西门子模块6ES7321-1CH20-0AA0参数方式

西门子模块6ES7321-1CH20-0AA0参数方式

  1 引言

 序批式活性污泥法简称SBR（Sequencing Batch Reactor）工艺，是近十几年来活性污泥处理系统中较引人注目的一种废水处理工艺。自20世纪80年代起，国外将此工艺逐步应用于工业化生产。近年来，国内对SBR工艺的应用也日益增多。从我国及美国、日本、加拿大等国家的应用情况看，SBR是一种、经济、、管理简便、适合于中小水量污水处理的工艺，是符合我国国情的活性污泥法，有广阔的应用前景。

2 工艺流程说明

 SBR废水处理技术是一种废水回用的处理技术。本设计采用的技术可对校园生活用水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。

 废水经隔油池去除油脂后经格栅进入凋节池，经提升泵进入水解池酸化水解后进入SBR反应池。污水进入反应池前，该池处于闲置状态，此时池内留有沉淀下来的活性污泥。污水注满后进行曝气操作，该池能有效地调节污水水质。曝气后，停止曝气动作，使混合液处于静止状态，进行泥水分离，沉淀时间为6-8h，沉淀效果良好。反应池中沉淀后的上清液经泵到清水池，留下活性污泥，作为下一个操作周期的菌种。当反应池内活性污泥过多时，排放污泥进入污泥浓缩池，污泥经浓缩后定期运走，进行干化处理。浓缩池内上清液回流至废水入口。

 SBR废水处理技术是一种废水回用的处理技术。本设计采用有时仪技术对校园生活用水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。

 在设计SBR废水处理系统方案时，充分考虑到现实生活中校园生活区较为狭小的特点，设计中力求达到设备体积小，性能稳定、工程投资收的目的。由于在废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响了废水处理效果，故设计中采用地埋式砖混结构的处理池来降低温度对处理效果的影响。同时由于SBR废水处理技术具有工艺参数变化大、硬件设计选型与设备调试比较复杂的特点，因此在处理系统中采用了的PLC控制技术作为系统的控制，以提高SBR废水处理的效率，方便操作和使用。

 SBR废水处理系统分别由废水处理池、清水池、中水水箱、电气控制箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成。在废水处理池、清水池、中水水箱中分别设置了液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。

 污水处理的阶段，当污水池中的水位处于低水位或无水状态（又称为待纳水状态）时，电动阀会自动开启纳入污水。当污水池纳入的污水执政长水（高水位）时。电动法自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。

 在污水处理的二阶段，采用了能将解大分子污染物的曝气法，可是无水脱色、除臭、平衡菌群的PH值并对污染物进行除污，即好氧处理过程。整个好氧时间一般需要2-3h（曝气时间）。在曝气管路上设计了安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开启，、罗茨风机延时启动（空载），排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当爆气处理结束后，排空电磁阀再次开启，罗茨风机停机（空载），排空电磁阀延时关闭。曝气风机须在无负荷条件下启动和停止，能起到保护电机和风机的作用。一般经过0.5的水质沉淀,PLC下达启动清水（1#泵）指令，将沉淀后的水泵入到清水池。当清水池中的水位升至正常液面（高水位）时，1#清水泵自动停止运行。这时2#清水泵自行启动向吕水箱泵水，当水箱内达到高水位时（正常液面），2#清水泵自动停止运行，这是中水箱内的水全部完成处理过程。

 如上所述，当中水箱内水位降至低水位时（正常液面），2#清水泵又自动启动向中水箱泵水。当污水池中的水位降至低水位时（正常液面），电动阀门会自动打开继续向污水池纳入污水。如此循环往复。

 由于SBR废水处理技术针对污水的水质不同而选用的生物菌群不同，工艺要求也有所不同，因而要求的电气控制系统应具有参数可修正的功能，以满足废水处理要求。SBR废水处理系统示意图如图1。

3 选用动力设备要求

 再SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、罗茨风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机。电动机应选配Y型系列防潮型，电磁阀（220VAC）的选也应符合要求。

 （4）电动阀： 阀体D97A1X5—10ZB-125mm电动装置LQ20-l，380V／60W（三相），转矩200N·m，转速1r／min。

4 总体设计

4.1总体设汁方案说明

 （1）本方案中的控制对象电动机均有交流接触器完成开、停控制，只有电动阀电机需采用正、反向控制。

 （2）污水池、清水池、中水水箱中的水位检测开关，在选型和安装硬件以及编程时应考虑抗干扰性性能。选用的电还应考虑耐腐蚀性。

 （3）电动阀上的驱动电机，其内部设有过载保护开关，一般为常闭触点

 作为电动阀的过载保护信号，在设计PLC的控制电路时应考虑信号的逻辑关系。其流程图如图2。

5 小结

 SBR是一种、经济、、管理简便、适合于中小水量污水处理的丁艺，是符合我国国情的活性污泥法，有广阔的应用前景。

2.1 PLC的安装

    PLC适用于大多数工业现场，但它对使用场合、环境温度等还是有一定要求。控制PLC的工作环境，可以有效地提高它的工作效率和寿命。在安装PLC时，要避开下列场所：  

    （1）环境温度过0 ~ 50℃的范围；  

    （2）相对湿度过85%或者存在露水凝聚（由温度突变或其他因素所引起的）；  

    （3）太阳光直接照射；

    （4）有腐蚀和易燃的气体，例如、等；  

    （5）有打量铁屑及灰尘；  

    （6）频繁或连续的振动，振动频率为10 ~ 55Hz、幅度为0.5mm（峰-峰）；  

    （7）过10g（重力加速度）的冲击。  

    小型可编程控制器外壳的4个角上，均有安装孔。有两种安装方法，一是用螺钉固定，不同的单元有不同的安装尺寸；另一种是DIN（德国共和标准）轨道固定。DIN轨道配套使用的安装夹板，左右各一对。在轨道上，先装好左右夹板，装上PLC，然后拧紧螺钉。为了使控制系统工作可*，通常把可编程控制器安装在有保护外壳的控制柜中，以防止灰尘、油污、水溅。为了保证可编程控制器在工作状态下其温度保持在规定环境温度范围内，安装机器应有足够的通风空间，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔。如果周围环境过55C，要安装电风扇，强迫通风。  

    为了避免其他外围设备的电干扰，可编程控制器应尽可能远离高压电源线和高压设备，可编程控制器与高压设备和电源线之间应留出至少200mm的距离。  

    当可编程控制器垂直安装时，要严防导线头、铁屑等从通风窗掉入可编程控制器内部，造成印刷电路板短路，使其不能正常工作甚至损坏。

2.2 电源接线

    PLC供电电源为50Hz、220V±10%的交流电。  

    FX系列可编程控制器有直流24V输出接线端。该接线端可为输入传感（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。  

    如果电源发生故障，中断时间少于10ms，PLC工作不受影响。若电源中断过10ms或电源下降过允许值，则PLC停止工作，所有的输出点均同时断开。当电源恢复时，若RUN输入接通，则操作自动进行。  

    对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。如果电源干扰特别严重，可以安装一个变比为1:1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。

2.3 接地

    良好的接地是保证PLC可*工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地线与机器的接地端相接，基本单元接地。如果要用扩展单元，其接地点应与基本单元的接地点接在一起。为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰，应给可编程控制器接上地线，接地点应与动力设备（如电机）的接地点分开。若达不到这种要求，也做到与其他设备公共接地，禁止与其他设备串联接地。接地点应尽可能*近PLC。

2.4 直流24V接线端  

    使用无源触点的输入器件时，PLC内部24V电源通过输入器件向输入端提供每点7mA的电流。  

    PLC上的24V接线端子，还可以向外部传感器（如接近开关或光电开关）提供电流。24V端子作传感器电源时，COM端子是直流24V地端。如果采用扩展船员，则应将基本单元和扩展单元的24V端连接起来。另外，任何外部电源不能接到这个端子。

    如果发生过载现象，电压将自动跌落，该点输入对可编程控制器不起作用。  

    每种型号的PLC的输入点数量是有规定的。对每一个尚未使用的输入点，它不耗电，因此在这种情况下，24V电源端子向外供电流的能力可以增加。

    FX系列PLC的空位端子，在任何情况下都不能使用。

2.5 输入接线

    PLC一般接受行程开关、限位开关等输入的开关量信号。输入接线端子是PLC与外部传感器负载转换信号的端口。输入接线，一般指外部传感器与输入端口的接线。  

    输入器件可以是任何无源的触点或集电开路的NPN管。输入器件接通时，输入端接通，输入线路闭合，同时输入指示的发光二管亮。  

    输入端的一次电路与二次电路之间，采用光电耦合隔离。二次电路带RC滤波器，以防止由于输入触点抖动或从输入线路串入的电噪声引起PLC误动作。  

    若在输入触点电路串联二管，在串联二管上的电压应小于4V。若使用带发光二管的舌簧开关，串联二管的数目不能过两只。  

    另外，输入接线还应特别注意以下几点：  

    （1）输入接线一般不要过30m。但如果环境干扰较小，电压降不大时，输入接线可适当长些。  

    （2）输入、输出线不能用同一根电缆，输入、输出线要分开。  

    （3）可编程控制器所能接受的脉冲信号的宽度，应大于扫描周期的时间。

2.6 输出接线

    （1）可编程控制器有继电器输出、晶闸管输出、晶体管输出3种形式。 

    （2）输出端接线分为立输出和公共输出。当PLC的输出继电器或晶闸管动作时，同一号码的两个输出端接通。在不同组中，可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。 

    （3）由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上，并且连接至端子板，若将连接输出元件的负载短路，将烧毁印制电路板，因此，应用熔丝保护输出元件。 

    （4）采用继电器输出时，承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命，因此继电器工作寿命要求长。 

    （5）PLC的输出负载可能产生噪声干扰，因此要采取措施加以控制。 

    此外，对于能使用户造成伤害的危险负载，除了在控制程序中加以考虑之外，还应设计外部紧急停车电路，使得可编程控制器发生故障时，能将引起伤害的负载电源切断。 

    交流输出线和直流输出线不要用同一本电缆，输出线应尽量远离高压线和动力线，避免并行。

 1引言 

烧结配料系统是烧结生产过程中的一个重要环节，它对烧结成品质量的影响至关重要。因而全国各大钢铁企业对烧结配料自动化都非常重视。为此我们厂对烧结配料进行了自化技术改造。

2变频器的控制方法

PLC对变频器的控制有两种方案：一种是PLC输出模拟量，再由这个模拟量来控制变频器。至于PID调节可以在PLC中，也可以在PLC和变频器之间，添加一个模拟量PID调节器；另一种方案是PLC与变频器通过通讯口进行通讯，从而实现对变频器的控制。

种方案使用的设备较多，传递原信息量较少，故障率也较高；二种方案速度快，传递的信息量大，故障也较少。为此，采用二种方案。

3通讯口的配置和组态

AB公司的PLC-5/30型计算机，在配料系统中使用了两个通讯口：1A口与1B口，1A口的组态为DH+通讯方式，用于与上位机通讯。1B口组态为远程I/O扫描通讯方式，这个口是用来对变频器进行控制的。1B口是一个三针式插口。为了实现与PLC通讯，在变频器之前须加一个适配器，1#至8#的1305型变频器加的是1203-GD1型封闭式通迅模块，9#至#24的1336plus型变频器是在变频器内部插上一块1203-GM1型开启式通讯模块。

实际上，AB公司的PLC对变频器的通迅有两种方式：一种是块传输方式；另一种方式是数据链传输。

我们采用的是数据链传输。

在变频器中，有4条数据链：DatabbbbA，Databbbb B，DatabbbbC，DatabbbbD.每条数据链中还分输入数据链和输出数据链。在这些数据链的条款下，可根据需要写入变频器的各种参数号。它们对应了变频器中像运行电流，运行电压，输出频率，命令频率等参数。

例如，在1305变频器中，运行电流和运行频率的参数号为54和66.当向变频器数据链中写入了的参数号后，PLC就会经过适配器，根据的数据链和的参数号，取出和送入所需要的数据。

在适配器上，有三组设定开关，即SW1，SW2，SW3，每组开关中有8个拨动式开关。我们用这3组开关对适配器进行组态。SW1用来设定机架地址；SW3用来设定波特率，起始模块组地址，程序测试等；SW3用来设定A，B，C，D4条数据链中哪几条数据链被使能，使能是否使用块传输功能等。

我们以1#变频器为例，来说明通讯口组态方法。

，在变频器的数据链DatabbbbOutA1中，写入参数号P54，在数据链DatabbbbOutA2中，写入参数号P66.接着我们设定适配器的开关。由于1#变频器是在2号机架上，那么SW1就设定为101111，后二位不用。当然，这里说的2号机架，是指占用IO映象表的位置，而不是说1#变频器就插在2号机架上。

对于SW2开关组来讲，由于波特率选定576，1#变频器不在后一个机架上，#1变频器在2号机架上的起始模块组是0号位置，还有其它一些原因，SW2置为00011011.对SW3来讲，由于不截留后一条数据链，只使能数据链DatabbbbA，参数要反馈回来，输送逻辑命令，不对块传输功能使能等等原因，SW3设定为00001110.

4结束语

从工厂烧结配料自动化投入使用以来，PLC对变频器的控制是的，基本上达到了设计要求。

PLC要实现对各接口的通断和电平状态信息进行识别和处理，把它们转换成内部计算机可以识别的变量，这些变量称之为寄存器。

根据不同机型的PLC，常用的寄存器

(1)输入寄存器(X／I)——保存各输入接口的状态。

(2)输出寄存器(Y／O)——保存各输出接口的状态。

(3)辅助寄存器(R／M)。辅助寄存器又称中间寄存器，用于保存运算中所需要的中间变量的状态。在PLC内起传递信号的作用。

(4)计数器(C)。计数器(COUNTER，简称C或CNT)的符号及应用如图5所示。

图5  计数器 (C)

计数器有一个时钟脉冲端(CP)，它接受PLC内各种软继电器送入的脉冲信号，在图4中为输入继电器触点X00，当X00由断开到闭合，每变换一次输入一个脉冲信号，那么，计数器就从当前值减1，直到计数器当前值为0时，计数器线圈通电，它的常开触点闭合、常闭触

点断开，这些触点都可以在PLC内选择使用。

（5)定时器(T)。定时器(TIMER，简写T)的工作时间即延时时间由程序设定。定时器线圈接受到输入信号后，按数值递减的方式进行。当前数值变为0时进行一次输出，即定时器常开触点闭合。如图6所示。    

图6   定时器功能图

图6为定时器功能图，当输入继电器X00接受到输入信号后，触点X00接通，即为逻辑1状态，定时器线圈通电开始计时，经过设定时间(图中为10s)后，其常开触点TOO闭合，输出继电器Y00线圈通电即为1状态。

                图7    定时器的应用

图7(a)为定时器应用于常开断电延时的梯形图，当输入端有X00信号输人时，Y00通电并经其常开触点自保，因此为常开瞬时触点接通。

当输入信号X00消失时，定时器线圈TOO通电，到达设定时间后，TOO常闭触点断开，Y00线圈断电。因此构成了常开断电延时触点。

在对某触点即需要通电延时，又需要断电延时，则可采用图7(b)由两个定时器组成的电路。此电路相当于常开通电延时闭合、断电延时断开触点。由此可见，利用PLC内部继电器组成的延时电路在选型、工艺、改装等各方面都要比普通时间继电器灵活方便得多。

(6)断电保存寄存器(B／M)。PLC上电工作时，除去已闭合的输入条件，其他寄存器的值都为0。

 断电保存寄存器除具有辅助寄存器功能外，还具有断电保存的功能，即PLC上电时保持上次断电时的状态。

(7)用户指令寄存器(P)。一般在内装式PLC中提供，各寄存器的含义由PLC定义。

(8)CNC状态寄存器(F)。一般在内装式PLC中提供，各寄存器的含义由数控系统软件定义。 

(9)CNC控制寄存器(G)。一般在内装式PLC中提供，各寄存器的含义由数控系统软件定义。