，30s(可设定)后，所有阀门和泵同时关闭。

　　该系统具有一键清洁功能(当清洗槽装满一定量的自来水时)：当设备停止时，单击一个按钮进行冲洗，F2清洁进水阀，F5，F7清洁回流阀打开，30s(可设定)清洗泵，自动清洗开始，30min后(可设定)，所有阀门和泵同时关闭。

　　人机界面其他功能包括高液位关闭：当生产池的液位超过3米(可设置)时，报警将自动停止，只需一个按钮。

　　手动操作：切换手动操作，自动操作被屏蔽，所有设备只能手动操作运行停止。

　　急停操作：按下急停按钮,所有设备都停止工作。

　　F7供水供水电磁阀单独打开和停止，清洗槽水位超过1.6米(可设置)，F7自来水就会通过西门子plc关闭电磁阀。

　　二、电气硬件设计

       根据现场考察，采用西门子s7-200smart plc系列。

　　该系统包括1个供水泵，4个循环泵，4个用于清洁泵的泵，10个电动阀和4个电磁阀。

　　统计：

　　有36个数字输入点，即10个电动阀的开位和关位信号反馈(总共20个)，4个泵的故障反馈信号和2个按钮信号(报警确认，紧急停止)。

　　有18个数字量输出控制点点，分别是10个电动阀开闭，4个电磁阀开闭，4个循环水泵，估计报警和报警指示。

　　有8个模拟输入点，分别是循环流量，浓缩水流量，薄膜入口压力，薄膜排出压力，清洗槽液位，纳滤槽液位和变频器频率反馈。

　　有一个模拟输出点，它是变频器的频率信号。

　　根据现场需求计算出输入输出点数配置PLC：采用SR60cpu,以及配套的DP模块。

　　三、电气程序设计

　　　西门子PLC程序根据过程的控制要求进行编程。

　　为了便于维护和维护，每个功能都需要一个子程序，然后在主程序中完成子程序调用。这样便于参考，非常适合在调试过程中单独调试每个单元功能。

　　子程序和调用如下：

　　四、现场调试

　　电气接线完成后，线路是检查电气图纸。验证后，上电后，下载程序。

　　首先正确测试每个输入信号，完成硬件和程序匹配。

　　然后点亮每个输出点以查看中继操作是否正确。正确后，电机关闭，检查转向是否正确，并根据要求进行调整。

　　在输入和输出点校对后，执行每个功能流程的调试。

　　调试场景如图所示。

 

　　五、总结

　　目前，污水处理厂使用西门子plc系统设计的整体系统。对于小型设备，西门子s7-200smart plc与DP模块相结合提供了一个很好的答案，因为输入和输出点较少，如何在成本条件下完成控制要求，并且可以纳入污水控制网络处理厂。该电气系统能够处理水厂的处理要求，并且更经济，适用于小型设备。