2023年plc課程設計
課程設計題目：四組搶答器&汙水處理
學院：電氣學院
班級：自動化0801
姓名：鄒威
學號：3080502016
二〇一一年 6 月25日
7.四組搶答器的plc控制
一．四組搶答器的plc控制要求：
設有四組搶答器，有四位選手，一位主持人。設有乙個開始答題按鈕，乙個系統復位按鈕。按下開始答題按鈕後，四位選手開始搶答，最先按下按鈕的選手的搶答指示燈亮，同時該選手的編號在數碼管上顯示，其他選手的按鈕不起作用。
如果主持人未按下開始答題按鈕，就有選手搶答，則認為是犯規，犯規指示燈亮並閃爍；同時選手序號在數碼管上顯示，其他選手的按鈕不起作用。當支援人按下開始答題按鈕後，時間開始倒計時，在10秒內仍無選手搶答，則系統超時指示燈亮，此後不能再有選手搶答。所有各種情況在主持人按下系統復位按鈕後，系統回到初始狀態。
二．plc機型選擇及相關擴充套件模組
本實驗採用s7-200 cpu226西門子公司的plc，本實驗未採用擴充套件模組。
三．搶答器系統示意圖。
四．系統控制流程圖
五．i/o分配表及i/o接線圖
a.i/o接線圖
b.i/o分配表
七．源程式及注釋
12. 小型汙水處理控制系統
一．設計題目及要求
1.sbr汙水處理工藝的技術要求
序列間歇式活性汙泥法廢水處理技術（sequencing batch reactor activated sludge process，簡稱sbr）是一種高效廢水回用的處理技術，採用優勢菌技術對生活汙水進行處理，經過處理後的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達到節約水資源的目的。
sbr汙水處理系統分別由汙水處理池、清水池、中水水箱、電控箱以及水幫浦、羅茨風機、電動閥門和電磁閥等部分組成，在汙水處理池、清水池、中水水箱中分別設定液位開關，用以檢測水池與水箱中的水位。sbr廢水處理系統示意圖如圖1所示。
圖1 sbr廢水處理系統示意圖
汙水處理的第一階段：當汙水池中的水位處於低水位或無水狀態時，電動閥會自動開起納入汙水。當汙水池納入的汙水至正常高水位時，電動閥自動關閉，汙水池中汙水呈微氧和厭氧狀態。
汙水處理的第二階段：採用能降解大分子汙染物的曝氣法，可使汙水脫色、除臭、平衡菌群的ph值並對汙染物進行高效除汙，即好氧處理過程。整個好氧（曝氣）時間一般需要6～8h。
在曝氣管路上安裝了排空電磁閥，當電動閥門自動關閉後，排空電磁閥開起，羅茨風機延時空載起動，然後排空電磁閥關閉，汙水池開始曝氣。當曝氣處理結束後，排空電磁閥再次開起，羅茨風機空載停機，然後排空電磁閥延時關閉。曝氣風機在無負荷條件下起動和停止，能起到保護電動機和風機的作用。
經過0.5h的水質沉澱，plc下達起動1#清水幫浦指令，將沉澱後的水幫浦入到清水池。當清水池中的水位公升至正常高水位時，1#清水幫浦自動停止執行。
這時2#清水幫浦自動起動向中水箱幫浦水，當水箱內達到正常高水位時，2#清水幫浦自動停止執行，這時中水箱內的水全部完成處理過程。
如上所示，當中水箱內水位降至低水位時，2#清水幫浦又自動起動向中水箱幫浦水。當汙水池中的水位降至低水位時，電動閥門會自動開啟繼續向汙水池納入汙水。如此迴圈往復。
sbr廢水處理技術針對汙水水質不同選用生物菌群不同，工藝要求要求有所不同，電氣控制系統應有引數可修正功能，以滿足廢水處理的要求。
2．sbr廢水處理系統動力裝置
sbr廢水處理系統中所使用的動力裝置（水幫浦、羅茨風機、電動閥），均採用三相交流非同步電動機，電動機和電磁閥（ac220v選配）選配防水防潮型。
1#清水幫浦：立式離心幫浦ls50-10-a，揚程10m，流量29m3/h，1kw。
2#清水幫浦：立式離心幫浦ls40-32.1，揚程30m，流量16m3/h，3kw。
曝氣羅茨風機：tsa-40，0.7m3/min，1.1kw。
電動閥：閥體d97a1x5-10zb-125mm，電動裝置lq20-1，ac380v，60w。
3．sbr廢水處理電氣控制系統設計要求
1) 控制裝置選用plc作為系統的控制核心，根據工藝要求合理選配plc機型和i/o介面。
2) 可執行手動/自動兩種方式，應能按照工藝要求編輯程式並可實時整定引數。
3) 電動閥上驅動電動機為正、反轉雙向執行，因此要在plc控制迴路加互鎖功能。
4) plc的接地應按手冊中的要求設計，並在圖中表示或說明。
5) 為了裝置安全執行，考慮必要的保護措施，例如電動機過熱保護、控制系統短路保護等。
6) 繪製電氣原理圖：包括主電路、控制電路、plc硬體電路，編制plc的i/o介面功能表。
7) 選擇電器元件、編制元器件目錄表。
8) 採用梯形圖或指令表編制plc控制程式。
2．sbr廢水處理電氣控制原理圖設計
(1) 主電路設計 sbr廢水處理電氣控制系統主電路如圖2所示。
圖2 sbr廢水處理電氣控制系統主電路
(2) 交流控制電路設計
圖3 sbr廢水處理系統交流控制電路
三．sbr廢水處理系統控制流程圖
圖4 sbr廢水處理系統控制流程圖
4．i/o分配表及i/o接線圖
a.i/o接線圖
b.i/o分配表
六．源程式及注釋
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