分布式的主机架(CR)和 3 个扩展机架(ER)，可以操作多达 32 个模块。运行时无需风扇。

SIMATICS7—300 适用于通用领域：高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有最高的工业环境适应性。

2）功能

SIMATICS7—300 的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护，其主要功能如下：

（1）高速的指令处理：0．1—0．6us 的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。

（2）浮点数运算：用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。

（3）方便用户的参数赋值：一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数 赋值。

（4）人机界面(HMI)：方便的人机界面服务已经集成在 S7—300 操作系统内、因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC 人机界面(HMI)从 S7—300 中取得数据，

S7-300 按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300 操作系统自动地处理数据的传送。

(5)诊断功能：CPU 的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误 和特殊系统事件(例如：超时、模块更换等)。

(6)口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改，操作方式选择开关：操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。这样就防止非法删除或改写用户程序。

3） 通讯

这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的 STEP7 的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。

SIMATICS7—300 具有多种不同的通讯接口：多种通讯处理器用来连接 AS—I 接口和工业以太网总线系统；串行通讯处理器用来连接点到点的通讯系统；多点接口(MPl)集成在 CPU 中，用于同时连接编程器、PC 机、人机界面系统及其他 SIMATICS7/M7／C7 等自动化控制系统。

CPU 支持下列通讯类型：

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过程通讯：通过总线(AS—I 或 Pronbus)对 I／O 模块周期寻址(过程映象交换)。数据通讯：在自动控制系统之间、人机界面(HMl)和几个自动化功能块间相互调用。

3. 控制系统设计

生活污水处理泵启停控制系统设计框图如下

图3.1 生活污水处理泵启停控制系统设计框图

由 PLC 与工业控制计算机来实现污水处理控制系统的自动控制。PLC 具有很高的稳定性与可靠性且抗干扰能力较强，很适合现场控制，但没有一个很好的人机交互界面；而采用工业控制计算机控制具有很高的灵活性和方便性，但是抗干扰能力较差。

这里结合 PLC 控制和工控机控制的优点，采用了 PLC＋IPC 的控制方法，将 PLC 和 IPC控制有机的结合在一起。该系统采用上、下位机的主从式结构，各部分功能如下： 主控 PLC 作为下位机连接污水处理设备，通过 PLC1 站和 PLC2 站来完成现场数据的实时采集和分站控制、状态判别、本地报警控制。

上位机采用工业控制计算机，以组态软件为核心设计实时监控界面，实现状态显示、系统设置、模式选择、参数设置、故障记录、负荷记录、时间日期、实时数据显示与报表统计等功能，操作界面直观。另外它与打印机、UPS 等其它输入输出设备相连。

在工控机与PLC的集成控制系统中，如何实现工控机与PLC的数据交换非常重要。一般有两种方法：利用串口通信或通过 I/O 卡实现。考虑到数据的实时性和可靠性，本系统采用的是串口通信方式。通信接口均为 PLC 与工业控制计算机的 RS232 接口。

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3.1 控制要求

按照污水处理工艺流程，该系统每个环节的控制要求如下。 1．格栅间

自吸泵。集水池为低液位时停泵，正常液位一台泵工作，高液位报警（蜂鸣器报警加上位显示报警信息）并启动另一条泵。两台泵互为备用，每天轮换一次。如果其中一台泵故障（蜂鸣器报警加上位显示报警信息），则备用的泵自动顶替故障泵运行，此后无论到达中液位或高液位均是备用泵运行，直到故障泵修复。手动/自动转换，上位机可以点动并显示运行状态。

2．隔油沉淀池

转子泵。现场设启停按钮。 3．调节池、事故池

（1）调节池自吸泵。两台泵一用一备，中液位启动一台泵，低液位停泵，高液位报警（蜂鸣器报警加上位显示报警信息），但仍启动一台泵。每天轮换一次（禁止同时运行两台泵）。如果其中一台泵故障（蜂鸣器报警加上位显示报警信息），则备用的泵自动顶替故障泵运行，此后无论到达中液位或高液位均是备用泵运行，直到故障泵修复。手动/自动转换，上位机可以点动并显示运行状态。

（2）事故池自吸泵。手动控制，低液位保护，只监不控。设备如果出现故障则蜂鸣器报警加上位显示报警信息。

4．综合工房

（1）立式回用水泵。低液位停泵，正常液位一台泵工作，高液位报警（蜂鸣器报警加上位显示报警信息），但仍启一台泵。两台泵互为备用，每天轮换一次。如果其中一台泵故障，则备用的泵自动顶替故障泵运行，此后无论到达中液位或高液位均是备用泵运行，直到故障泵修复。手动/自动转换，上位机可以点动并显示运行状态。

（2）立式回流污泥泵。两台泵一用一备，中液位启一台泵，低液位停泵，高液位报警（蜂鸣器报警加上位显示报警信息），但仍启一台泵。每天轮换一次。如果其中一台泵故障，则备用的泵自动顶替故障泵运行，此后无论到达中液位或高液位均是备用泵运行，直到故障泵修复。手动/自动转换，上位机可以点动并显示运行状态。

（3）剩余污泥泵。现场及控制柜可手动控制泵的启停，但必须满足低液位停泵。中控室显示运行状态，只监不控。如果出现设备故障，则蜂鸣器报警加上位显示报警信

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息。

（4）化学污泥泵。现场及控制柜可手动控制泵的启停，但必须满足低液位停泵。中控室显示运行状态，只监不控。如果出现设备故障，则蜂鸣器报警加上位显示报警信息。

（5）移动式污水泵。现场及控制柜可手动控制泵的启停，但必须满足低液位停泵。中控室显示运行状态。

5．综合泵房

输泥螺杆泵。设备旁及脱水机旁的控制柜可手动控制泵的启停，中控室显示运行状态。只监不控，如果出现设备故障，则蜂鸣器报警加上位显示报警信息。

3.2 程序设计 3.2.1 程序流程图

前面已经介绍了整个污水处理的控制要求，并按照工艺过程对其进行了整理。为了使编写的程序很好的达到预期的控制目标，首先按控制要求画出了系统的流程图。整个系统的总流程如图3.2所示，分流程则具体说明了各个泵运行时 PLC 需要实现的各项功能。

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