工業污水處理PLC控制教學項目設計

康永澤

摘 要 PLC適用于工業環境，它體積小、可靠性高。在污水處理電氣控制中，用PLC可以很方便地實現控制功能并且PLC控制邏輯功能清楚。在教學中要不斷開發新的項目，促進學生拓寬視野。

關鍵詞 PLC；SFC；梯形圖；工業污水處理

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2016）21-0031-03

1 可編程控制器（PLC、PC）簡介

可編程控制器簡稱PLC、PC，是工業中的一種自動化控制裝置。這種裝置的運用在工業上有很多的優勢，例如：在控制能力方面，相對于傳統設備而言，其控制能力更強；在可靠程度方面，相對于傳統設備而言，其可靠程度更高；在配置方面，也不同于傳統設備的統一配置，其配置更顯靈活；在編程方面，其編程業務更加簡單。因此，這種自動化控制設備一出現便受到市場的追捧，被視為未來工業控制領域的重要技術與設備。

PLC可編程控制器的核心技術為微處理器，微處理器的運用將微型計算機技術與自動化控制技術、通信技術等融為一體，操作更加便捷、精準。

可編程控制的可靠程度也是有目共睹，因此，在市場上無論是應用的廣度方面，還是應用的深度方面，都遠高于其他的自動化控制設備。也因此，這種設備一出現便被現代專家認為是當代工業生產自動化的重要支柱之一。

2 工業污水處理系統控制的要求

在教學中首先要弄清楚控制要求，弄清楚工作過程、控制順序。工業污水處理示意圖如圖1所示。工業污水處理的自動控制過程有以下幾個步驟。

停止狀態 當系統處于停止狀態時，紅色停止指示燈L1亮，L2、L3滅，M1、M2停止，污染度檢測SW為OFF。

運行狀態

1）當按下啟動按鈕SB1后，攪拌電機M2首先運行，綠色運行指示燈L2亮，停止指示燈L1滅。

2）攪拌電機M2運行5分鐘后停止運行，同時鼓風機M1開始運行，向污水處理池內曝氣供氧。

3）當處理池內污水達到排放標準時，污染度檢測器發出信號（SW為ON），此時黃色報警指示燈L3閃爍，提醒污水已經處理完畢；延時3分鐘后，M1停止運行，L2、L3滅，L1亮，系統自動返回到停止狀態。

緊急情況 若在污水處理過程中發生緊急情況，則按下停止按鈕SB2，系統立即停止運行，且紅燈L1閃爍提示故障報警，直到故障解除。

3 電機控制主回路設計

學生要掌握電機轉動原理及控制特點，畫出主電路圖。

主電路 有兩臺電動機需要控制，主電路用交流接觸器的常開觸點去控制電機的啟動與停止，電路中還設有長期過載保護設備——熱繼電器。QS是電源總開關，FU是電源保險，KM1是交流接觸器的常開觸點，FR是熱繼電器的雙金屬片上線圈。主電路如圖2所示。

4 輸入輸出分配表

首先，學生要弄清楚輸入設備、輸出設備有幾個，然后歸納總結成表格。整個控制過程輸入設備4個，輸出設備5個，歸納如表1所示。

5 PLC的I/O接線圖

學生要弄清楚輸入設備如何與PLC相接，輸出設備如何與PLC相接。用圖形表示出來，有4個輸入設備，5個輸出設備。5個輸出設備中又分兩種情況：一種是燈，需要24 V電源；一種是交流接觸器，需要220 V電源。接線圖如圖3所示。

6 軟件設計，畫出SFC圖

學生要掌握SFC圖在電腦上的畫法，還要弄清楚每一步（狀態）以及步與步之間的條件。

1）設置第一個模塊，塊類型是梯形圖，初始化條件M8002，初始化狀態繼電器S0。

2）設置第二個模塊，塊類型是SFC圖，如圖4所示。

3）為了解決緊急情況，初始化脈沖這里可以進行重新設計，如圖5所示。

7 運行結果調試

按要求把輸入輸出硬件導線接好，再把程序從電腦下載到PLC，讓PLC運行，觀察效果，與題目要求一致就成功了。學生通過這個項目，可以更好地理解PLC在工業中的應用，了解如何用更好的辦法去解決復雜的問題。

8 結論

綜上所述，本文論述了工業中污水處理PLC控制教學項目的設計方法，認為在教學中，教師首先應讓學生清楚地了解控制要求、工作過程以及控制順序；隨后進一步講

授，讓學生掌握電機轉動原理及控制特點，畫出主電路圖；再次應讓學生知道輸入設備、輸出設備有幾個，并根據他們的了解內容歸納總結成表格；知道輸入設備如何與PLC相

接，輸出設備如何與PLC相接等。通過教師對這些知識的傳授，學生能拉近與PLC的距離，加強對PLC的運用能力。

參考文獻

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