2.4 本文污水处理自动控制系统的方案

本文设计的污水处理自动控制系统由PLC自动控制装置组成，系统的主要结构框图如图所示。

本系统以S7-200PLC为核心，主要包括模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入，数字量输出模块、显示模块等部分组成。

系统结构框图

PLC控制装置的主要处理过程：好好看看处理过程

在前端，2个检测点的PH值通过A/D转换模块EM231输入PLC中，PLC根据检测值与标准值的比较确定输出信号，该信号经D/A转换模块EM232输出控制加碱调节阀，2个检测点的NH3通过A/D转换模块EM231输入PLC中，PLC根据检测值与标准值得的较确定输出信号，该信号经D/A转换模块EM232输出控制吹氨变频风机。

在中间部分，2个检测点的PH值通过A/D转换模块EM231输入PLC中，PLC根据检测值与标准值得比较确定输出信号，该信号经D/A转换模块EM232输出控制加酸调节阀，2个检测点的COD通过A/D转换模块EM231输入PLC中，PLC根据检测值与标准值得比较确定输出信号，该信号经D/A转换模块EM232输出控制COD变频风机。

系统中的水泵是由PLC输出的开关量来控制其启动和停止。

显示是通过数字量输出模块连接LED显示器实现的。

第三章 硬件配置

下面的序号变了

3.2 部分主电路图

如图所示为本设计控制系统主电路图中的部分电路图，在主电路中，五个水泵均由开关量控制，吹氨风机、COD去除风机通过西门子变频器M430控制，FR1、FR2、FR3分别为三台电机过载保护用的热继电器；QF1、主电路的空气开关；FU1为主电路的熔断器。

3.3 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EM231模拟量输入扩展模块、EM232模拟量输出扩展模块。 3.2.1 S7-200 PLC概述

S7-200 PLC系统是紧凑型的可编程序控制器，系统的硬件构架由系统的CPU模块和丰富的扩展模块组成，它能够满足各种设备的自动化控制需求。S7-200 除具有PLC基本的控制功能外，更在如下方面有其独到之处：

（1）功能强大的指令集

指令内容包括位逻辑指令、计数器、定时器、PID指令、复杂数字运算指令、字符串指令、时钟指令、通讯指令，以及和智能模块配合的专用指令等。

（2）丰富强大的通讯功能

S7-200 提供了近10种通讯方式以满足不同的应用需求，从简单的S7-200 之间的通讯到S7-200 通过Profibus – DP 网络通讯，甚至到S7-200 通过以太网通讯。在互联网需求已日益成为必需的今天，强大的通讯功能无疑会使S7-200 为更多的用户服务。可以说，S7-200的通讯功能已经远远超出了小型PLC的整体通讯水平。

（3）编程软件的易用性

Step 7 – Micro/WIN V4.0 编程软件为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境。全中文的界面、中文的在线帮助信息、Windows 的界面风格以及丰富的编程向导功能使用户快速进入状态，得心应手。

（4）不断地创新

创新是西门子公司的一贯风格，在S7-200 上更是体现得淋漓尽致。永不停歇地推出新产品，使更多的需求梦想成为现实，这正是S7-200 成为市场佼佼者的原动力。

3.3.2 S7-200PLC扩展模块

（1）EM231 模拟量输入模块

本设计采用的型号为GM231-AI4，对应S7-200订货号： 6ES7

231--0HC22--0XA0。产品示意图如图所示。其模拟量输入特性如下表所示：

模拟量输入特性表 输入点数 隔离(现场与逻辑电路间) 输入类型 量程范围 电压输入(单极性) 电压输入(双极性) 电流输入 数据字格式 单极性，全量程 双极性，全量程 输入分辨率 12.5uV(0～50mV量程) 25uV(0～100mV量程) 电压输入(单极性) 125uV(0～500mV量程) 250uV(0～1V量程) 1.25 mV (0～5V量程) 2.5 mV (0～10V量程) 12.5uV(±25mV量程) 25uV(±50mV量程) 50uV(±100mV量程) 电压输入(双极性) 125uV(±250mV量程) 250uV(±500mV量程) 500uV(±1V量程) 1.25 mV (±2.5V量程) 2.5 mV (±5V量程) 5mV(±10V量程) 0~50mV,0~100mV,0~500mV, 0~1V,0~5V,0~10V ±25mV, ±50mV,±100mV, ±250mV,±500mV, ±1V,±2.5V, ±5V,±10V 0～20 mA 15～30V 0～32000 -32000～32000 4 光耦隔离：500VAC，1分钟 差分输入