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基于PLC控制西门子S7-200旋转式滤水器控制系统设计.doc
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2023-07-09
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基于PLC控制西门子S7-200旋转式滤水器控制系统设计.doc
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基于 PLC 控制西门子 S7-200 旋转式滤水器控制系统设计
基于 PLC 控制西门子 S7-200 旋转式滤水器控制系统设计
内容摘要
水电厂滤水器的正常运行是保证水电厂技术供水系统设备安全运行的一项重要内
容,根据水电厂水源的实际情况,选择一种可靠性高和适应实际水质情况的滤水器,是
水电厂技术供水系统运行可靠的保证。目前,我国部分水电厂滤水系统不能有效排污。
特别是夏季暴风雨季节,水中污物更加突出,再加上近年来越来越多的塑料瓶、袋等杂
物的增多,给电厂安全经济运行造成困难,机组人员需经常进行人工清理,不但造成经
济损失,而且增加了工人的劳动强度。
旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中,对进入水厂原水中 2cm3 以
上的漂浮杂物进行过滤除杂。该设备安装在水处理车间的进水管道入口处,根据生产用
水量的实际需要,既可单台使用,也可多台并联运行。旋转式滤水器的基本工作原理是
根据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污。
关键词:PLC 控制;西门子 S7-200;自动控制;滤水器;排污
基于 PLC 控制西门子 S7-200 旋转式滤水器控制系统设计
目 录
第 1 章 引言 .................................................. 1
1.1 设计要求 ............................................... 1
1.2 控制要求 ............................................... 2
第 2 章 系统总体方案设计 ................................... 3
2.1 整体结构 ............................................... 3
2.2 机械结构 ............................................... 3
第 3 章 电气控制系统设计 .................................... 4
3.1 主电路设计 ............................................. 4
3.2 交流控制电路设计 ....................................... 5
3.3 主要参数计算 ........................................... 5
第 4 章 PLC 控制系统设计 .................................... 6
第 5 章 PLC 程序设计 ......................................... 8
5.1 程序流程图 ............................................. 8
5.2 PLC 程序梯形图 ......................................... 9
5.3 PLC 指令表 ............................................. 9
结论 .......................................................... 10
课程设计总结 ................................................ 11
谢辞 .......................................................... 12
附录 .......................................................... 13
附录一 ..................................................... 13
附录二 ..................................................... 14
附录三 ..................................................... 15
附录四 ..................................................... 16
附录五 ..................................................... 18
附录六 ..................................................... 20
参考文献 ..................................................... 21
基于 PLC 控制西门子 S7-200 旋转式滤水器控制系统设计
- 1 -
第 1 章 引言
1.1 设计要求
旋转式滤水器主要用于水力发电厂的生产用水过程中,对进入水厂原水中 2cm
3
以上
的漂浮杂物进行过滤除杂。该设备安装在水处理车间的进水管道入口处,根据生产用水
量的实际需要,既可单台使用,也可多台并联运行。旋转式滤水器的基本工作原理是根
据旋转式滤水器进水口、出水口之间的水位压力差来控制旋转式滤水器的除杂排污。
正常滤水过程:由于旋转式滤水器进水与出水口的水流正常,产生的压力差低于差
压控制器设定值,因此,差压控制器内微动开关无动作输出,原水正常过滤。
除杂排污过程:由于旋转式过滤器长时间过滤原水,势必在滤水器内的过滤孔中阻
塞大量的水中漂浮物,使得进水口的水压大于出水口的水压,出水量减少,进、出水口
产生的压力差高于差压控制器设定值,这时差压控制器内微动开关动作输出,常开触点
闭合,接通控制系统进行除杂排污。除杂排污后旋转式滤水器又恢复正常滤水状态,生
产供水系统安全运行。旋转式滤水器控制框图如图 1-1 所示。
图 1-1 旋转式滤水器控制框图
基于 PLC 控制西门子 S7-200 旋转式滤水器控制系统设计
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1.2 控制要求
(1) 手动调试和检修 SA1 手柄指向左 45º时,接点 SA1-1 接通,通过 SB1、SB2 控
制按钮,手动开/关电动阀,通过 SB3、SB4 控制按钮,手动开/关滤水器电动机,以便
于系统调试和检修。
(2) 人工除杂排污 SA1 手柄指向右 45º时,接点 SA1-2 接通,人工起动、停止旋转
式滤水器进行除杂排污。
(3) 定时自动除杂排污:SA1 手柄回零位时,若原水中杂物较少,固体漂浮物也较
少,因此,水处理车间的旋转式滤水器长时间正常滤水,不能进行差压自动除杂排污。
由于旋转式滤水器长时间置于水中,各个机械传动机构会锈蚀,影响过滤和除杂排污或
导致旋转式滤水器损坏,因此,需要具有定时自动除杂排污功能。
(4) 差压自动除杂排污 SA1 手柄回零位时,若滤水器进、出水口产生的压力差高
于差压控制器设定值时,旋转式滤水器自动进行除杂排污,直到滤水器进、出水口产生
的压力小于差压控制器设定值时,旋转式滤水器自动停止除杂排污,恢复正常滤水状态。
(5) 超压停机 旋转式滤水器内部的过滤孔被小颗粒杂物堵死无法排出,进、出水
口的压力差较高,差压控制器内微动开关长时间动作(8~10min),需要立即停车,并
发出声光报警。
(6) 计数功能 该设备不管进行了哪种形式的除杂排污,每次进行除杂排污后都要
有记录,因此需要记录除杂排污次数(5 位)。
(7) 减速机润滑 在旋转式滤水器上装有行星摆线针轮减速机,由输油泵将油室中
的润滑油源源地送入减速机,液压泵拖动电动机与滤水器电动机同步运行。
(8) 除杂排污阀门的电动装置 内设三相交流异步电动机 380V/60W、阀门限位开关
和电动机过热保护,通过正、反相运行实现开阀、关阀功能。
(9) 其他 必要的电气联锁与保护,受控对象运行状态显示等。
(10) 相关参数
1) 滤水器电动机 M1:Y 系列,AC380V,1.5 kW,6 极;液压泵电动机 M2:Y 系
列,AC380V,70W,4 极;减速机 4 极减速;电动阀电动机 M3:AC380V,
60W,电动阀自带。
2) 差压变送器测量范围:0.3~0.8MPa 可调,电感性电接点输出:AC220V,
1A。
3) 指示灯 HL:10mA,DC24V。
4) 电铃 HA:8W,AC220V。
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