基于plc的污水处理设计系统【字数：8161】
本课题将设计一款智能型的污水处理控制系统，实现了对大量污水进行同时处理的操作，整个处理过程分为多个步骤，每个步骤中都能够将污水进行高效的处理，清澈的水是通过污水引进，搅拌，风扇曝气，沉降分层和溺水等操作输出，这款系统的整体设计思路结合了当前市面上最为常用的一些高性能污水处理系统功能，在原有的基础上对工作流程进行了改进和优化。这款污水处理系统的主控部分采用的是西门子公司的一款经典型的可编程控制器，通过其对外的信号输入输出管脚实现了对其他功能模块的驱动控制，从而实现对污水池中污水的各项处理，在软件上以STEP7V4.0软件作为开发平台，通过大量的梯形图指令实现了多个功能网络，实现对S7-200可编程控制器的控制。
目 录
引言 1页
一、 功能需求分析 3页
二、 系统工作流程设计 4页
三、 硬件系统设计 6页
（一） I/O分配表 6页
（二） 污水处理系统接线图 6页
四、 软件系统设计 8页
（一） 秒脉冲子程序设计 8页
（二） 定时子程序设计 8页
（三） 回流泵、风机、进水泵工作子程序设计 9页
（四） 风机工作子程序设计 9页
（五） 静置子程序设计 10页
（六） 滗水器下潜子程序设计 10页
（七） 滗水器下潜开启子程序设计 11页
（八） 滗水器下潜停止子程序设计 12页
（九） 风机报警子程序设计 13页
（十） 进水泵报警子程序设计 13页
（十一） 滗水器报警子程序设计 14页
（十二） 回流泵报警子程序设计 14页
总 结 15页
致 谢 16页
参考文献 17页
附录 程序代码 18页
附录 梯形图 21页
引言
本污水处理控制系统拟将选择西门子公司研发的这款S7200型可编程控制器来作为主控部分，通过其内部完整的功能电路模块来实现对污水处理控制系统所有的预期功能指标进行实现，本课题将采用梯形图语言来对可编程控制器的内部各项功能模块进行控制，下面来对可编程控制器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
的基本功能进行简要的介绍。
可编程控制器在被研发之初就具备了对于数据的逻辑运算功能，这个功能是所有型号的可编程控制器都需要具备的一个核心功能，所谓的逻辑控制功能指的是通过可编程控制器内部的CPU中央处理器模块实现对输入信号数据的运算功能，如梯形图语言中常用的与运算、或运算、非运算以及由这些基本运算构成的复杂运算等，逻辑运算功能的主要指标在于对数据的运算速度，而运算速度的大小主要与可编程控制器内部所采用的CPU模块性能有关，从最初的四位机发展到今天的三十二位机，核心运算器对于数据的处理速度已经实现了极大的提升，实现对大量数据的快速运算已经非常容易，不仅如此这些内核中还被嵌入了一些用于辅助可编程控制器进行复杂运算的硬件模块，如硬件乘法器、数字处理器等软核，这些功能强大的软核嵌入到可编程控制器中之后，使得可编程控制器可以对一些乘法运算、数字信号处理运算等需要消耗大量时间的处理过程变得轻而易举，要实现功能强大的可编程控制器的前提就是提升其逻辑控制功能的性能指标。
对于一些功能强大的可编程控制器来说，它之所以能够实现一些复杂的功能，在一定程度上得益于它的很多管脚都具有复用功能，也就是说除了普通的GPIO管脚功能之外，还能够通过模拟信号采集管脚直接对模拟电压、模拟电流信号进行直接采集，或者输出管脚直接输出模拟电压电流信号，这样就使得可编程控制器能够处理的信号类型变得丰富，甚至还有一些性能更加强大的管脚能够实现一些复杂的网络通信功能，这与可编程控制器的性能优劣有关，越是高端的可编程控制器其管脚功能则越丰富。
计数控制功能的出现是在可编程控制器的功能不断被强化后出现的一种基本功能，所谓的计数功能就是对程序在运行过程中的一些脉冲信号或者过程状态的次数进行统计，通过核心控制器的强大处理功能实现对这些信号实时的检测，将统计结果保存在其内部的计数器专用模块中，在程序运行过程中内部主控器将对计数结果进行查看或者使用，这个功能的出现使得一些其他相关功能也在可编程控制器内部被实现，这个功能的实现主要得益于可编程控制器内部硬件电路模块对于脉冲信号上升沿或者下降沿的高灵敏捕捉能力，一旦捕捉到目标信号将实现一次计数的累加。
在工业环境中运行的可编程控制器受大环境因素，如强机械噪声，电磁干扰或苛刻的温度和湿度条件的影响。虽然可编程控制器对这些恶劣条件具有较强的防护能力，但是无法百分百确保不受到影响，可编程控制器有时会出现死机或者停止工作等恶劣现象，这时维护人员可以通过可编程控制器的停电记忆功能对可编程控制器出现错误的信息进行查看，从而查找出问题的根源，对于解决问题从而快速恢复正常工作具有很大帮助。
功能需求分析
本课题将要设计的是一款智能型的污水处理控制系统，采用西门子公司的一款经典型的S7200型号的可编程控制器作为主控部分，在控器系统外部将配置各项功能模块电路，通过对各个功能模块电路的控制，实现对大量污水进行同时处理的操作，高效的将清水输出。以下为本课题将要实现的各项功能指标。
（1）学习掌握西门子公司的S7200型号的可编程控制器的基础知识以及在污水处理系统等相关产品中的应用方法，对其内部的各个功能模块进行掌握，与此同时要对其内部的配置资源的控制方法进行熟悉，能够通过其内部高性能的电路模块实现对污水系统的一些处理，进来降低主控器外部一些重复电路模块的搭建。
（2）学习梯形图程序语言的使用方法，并且结合STEP7V4.0软件开发平台的使用方法，通过这款软件实现对污水处理系统所要使用的各个指令的添加和使用，通过该平台对梯形图中各种功能的继电器触点进行使用。
（3）在可编程控制器外部配置进水阀、搅拌电机、风机的驱动电路，通过这三个装置模块能够实现对将污水引进污水池、对污水进行大动力的搅拌、对污水进行吹风使其内部有害气体被吹散。
（4）在可编程控制器外部配置滗水器控制电路，通过可编程控制器的驱动，实现滗水器的上升和下潜，实现对净水的排出。
目 录
引言 1页
一、 功能需求分析 3页
二、 系统工作流程设计 4页
三、 硬件系统设计 6页
（一） I/O分配表 6页
（二） 污水处理系统接线图 6页
四、 软件系统设计 8页
（一） 秒脉冲子程序设计 8页
（二） 定时子程序设计 8页
（三） 回流泵、风机、进水泵工作子程序设计 9页
（四） 风机工作子程序设计 9页
（五） 静置子程序设计 10页
（六） 滗水器下潜子程序设计 10页
（七） 滗水器下潜开启子程序设计 11页
（八） 滗水器下潜停止子程序设计 12页
（九） 风机报警子程序设计 13页
（十） 进水泵报警子程序设计 13页
（十一） 滗水器报警子程序设计 14页
（十二） 回流泵报警子程序设计 14页
总 结 15页
致 谢 16页
参考文献 17页
附录 程序代码 18页
附录 梯形图 21页
引言
本污水处理控制系统拟将选择西门子公司研发的这款S7200型可编程控制器来作为主控部分，通过其内部完整的功能电路模块来实现对污水处理控制系统所有的预期功能指标进行实现，本课题将采用梯形图语言来对可编程控制器的内部各项功能模块进行控制，下面来对可编程控制器 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
的基本功能进行简要的介绍。
可编程控制器在被研发之初就具备了对于数据的逻辑运算功能，这个功能是所有型号的可编程控制器都需要具备的一个核心功能，所谓的逻辑控制功能指的是通过可编程控制器内部的CPU中央处理器模块实现对输入信号数据的运算功能，如梯形图语言中常用的与运算、或运算、非运算以及由这些基本运算构成的复杂运算等，逻辑运算功能的主要指标在于对数据的运算速度，而运算速度的大小主要与可编程控制器内部所采用的CPU模块性能有关，从最初的四位机发展到今天的三十二位机，核心运算器对于数据的处理速度已经实现了极大的提升，实现对大量数据的快速运算已经非常容易，不仅如此这些内核中还被嵌入了一些用于辅助可编程控制器进行复杂运算的硬件模块，如硬件乘法器、数字处理器等软核，这些功能强大的软核嵌入到可编程控制器中之后，使得可编程控制器可以对一些乘法运算、数字信号处理运算等需要消耗大量时间的处理过程变得轻而易举，要实现功能强大的可编程控制器的前提就是提升其逻辑控制功能的性能指标。
对于一些功能强大的可编程控制器来说，它之所以能够实现一些复杂的功能，在一定程度上得益于它的很多管脚都具有复用功能，也就是说除了普通的GPIO管脚功能之外，还能够通过模拟信号采集管脚直接对模拟电压、模拟电流信号进行直接采集，或者输出管脚直接输出模拟电压电流信号，这样就使得可编程控制器能够处理的信号类型变得丰富，甚至还有一些性能更加强大的管脚能够实现一些复杂的网络通信功能，这与可编程控制器的性能优劣有关，越是高端的可编程控制器其管脚功能则越丰富。
计数控制功能的出现是在可编程控制器的功能不断被强化后出现的一种基本功能，所谓的计数功能就是对程序在运行过程中的一些脉冲信号或者过程状态的次数进行统计，通过核心控制器的强大处理功能实现对这些信号实时的检测，将统计结果保存在其内部的计数器专用模块中，在程序运行过程中内部主控器将对计数结果进行查看或者使用，这个功能的出现使得一些其他相关功能也在可编程控制器内部被实现，这个功能的实现主要得益于可编程控制器内部硬件电路模块对于脉冲信号上升沿或者下降沿的高灵敏捕捉能力，一旦捕捉到目标信号将实现一次计数的累加。
在工业环境中运行的可编程控制器受大环境因素，如强机械噪声，电磁干扰或苛刻的温度和湿度条件的影响。虽然可编程控制器对这些恶劣条件具有较强的防护能力，但是无法百分百确保不受到影响，可编程控制器有时会出现死机或者停止工作等恶劣现象，这时维护人员可以通过可编程控制器的停电记忆功能对可编程控制器出现错误的信息进行查看，从而查找出问题的根源，对于解决问题从而快速恢复正常工作具有很大帮助。
功能需求分析
本课题将要设计的是一款智能型的污水处理控制系统，采用西门子公司的一款经典型的S7200型号的可编程控制器作为主控部分，在控器系统外部将配置各项功能模块电路，通过对各个功能模块电路的控制，实现对大量污水进行同时处理的操作，高效的将清水输出。以下为本课题将要实现的各项功能指标。
（1）学习掌握西门子公司的S7200型号的可编程控制器的基础知识以及在污水处理系统等相关产品中的应用方法，对其内部的各个功能模块进行掌握，与此同时要对其内部的配置资源的控制方法进行熟悉，能够通过其内部高性能的电路模块实现对污水系统的一些处理，进来降低主控器外部一些重复电路模块的搭建。
（2）学习梯形图程序语言的使用方法，并且结合STEP7V4.0软件开发平台的使用方法，通过这款软件实现对污水处理系统所要使用的各个指令的添加和使用，通过该平台对梯形图中各种功能的继电器触点进行使用。
（3）在可编程控制器外部配置进水阀、搅拌电机、风机的驱动电路，通过这三个装置模块能够实现对将污水引进污水池、对污水进行大动力的搅拌、对污水进行吹风使其内部有害气体被吹散。
（4）在可编程控制器外部配置滗水器控制电路，通过可编程控制器的驱动，实现滗水器的上升和下潜，实现对净水的排出。
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