格栅污水处理控制系统设计——西门子1200（modbus通讯、S7通讯）双PLC通讯

ABB机器人

>

随着全球经济的快速发展和城市化发展的不断加速，污水处理成为了社会可持续发展中不可忽视的环节。污水处理当中对自动化程度控制的要求日益提高为提高运行效率，提升污水处理的自动化控制水平并引入先进的污水控制技术至关重要。考虑到污水处理工艺的复杂性，利用可编程逻辑控制器（PLC）搭建自动化控制系统能够有效实现对污水处理过程的自动控制，从而提高处理效率。

有需要交流的可以加微信

   备注加“交流群”

程序和电路图在文章最底部

本设计以西门子S7-1200 PLC作为该系统的主要控制器，选用KTP700触摸屏实现人机交互，以实时对各个传感器和控制器的的当前运行状态进行监视及控制。在硬件系统方面，通过西门子S7协议实现多机通讯，主要控制内容是电机状态及利用水质传感器进行信息收集，利用RS-485接口及MODBUS通讯协议，通过轮询机制来与数据采集模块交换信息，实现对各电机状态的实时监测。设计层面，结合西门子博途（TIA Portal）平台，采用SCL高级语言编程与PLC梯形图设计方法相结合进行课题设计，以满足格栅污水处理控制系统在各个环节的功能性与控制性要求。

一、系统工艺过程及控制结构设计

二、控制系统结构

格栅污水处理工艺的控制要求规定，整个污水处理系统需划分为两大功能性区域：预处理区和生物处理区。预处理区负责机械处理，利用粗格栅、细格栅、提升泵和沉淀池等关键工艺设备，去除污水中的悬浮物、漂浮物及沉积物，为后续的生物处理过程提供良好的水质条件。生物处理区主要依托CASS生化池和配套的加药系统进行高效净化。对水质参数的实时监测，通过加药泵房内的控制器和各类传感器，实现对生化池及加药池的自动控制，确保按照国家排污标准精确投加药剂并对反应过程进行优化调控。

三、控制系统的软件设计

污水处理系统设计中，设置了手动和自动两种操作模式。每个电机都可以独立选择手动或自动模式。在自动模式下，根据程序设计要求，处理环节当中的各个设备可以自动执行操作；而手动模式则主要用于处理突发紧急情况或在系统正式运行前进行调试。

四、触摸屏的软件设计

本系统采用西门子精简系列KTP700 Basic PN触摸屏，它是一款经济型且功能实用的触摸屏，适用于中小型自动化项目的可视化和控制任务。支持多种通信协议，除了PROFINET外，也支持与其他设备通过串口或以太网进行通信。本此触摸屏设计了五个页面，包括起始页面、自动操作页面、手动操作页面、报警页面以及参数设置页面

（一）、主页面设计

在主页面上分布系统的操作按钮，通过这些按钮，可以直达各细分管理界面。在污水处理系统的HMI监控系统中，根据操作者角色，系统分配了不同的操作权限。

（二）、自动页面设计

用户登录后将进入配置主界面，此界面展示由水质传感器所采集的数据信息。监控软件呈现污水处理自动化控制系统当前工作状态的功能，自动化控制界面则全面显示了污水处理流程的实时监控并进行实时故障诊断，上位机界面展示了污水处理厂的工艺流程图，以及液位、PH值、水质传感器数值等工艺运行参数，同时实时更新现场水泵、阀门电动执行器等设备的运行状态和监控数据。

（三）、手动页面设计

（四）、报警页面设计

五、部分程序展示

六、电路图

七、总结

本文探讨了PLC控制系统在污水处理工艺中的应用，然而在实际应用中，仍有许多未解决或未考虑的问题。由于污水处理系统是一个涉及多学科交叉的复杂工程系统，要实现全面自动化和智能化，确保整个污水处理系统处于最优运行状态，还需深入研究和探讨。

为了满足控制系统对工艺数据的采集需求，还需要研发成本较低、高精度以及高性能水质检测仪表。开发此类仪表会明显提升污水处理控制系统的性能和稳定性。进一步优化污水处理电气设备的节能性能和可靠性，将有助于减少设备的日常维护工作量和能源消耗，从而显著提高污水处理的操作效率。研究模糊逻辑控制、神经网络等先进智能控制技术，以及互联网技术，对于提升污水处理控制系统的自动化程度具有显著意义，应用这些技术将污水处理控制走向无人值守模式的关键进展。

关注公众号免费学习工控知识、每天分享干货、用最简单的方式教最有用的东西

一、西门子V90伺服报文三加轴配置控制-S7-1200（零基础入门保姆教程）

二、时间密码锁——西门子1200-SCL语言（FB块分装）完整版-纯干货分享

三、时间密码锁——西门子1200-SCL语言（FB块分装）第二部分

四、时间密码锁——西门子1200-SCL语言（FB块分装）第一部分

五、手轮精准随动控制西门子1200——FB快封装（精准跟随）——无废话纯干货分享

六、PID调节算法自封FB块西门子1200——带输入滤波

七、流量累计计算加包含数字滤波FB块封装-CODESYS-ST语言

八、三轴桁架机械手上下料系统V90伺服——西门子1500PLC（简易版）

九、冒泡排序、选择排序（CODESYS-ST语言）

十、冒泡排序、选择排序算法——西门子1200FB块的封装-纯干货分享

十一、定量称重-滤波算法（西门子SCL语言）

免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！