论文总字数：15569字

摘 要

该系统研究的对象是一种简单并且具有一定自动化程度的“自动加杀菌剂系统”，它不仅能用在锅炉上还能用在其它类型的需加药处理的生产设备及系统中。可编程控制器采用了德国西门子S7-200系列，CPU选用CPU224XP， 触摸屏采用MCGS编程，上位机软件采用WINCC编程，可以实现对控制系统的操作、监控和参数设置等功能。由ORP检测仪、PLC和变频器组成的闭环自动加杀菌剂装置，提高了控制的先进性和可靠性。此套自动加杀菌剂系统的投入彻底改变了以前人工加杀菌剂的不准确性，对于节省人力、降低消耗、确保循环水安全、保证水质的稳定性，产生良好的经济效益及社会效益。

人机界面与PLC的有机结合，能够很灵活的构造控制方案，它与传统的电气控制方案相比，具有更高的可靠性，精确性。采用触摸屏与PLC控制，整个加药系统设自动、手动两种可选择的方式，能稳定的给循环水加杀菌剂，使循环水内ORP值保持在给定值的正常范围内。

关键词：PLC 触摸屏 WINCC

The design of germicidal device based on PLC control

Abstract

This paper studies and discusses an " Automatic Fungicide System" which is simple and to some extent automatic. The system can be used not only in the boiler but also in other types of manufacture equipment and system where dosing is needed. In PLC control system, the PLC adopts Siemens S7-200 series programmable logic controller, CPU host CPU224XP, Touch screen with MCGS programming PC software using WINCC programming, you can realize the control system operation, monitoring and parameter settings and other functions. Closed-loop controlled by ORP detector, PLC, inverter consisting of fungicides automatic system to enhance advanced and reliable control. This set of automatic fungicide system into completely changed the previous artificially fungicide inaccuracies to save manpower, reduce consumption, to ensure the safety of boiler water, to ensure the stability of quality, produce good economic and social benefits.

The combination of Man-machine interface and PLC can be very flexible structure control scheme, it is compared with the conventional electrical control scheme, higher reliability, accuracy. The use of touch screen and PLC control and the two alternative ways for fungicide (manual-automatic) of the whole system increases the stability of dosing to the recycled water, and the circulating water in the ORP value of the control in the normal range setpoint.

Keywords: PLC; touch screen; WINCC

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题的研究背景 1

1.2 课题的意义 1

1.3 课题研究的主要内容 2

第2章 课题设计 3

2.1 加杀菌剂装置控制方案选择 3

2.1.1 可编程控制器与继电器比较 3

2.1.2 西门子S7-200工作原理 4

2.1.3 方案概述 4

2.1.4 系统装置的组成 5

2.1.5 控制目标与原理 6

2.1.6 加杀菌剂装置特点 6

2.1.7 控制功能描述 6

2.2加杀菌剂装置硬件设计 7

2.2.1 电气原理图设计 7

2.2.2 PLC控制 8

2.2.3 系统的PID控制 8

2.2.4 回路输入量的转换和标准化 9

2.2.5 PID控制器的参数整定方法 9

2.3 加杀菌剂装置的硬件选型 10

2.3.1 PLC的选型 10

2.3.2 触摸屏 11

2.3.3 在线ORP测量仪的介绍 11

2.3.4 MM430变频器的介绍 12

2.4 本章小结 13

第3章 软件设计 14

3.1 下位机软件设计 14

3.2 上位机组态软件设计 18

3.3 本章小结 22

第4章 MCGS触摸屏的设计 23

4.1 MCGS介绍 23

4.2 触摸屏画面配置 23

4.3 触摸屏与PLC通信 26

结论 26

参考文献 28

致谢 29

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景

水资源短缺是现如今世界上各个国家所面临的艰难挑战，而且我国的人口基数多，人均占用水量低，因此我国也是世界上缺水较为严重的国家，节水更是迫在眉睫。工业用水量大，为了节约用水，循环冷却水渐渐取代了直流冷却水并成为工业上的主要用水方式，占去了绝大部分用量，但是目前国内绝大部分工厂在循环冷却水的使用上效率不是太高，呈现了当前非常广泛的水资源浪费及大面积污染的景象。随着工业上广泛使用循环冷却水，并成为工业生产过程中保证设备正常工作的重要组成部分，当前工业上针对循环冷却水而形成的循环水系统在系统的控制方面还存在很大的问题，还需要很大的改善。

在工业循环水系统中，循环水不断蒸发浓缩、适宜的水温和物料泄露等原因，导致细菌、真菌、藻类的大规模繁殖，但是在设备上附着的生物粘泥会严重影响换热的效率，同时对管道及设备造成较大腐蚀，将使换热系统的水流阻力增大，水泵耗电量增大，传热效率降低，并使工艺条件处于不正常的状况。而当今的一些工业厂家，为了提高传热效率，换热器的管壁很薄，如果出现腐蚀或结垢的情况，尤其发生部分小范围腐蚀，将使换热系统泄露甚至报废，给生产带来不可估量的损失。为了合理使用工业循环冷却用水、确保循环水系统的正常运作和减弱排污对生态环境造成的污染危害，因此需要选择实用、成本合适的水处理方法来抑制输水系统管路的结垢、粘泥、腐蚀等潜在的生产不利因素，使问题得到有效解决^[1]。而目前我国针对控制这种生产危害的最主要的办法是往循环水中加入工业专用杀菌剂^[2]。

1.2 课题的意义

我国坚持可持续发展战略，而节约用水，废水回收利用正是符合这一基本要求。工业冷却水占工业用水的80%以上。我们通过各种方法循环利用水资源，不仅环境得到改善，而且社会响应力强、经济上还节省了大量成本^[3]。水资源面积占了七成的地球表面积，虽然占比很大的，但是这其中的97%是咸水，并不能直接利用，而能够直接使用的就只有2%了^[4]。因此采取节水措施至关重要且迫在眉睫。

请支付后下载全文，论文总字数：15569字