為了污水處理廠處理過程的安全性,可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性,提高污水處理廠的自動(dòng)化水平,控制系統(tǒng)采用目前國內(nèi)外污水處理廠廣泛應(yīng)用并取得良好效果的基于可編程序控制器PLC的集散型控制系統(tǒng),并以各種儀表及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成監(jiān)控和數(shù)據(jù)的采集(SCADA)系統(tǒng)。集散型控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是將管理層和控制層分開。管理屋主要是對(duì)全廠整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)視;控制層主要是通過現(xiàn)場(chǎng)PLC完成各自轄域內(nèi)的自動(dòng)控制。SCADA系統(tǒng)可理解為通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完成對(duì)主要工藝流程的監(jiān)控和對(duì)生產(chǎn)過程的工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
PLC編程控制系統(tǒng)的工作原理
1輸入采樣階段:在輸入采樣階段時(shí),可編輯控制柜器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)。
2用戶程序執(zhí)行階段:可編輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序。
3輸出刷新階段:當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,可編程控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。
可編程控制器的特點(diǎn)
1.系統(tǒng)構(gòu)成靈活,擴(kuò)展容易,以開關(guān)量控制為其特長(zhǎng);也能進(jìn)行連續(xù)過程的PID回路控制,并能與上位機(jī)械構(gòu)成復(fù)雜的控制系統(tǒng),頭現(xiàn)生產(chǎn)過程的綜合自動(dòng)化。
2.使用方便,編程簡(jiǎn)單,采用簡(jiǎn)明的梯形圖,邏輯圖或語句表等編輯語言,而無需計(jì)算機(jī)知識(shí),因此系統(tǒng)開發(fā)周期短,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試容易。另外,可在線修改程序,改變控制方案而不拆動(dòng)硬件。
3.能適應(yīng)各種惡劣的運(yùn)行環(huán)境,抗干擾能力強(qiáng),可靠性強(qiáng),遠(yuǎn)其他各種機(jī)械。
PLC控制柜的工作原理
當(dāng)PLC投入運(yùn)行后,其工作過程一般分為三個(gè)階段,即輸入采樣,用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段,完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期,在整個(gè)運(yùn)行期間,PLC和CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段
(一)輸入采樣:在輸入采樣階段,PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入端的狀態(tài)和數(shù)據(jù),并將它們存入輸入映象寄存器中。輸入采樣結(jié)束后,進(jìn)行用戶程序執(zhí)行和輸出刷新的階段。在程序執(zhí)行和輸出處理的兩個(gè)階段,即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化,輸入映象寄存器中的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此,如果輸入是脈沖信號(hào),則該脈沖信號(hào)的寬度大于一個(gè)掃描周期,才能在任何情況下,該輸入均能被讀入。(二)用戶程序執(zhí)行階段:PLC總是以自上而下的順序依次地掃描用戶程序。每一條梯形圖時(shí),按先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。在用戶程序執(zhí)行過程中,只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化,而且排在上面的梯形圖,其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用;相反,排在下面的梯形圖,其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話,輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新,程序直接從I/O模塊取值,輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新,這跟立即輸入有些區(qū)別。(三)輸出刷新階段:當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后,可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間,CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路,再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)才是可編程邏輯控制器的真正輸出。徐州臺(tái)達(dá)電氣以PLC控制柜為中心,自動(dòng)化編程控制柜系統(tǒng)集自動(dòng)化和人工智能為一體,為現(xiàn)代工業(yè)帶來了很多便利。