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西門子s7-200主機(jī)模塊
閱讀：269 發(fā)布時(shí)間：2019-7-22西門子s7-200主機(jī)模塊
西門子 LOGO！在階梯式格柵改造中的應(yīng)用 [摘要] 介紹格柵的工作原理和以 LOGO！為控制核心的格柵自動(dòng)控制系統(tǒng)。
通過控制措施的改進(jìn)解決運(yùn)行中存在的問題，提高了自動(dòng)化程度和可靠性，是一 種經(jīng)濟(jì)實(shí)用控制方案。
關(guān)鍵詞 階梯式格柵；LOGO！ ；液位控制系統(tǒng) 1.項(xiàng)目簡介 淮北市污水處理廠是“三河”、“三湖”水污染治理重點(diǎn)項(xiàng)目。
細(xì)格柵系統(tǒng) 采用德國 EGNER 階梯式格柵和瑞士 E+H 超聲波測量系統(tǒng)。
其控制柜使用繼電 器系統(tǒng)， 線路復(fù)雜觸點(diǎn)多， 經(jīng)過長期運(yùn)行電子計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器等關(guān)鍵部件頻繁出現(xiàn)故 障。
加之水流擾動(dòng)導(dǎo)致超聲波液位計(jì)測量信號(hào)失真，只得改用手動(dòng)方式。
運(yùn)行時(shí) 間長、磨損大；操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大而且易故；更重要的是除渣效果不好， 影響整個(gè)生產(chǎn)工藝的控制。
通過不斷消化吸收，采用西門子 LOGO！對(duì)細(xì)格柵電 氣控制系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2.工藝流程介紹 格柵是污水處理工藝流程重要的機(jī)械設(shè)備， 用來攔截分離污水中的粗大懸浮 物和固體垃圾，以達(dá)到保護(hù)后續(xù)設(shè)備、減輕后續(xù)工序負(fù)荷的目的。
階梯式格柵通 過設(shè)置于格柵上部的驅(qū)動(dòng)裝置，帶動(dòng)分布于格柵機(jī)架兩邊的偏心輪和連桿機(jī)構(gòu)， 使一組階梯形柵片相對(duì)于另一組固定階梯形柵片作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 將水中漂浮渣物截 留在柵面上，并將渣物從水中逐步上推至柵片頂端排出，實(shí)現(xiàn)攔污清渣目的。
下 圖為格柵動(dòng)作示意圖，其中虛線為動(dòng)?xùn)牌M，實(shí)線為靜柵片組。
整個(gè)細(xì)格柵系統(tǒng)由兩臺(tái)階梯式格柵、一臺(tái)螺旋輸送器、一臺(tái)柵渣壓實(shí)機(jī)、兩 套超聲波液位測量裝置組成。
所有設(shè)備均可以使用手動(dòng)和自動(dòng)控制方式。
自動(dòng)方 式采用時(shí)間和液位差兩種方式控制。
格柵液位差控制時(shí)，柵前液位隨著柵渣沉積 不斷升高形成液位差， 通過安裝在格柵前后超聲波探頭來測量液位， 傳輸?shù)?PLC 或上位機(jī)通過設(shè)定不同的差值范圍來控制格柵運(yùn)行。
下圖為格柵液位控制原理示 意圖。
螺旋輸送器和柵渣壓實(shí)機(jī)與格柵聯(lián)動(dòng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)柵渣的清理和外運(yùn)。
3.方案確定及軟硬件的開發(fā) 格柵系統(tǒng)改造分成硬件和軟件兩個(gè)部分進(jìn)行。
硬件部分：根據(jù)格柵系統(tǒng)具體情況和控制要求，控制回路以 LOGO！為主控 單元進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。
LOGO ！是西門子公司生產(chǎn)的具有輸入輸出功能可編程的 邏輯控制模塊。
根據(jù)工作環(huán)境和輸入輸出點(diǎn)的要求，選用 LOGO！ RC230 主模 塊和 LOGO ！ DM8 230R 擴(kuò)展模塊， 共計(jì) 16 個(gè)輸入點(diǎn)和 12 個(gè)輸出點(diǎn)， 220VAC 電壓作為輸入信號(hào)，繼電器輸出可采用 220VAC 和 24VDC 電壓。
軟件部分：根據(jù)輸入輸出端子的定義和控制系統(tǒng)的流程，使用編程軟件 LOGO！SOFT V5.0 編制功能塊程序，經(jīng)過調(diào)試仿真運(yùn)行成功后通過電纜下載到 LOGO！模塊中。
從以下幾個(gè)部分對(duì)控制程序進(jìn)行說明。
項(xiàng)目中的數(shù)字量模擬量 I/O 分配如下表所示。
⑴ 初始化部分： 格柵系統(tǒng)上電啟動(dòng) LOGO！ ，通過啟動(dòng)標(biāo)志塊 M8 在個(gè)掃描周期為控制 程序置位，*時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入初始狀態(tài)等待運(yùn)行。
⑵ 格柵自動(dòng)部分： 首先解決超聲波液位差計(jì)信號(hào)失真。
根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，在超聲波液位計(jì) FMU862 中設(shè)定新的控制參數(shù)， 通過改變通道 2 工作模式使液位差控制成為可能； 時(shí)間控制通過軟件很容易可以解決。
整個(gè)良好的運(yùn)行系統(tǒng)由時(shí)間、 液位雙重控制。
上圖為格柵自動(dòng)控制示意圖，當(dāng)格柵選擇自動(dòng)（I1 信號(hào)有效） ，使能異步脈 沖觸發(fā)器 B008，按時(shí)間運(yùn)行，脈沖持續(xù)時(shí)間 Th 控制格柵運(yùn)行長短， （經(jīng)驗(yàn)值 Th=4N-2 N 需上升臺(tái)階數(shù)、動(dòng)?xùn)牌D(zhuǎn) 360 度為一個(gè)周期用時(shí) 4 秒） ，脈沖持續(xù) 時(shí)間 TL 控制格柵運(yùn)行間隔，根據(jù)實(shí)際情況自行設(shè)定（經(jīng)驗(yàn)值 3h） 。
格柵停止由 定位信號(hào) I4 控制，I4 由格柵電機(jī)接觸器的常開觸開和定位用接近開關(guān)的常閉觸 點(diǎn)串聯(lián)而成，I4 為“1”表示格柵處于運(yùn)行狀態(tài)、I04 為“0”表示格柵處于停止?fàn)顟B(tài) 在初始位置， 動(dòng)靜柵條保持平齊。
使用 E+H 超聲波測量儀 FMU862 液位差， 設(shè)置了兩個(gè)級(jí)別的信號(hào)， 當(dāng)液位的差值大于低設(shè)定值觸發(fā) FMU862 內(nèi)部繼電器 1， 使得 I02 為 1 格柵由 B004 控制作短時(shí)間隔運(yùn)動(dòng)，預(yù)設(shè) B005 延時(shí)到達(dá)后液位差 還存在格柵連續(xù)運(yùn)行， 直到液位差信號(hào)降到設(shè)定值以下。
當(dāng)出現(xiàn)異常情況液位差 信號(hào)達(dá)到高位設(shè)定值時(shí)（即 I15 為 1）直接啟動(dòng)兩個(gè)格柵，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
⑶ 輸送器、壓實(shí)機(jī)自動(dòng)部分： 輸送器和壓實(shí)機(jī)由格柵動(dòng)?xùn)牌仙_(tái)階數(shù)來控制。
下面為自動(dòng)控制示意圖。
即檢測格柵的定位運(yùn)行（I4、I6）信號(hào)上升沿的個(gè)數(shù)，通過設(shè)定 B14、B16 接通 闕值來啟動(dòng)輸送器、 壓實(shí)機(jī)。
當(dāng)計(jì)數(shù)值大于等于設(shè)定的接通闕值時(shí)啟動(dòng)斷開延時(shí) 功能塊控制輸送器壓實(shí)機(jī)運(yùn)行。
這種控制方式輸送器和壓實(shí)機(jī)不需要每次都隨格 柵運(yùn)行，可以大大減少其運(yùn)行次數(shù)提高運(yùn)行效率，達(dá)到合理使用效果。
⑷ 故障、報(bào)警部分： 故障、復(fù)位通過 RS 鎖存繼電器完成。
故障信號(hào)用常開觸點(diǎn)輸入，出現(xiàn)故障 相應(yīng)觸點(diǎn)失電， 機(jī)器停止運(yùn)行并發(fā)出報(bào)警，自動(dòng)運(yùn)行時(shí)為防止出現(xiàn)事故設(shè)置了互 鎖，例如自動(dòng)運(yùn)行時(shí)輸送器的故障會(huì)使格柵停止運(yùn)行。