Ⅰ 基於觸摸屏、PLC的超純水控制監控系統的設計
隨著現在社會的不斷發展，無疑對於自動化行業的要求水平就越來越高，可以說，一個社會的經濟發展與該國自動化行業的發展有著密切的聯系。現如今，隨著科技發展，PLC、觸摸屏以其優異的性能而被廣泛的應用於各個自動化與非自動化行業，在這競爭激烈的社會，掌握PLC、觸摸屏設計和應用是從事工業控制研發技術人員必須掌握的一門專業技術。
PLC即可編程式控制制器，是針對工業自動化控制領域開發設計的、適用於工業現場工作的、以現代微處理器技術為核心的控制器，PLC的控制功能可以根據使用者所編譯的軟體不同而不同，但可實現多種功能，PLC的學習比較一般編程學習困難的地方就在於要完成一個控制系統不僅需要掌握一定的編程技術，更為重要的是要知道如何針對實際應用的需要選擇合理的PLC型號，然後進行資源配置，並以此為基礎，設計控制系統。對於比較復雜的自動化要求較高的研究系統，要求作者不僅要有充分的實戰經歷，更要求有更為縝密的邏輯思維。
觸摸屏是一種無需通過專業學習，只需根據人性化的思維方式就能操作使用的電腦輸入設備，它是目前最簡單、方便自然的一種人機交換方式，應用非常廣闊。
對於我們這樣的初學者來說，通過這項畢業設計無疑是對編程級相關這方面都是一種鍛煉，學習和提高，因為這項畢業設計是我自這學習以來所遇到最符合實際性的，最真實的，也是最艱難的一個編程設計的課題，具有非常挑戰性的任務，我相信通過這一課課題的設計編程，會讓我在以前對於PLC、觸摸屏所學的很多存在的漏洞得以修復和改正的。
本課題基於PLC、觸摸屏的超純水監控系統，對於參加學生的要求有:
1、熟悉超純水系統的組成、結構以及其功能；
2、掌握PLC的使用與編程——包括選型、編程及調試能力；
3、掌握觸摸屏與PLC的通信及其應用；
4、熟悉觸摸屏軟體的使用；
5、熟悉相應儀表的選型與參數調整能力；
本課題可以在自動控制綜合實驗室中完成，該實驗室具備了本課題所需的軟體、硬體
對於這項課題設計，我覺得其重點和難點就在於其中混床的工藝流程，不用說其他的控制，單混床中的許多各種通道的閥上就讓我這個初學者足以看得眼花繚亂，還有在混床中的樹脂再生，看的也是似懂非懂，還有整個圖的工藝流程，雖然在注釋上已經為設計者提供大量的說明信息，但整圖的控制還是有很大困難的，因為這個設計的項目沒提供任何關於這系統設計的說明，只有在混床和過濾器中提供了簡單說明，我也曾試著去研究過，但我覺得還是有太大難度，希望在這方面有老師的專業指點，只有了解整個工藝流程級各個元器件作用，才能進行系統設計。
參考文獻 《PLC應用開發技術與工程實踐》、《PLC電氣控制技術、PLC》、《觸摸屏級變頻器綜合應用》
Ⅱ 基於PLC的水廠控制系統設計
1 引言
隨著PLC的推廣普及，PLC產品的種類和數量越來越多，而且功能也日趨完善。在自來水廠中應用越來越廣泛，不但能夠提高水廠自動化水平，加快生產速度，降低生產成本，而且還可以提高供水質量。但是，PLC品種繁多，其結構型式、性能、容量、指令系統、編程方法、價格等各不相同，適用場合也各有側重，對其技術性能、使用環境條件了解不清，或對PLC系統要求掌握不夠，就會大材小用，造成不必要的浪費或事故頻發，影響生產。
2 自來水廠PLC的選擇
2.1 提倡選擇模快式PLC
按結構形式PLC可分為整體式和模塊式。整體式PLC將電源、CPU、I/O部件都集中裝在一個機箱內。模塊式PLC結構是將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU模快、I/O模快等。考慮到自來水廠改建(特別是節能、更換舊設備方面)、擴建和PLC故障率95%都是發生在I/O部件損壞;同時模塊式PLC的配置靈活，裝配和維修方便，水廠設備、工藝的改變只要將相應的I/O模快更換或擴展再經編程就可方便實現自動化。因此，從長遠來看，提倡選擇模塊式PLC。
2.2 統一選擇機型
在選擇PLC時，要注意售後服務是否有保障，同時兼顧水廠日後維修上的便利、備用件的庫存和軟體編程方面。而常見的製取自來水的步驟主要分為:混凝、沉澱、過濾、消毒和儲存。在功能滿足要求的前提下，選擇的機型最好都選擇同一間公司的產品。
2.3 根據輸入和輸出選擇
自來水廠中的主要設備有:反應池、澄清池、濾池、清水池、加氯機、氯吸收裝置、空氣壓縮機、鼓風機、加葯設備、閥門、泵、混合設備、計量設備。根據控制系統的要求和採用的控制方法，對於每一個被控對象，所用的I/O點數不會輕易發生變化，根據需要的I/O點數選用I/O模塊可與主機靈活地組合使用，但是考慮到以後工藝和設備的改動，或I/O點的損壞、故障等，一般應保留1/8的裕量。
除了I/O點的數量，還要注意輸入和輸出信號的性質、參數和特性要求等。如水廠中閥門是模擬量還是開關量控制;PH計、流量計、濁度計、余氯計、液位計等水質監控儀表信號源是電壓輸出型還是電流輸出型，是有源輸出還是無源輸出，及其繼電器輸出是NPN輸出型還是PNP輸出型。另外，還要注意輸出端點的負載特點(負載電壓、電流的類型)，數量等級以及對響應速度的要求等。
據此，來選擇和配置適合輸入輸出信號特點和要求的I/O模塊。
2.4 根據存儲器容量選擇
通常，PLC的存儲器容量以字為單位，如64k字等，應用程序所需存儲器容量可以預先進行估算。選擇和計算的第一種方法是:根據編程使用的節點數精確計算存儲器的實際使用容量。第二種為估演算法，用戶可根據控制規模和應用目的，按照附表的公式來估算。
使用時可以根據程序及數據的存儲需要來選用合適的機型，必要時也可專門進行存儲器的擴充設計。為了使用方便同時考慮到水廠工藝、設備的改動和編程時的需要，一般應該留有25％～30％的裕量。
2.5 根據通信要求選擇
目前，PLC採用了各種工業標准，如IEC 61131、IEEE802.3乙太網、TCP/IP、UDP/IP等，各種事實上的工業標准，如Windows NT、OPC等，融合了IT技術，可與智能MCC馬達控制中心、其它運行控制系統、電控設備、變頻器和軟起動器等連成系統。
而當前自來水廠自動化應用的最多的是工業電腦和PLC組成控制系統，系統中一般PLC分為取水泵站、投加站、濾池站和送水泵站，站與站之間要傳遞監控的參數，如余氯、流量、濁度等，並且由中控室的電腦集中控制，通訊的基本要求是實時、穩定可靠、經濟。水廠要根據自身的設備、投入的資金、響應速度、以後的發展，選擇易於擴展、連接、發展成熟的現場匯流排、網路，如乙太網、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等，從而有側重地選定PLC通訊模塊。
3 維護時要注意的問題
(1) PLC安裝的地點應避免太陽光直接照射，保證有足夠的散熱空間和通風條件，避免安裝在干擾嚴重、高溫、高濕度有粉塵、不清潔以及有腐蝕氣體的環境中。另外，PLC要安裝在有振源的地方時應採取減振措施。
(2) 不要為了節約投資而將輸入、輸出線同用一根電纜，同時動力電纜和控制電纜要分開鋪設，避免干擾。
(3) 安裝完畢，要檢查清楚，把細短線、銅屑、鐵屑、螺絲清理干凈，方可通電。投入使用後，定期檢查安裝是否牢固和端子、模塊的連接接線是否可靠，定期清掃灰塵，確保安全。
(4) 為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給PLC接上專用地線，接地點應與動力設備(如電機)的接地點分開，平常要注意檢查PLC的接地是否良好。
(5) 控制PLC的工作環境(0~50℃為宜)，必要時要採用強迫風冷冷卻方式，可以有效地提高它的工作效率和壽命。
(6) PLC外部的輸出元件，如電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高於PLC本身的故障率，若連接輸出元件的負載短路，將會燒毀PLC的印製電路板。因此，應選用適當容量的熔絲保護輸出元件，切忌盲目更換。另外，採用繼電器輸出時，承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命，採用的繼電器工作壽命要求長。
(7) 某些易損壞的部件，如I/O模塊，要適當的購買備件;要注意定期檢查防雷設施，防止雷擊造成PLC損壞。
4 結束語
事實證明，PLC的功能很好地滿足了近90%的工業控制需要。PLC硬體和軟體的形態，隨著微電子技術和IT的發展而不斷改進，利用PLC來實現保護和故障診斷系統，可減少故障率，提高可靠性。在應用上方便靈活，價格便宜，運行可靠，有利於保護和故障診斷、實施及維護。
在實際工作中，選擇PLC時還要依據實際情況做出適當的調整，以便設計出滿足期望的控制系統。
Ⅲ 基於PLC的恆壓供水控制系統畢業設計 求大神發下 謝謝大神
基於PLC的恆壓供水控制系統
有具體的要求，的吧
Ⅳ 基於plc的生活水處理控制系統
蘭州大德水處理設備有限公司是在蘭州市工商局注冊的全資企業，本公司在陝西甘肅做過很多優良樣板工程項目。如：陝西寶雞第二火電廠30T/H鍋爐循環水、陝西斯瑞工業有限責任公司15T/H鍋爐循環補給水、西安阿房宮—凱悅飯店25T/H大型中央空調循環水（涉外五星級酒店）、西安市財政局生活區供熱站20T/H軟化水、西安市長安醫院水處理設備、西安長安區航天軟水器設備、銅川市市醫院軟水器、銅川市公安局軟水器和臨潼當地一些泡沫廠軟水器等。
我公司集多年的專業水處理經驗，為中國電子、醫葯、食品、化工、電廠和小區鍋爐補給水及生物工程項目的設計、製作、安裝、調試、檢測、分析、技術培訓等行業提供軟水器、鍋爐水處理、空調水處理、板換水處理、家用水處理軟水器、工業用水處理設備、小區軟水設備以及工廠水處理的設備，具體有：多介質過濾器、活性炭吸附器、軟水器、精密過濾器、反滲透裝置（二級）、海水淡化裝置、超濾裝置、納濾裝置、（多）離子交換混床、葯劑濃縮裝置、多級復床、除氟裝置、重金屬去除裝置、EDI、實驗室小型高純水機、脫氣塔、除鐵錳裝置、加葯裝置、紫外線燈、臭氧發生器、二氧化碳發生器、灌裝機、污水處理設備、水質檢測儀表、水處理葯劑等，用專業的設備和業務團隊，為客戶實現一條龍配套服務。
Ⅳ 基於PLC的液體自動混合控制系統的畢業設計
我是山東
威海
德慶
工業電器威海自動化的，想幫你，但你說的好籠統,不知道怎麼下手,沒有一點思路可言.
Ⅵ 基於PLC的水廠投葯控制系統實現
1 引言
茂名市第二自來水廠的日產量為2×105立方米，提供茂名市區70%以上的日常用水。為緩解該市的供水緊張狀況，市政府加大投資力度，對該水廠進行擴建。該水廠設備自動化程度較高，整個自控系統採用（PC+PLC）的組成形式。濾池控制在水廠自動化中屬於較難設計的環節，主要表現在反沖洗過程中開、關閥順序和開、關閥條件的復雜上。本文主要闡述該廠擴建濾池自控系統的主要設計過程。
2 濾池系統的控制任務
2.1工藝要求
第二自來水廠新擴建的V型濾池共設六個濾格，每格安裝有一個液位計、一個阻塞儀，每濾格均有各自的進水閥、清水閥、氣沖閥、水沖閥以及排水閥和排氣閥。用於氣沖的鼓風機有3台（兩用一備）；用於水沖的3台反沖洗泵（兩用一備）；兩台空氣壓縮機（一用一備）；1台乾燥器。
待濾水進入濾池的各單元濾格，經石英沙恆速過濾後，再進入清水池。過濾的工藝要求濾格內的水位保持在濾料上的1.2米處，在這個水位上，過濾的效果最好。為實現等速恆水位過濾，就要使濾池的出水量等於進水量，應根據濾池水位變化來調節出水閥的開啟度以控制出水量的大小。而當濾池的運行滿足反沖洗的約束條件時，需要進行反沖洗清潔濾沙。反沖洗是通過控制濾池進水閥、清水出水閥、反沖進氣閥、排氣閥、反沖進水閥、反沖排水閥並運行反沖水泵、風機等來實現的。
因此，濾池控制系統的任務主要是過濾時的液拉控制和清潔過濾砂時的反沖洗控制，過濾和反沖洗不斷循環交替進行。
2.2 對控制系統的性能指標要求如
（1）實現自動恆水位過濾，誤差：±1.5㎝；
（2）根據下列約束條件之一，能准確地實現自動反沖洗：
?過濾時間達到反沖洗設定周期（如48小時）仍未反沖洗的；
?過濾水頭損失值到達設定值（150）且延時時間（15分鍾）已到，仍未反沖洗的；
?強制反沖洗按鈕被觸發。
（3）反沖洗周期、反沖洗過程中各步驟的時間均可通過程序設定，滿足工藝及實際操作要求。
（4）能直觀顯示濾池過濾水位、水頭損失及出水閥開啟度，同時顯示反沖洗設備、本地濾池閥門等的開關狀態。
（5）對反沖洗設備、本地濾池閥門及反沖洗過程既可以實現全自動控制，也可以進行手動控制。
3 濾池的控制原理與運行過程
3.1 恆水位控制原理
濾池的恆水位控制如圖1所示。
每個濾池將濾池水位檢測值和水位設定值進行比較，得到水位偏差信號Δe，經PID運算後把輸出信號送給輸出附加處理程序，再輸出給出水閥的伺服電機以控制出水閥的開度。開度增大的數值是由一定累積時間內水位上升的速度及水位偏差共同決定的。若進水流速越快，出水閥開度就越大，反之越小。PID運算的目標是把水位保持在設定值，附加值可作為補償添加到輸出控制中。輸出附加處理程序是把PID的運算結果按一定的規律輸出給清水閥伺服電機。
圖1濾池恆水位控制系統圖
3.2 反沖洗過程
當控制系統接收到反沖洗指令信號時，按照先進先出的原則排隊進行反沖洗。反沖洗分氣洗、氣水混合洗、水洗三個階段，過程如下：首先關閉待濾水進水閥，當水位降至設定的反沖水位時，關閉清水出水閥並打開廢水排水閥，排水閥的信號到位後先關閉排氣閥，再打開反沖進氣閥，啟動第一台風機進行氣沖，氣沖需要時間1-3min；完成後，打開反沖進水閥，再啟動第2台風機及第1台水泵，進行氣水混合洗，時間為5min；然後關閉2台風機，關閉反沖進氣閥，打開排氣閥，啟動第2台水泵，進行單水沖洗，需要時間3-6min，完成後關閉反沖進水閥，停2台反沖洗水泵，關閉排廢水閥，打開待濾進水閥，打開濾後清水閥。當水位升到過濾恆水位時，系統又轉入正常的過濾程序。
4 控制系統設計
4.1 硬體構成及網路結構
本系統採用PC+PLC的構成形式。上位機由一台COMPAQ微機和兩台列印機組成，下位機由模擬屏PLC8、公共沖洗PLC7和六個單元濾池PLC1-6共八台施奈德公司的PLC組成，如圖2所示。
各PLC採用雙絞線電纜連成的匯流排形接出式拓樸結構通信網，其又稱FIPWAY通信網，傳輸速率為1Mbps。各PLC之間彼此進行通信，實現數據共享。單元濾池和公共沖洗的PLC，均配備一台現場XBT—B（人工智慧介面），它通過電纜與PLC聯系，在XBT操作盤上可以對濾池進行現場手動控制。各單元濾池PLC通過FIPWAY網路與公共沖洗PLC相連，公共沖洗PLC又通過網路進入水廠中控室和微機聯網，故系統能在中控室內對濾池的運行進行遠程監控，實現了中控室計算
圖2濾池自控系統網路圖
機集中監控、PLC遠程式控制制、現場XBT操作的三級控制，從而確保了濾池生產運行的安全可靠性。
本系統PLC配置如下：
PLC8：TSX47/415的CPU/COM、POWER、DI各一塊；DO為9塊。模擬屏設有D/A轉換器。
PLC7：TSX67/455的CPU/COM、POWER、DO和AI（TSXAEM811）各1塊；DI為2塊。
PLC1-6：TSX47/415的CPU/COM、POWER、DI、DO、AI（TSXAEM411）各1塊。
PLC與PC機的通訊，要先在PC機安裝TE公司的專用FIPWAY通訊網卡，然後通過RS422通訊介面進行數據通訊。
4.2 PLC的控制功能
單元濾池的PLC主要完成本格濾池的恆水位過濾控制和每格濾池的進水閥、出水閥、排污閥、反沖進氣閥、排氣閥、反沖水閥等的自動控制，及數據採集，並與公共沖洗PLC交換數據信息。當濾板下的阻塞儀將濾床阻塞程度信號轉送給濾池單元PLC，PLC接收信號後，與水頭設定值進行比較、顯示出來，用以決定濾池是否要反沖洗，並傳送至公共沖洗PLC。濾池的開啟個數由進水流量決定，每個濾池由液位計和阻塞儀測出濾池的水位和水頭損失值，並和濾後水閥門開度這三個參數送單元PLC，經PLC內置PID運算後，若水位偏差超過1.5cm時，PLC立即啟動控制單元自動調整濾池出水蝶閥的開度，維持濾池水位基本恆定，從而實現恆水位過濾。
公共沖洗PLC負責六個濾池的反沖洗排隊協調、和對反沖洗設備（反沖水泵、鼓風機等）及其進出口閥門的監控。當單元PLC向公共沖洗PLC發出反沖洗請求時，公共沖洗PLC則開始啟動反沖洗程序對該濾池進行反沖洗控制。當某濾格正在反沖洗時，若又有一個或多個濾池發出反沖洗請求信號時，則此信號被存入公共沖洗PLC存儲器中，然後按存儲先後順序進行沖洗，排隊等待反沖洗的濾池則維持正常的生產。
模擬屏PLC的作用是驅動模擬屏工作及實現與水公司電台系統、微機的通訊。在模擬屏上能動態顯示整個水廠的工藝流程和設備運行狀態以及其主要的工藝參數，並實現聲光報警，便於生產調度管理。
4.3 程序設計
當濾池滿足反沖洗控制約束條件之一時進行反沖洗。本系統用一個反沖洗PLC實現六個濾池的排隊反沖洗，通過公共程序的讀寫命令採集整組濾池的反沖信息及濾池具體水位情況並發出命令。公共程序的主要內容包括：反沖水泵風機控製程序、公共PLC與其他各單元PLC信息的讀寫程序和濾池排隊程序。
每格濾池的工藝過程基本相同，其PLC程序結構也相同，可用子程序的形式，如圖3所示。每個濾池程序包括初始化命令及濾池的自動狀態、手動狀態、現場狀態等程序。濾池自動狀態程序包含反沖洗狀態、整理狀態、正常過濾狀態三個子程序。濾池手動狀態程序包含各個閥門的手動操作命令。濾池現場狀態程序主要內容包含：（1）在濾池由自動狀態轉到現場時已發出的命令必須全部復位。（2）自動狀態中的某些變數，如時間變數、計數器變數等必須復位。（3）針對反沖必須在這個狀態下發出一個結束反沖命令。
4.4系統監控軟體
本系統上位機採用Windows NT操作系統，實時監控軟體選用Wonderware公司的InTouch7.0工業組態軟體,它主要包含WindowMaker和WindowViewer兩個程序。上位機配備有遵循FIPWAY通訊協議的通訊網卡，實時採集生產數據。通過監控計算機可清晰地顯示濾池的過濾、等待、反沖等運行過程中動態的工藝模擬畫面，可對系統的所有設備進行遠程操作和控制，並具備顯示工藝布置圖、實時動態參數、設備的工作狀態及實時/歷史報警信號、在線儀表的實時/歷史趨勢曲線、馬達運行時間等功能，同時可進行離線/在線編程及設定參數的修改，編制和列印生產與管理報表。
5 新舊系統的聯網問題
由於新建的濾池系統與水廠原系統是用不同公司的PLC開發成的兩套獨立系統，兩系統的通信協議不同，它們之間沒有數據通信，這給生產和管理帶來一定的麻煩。兩期的監控組態軟體都採用了InTouch，但所用版本不同。從技術改造成本和公司技術力量來考慮，決定利用InTouch基於乙太網並兼容TCP/IP通信協議的網路功能來實現兩套獨立系統的聯網控制。具體方法如下：
先用交換機組建一個乙太網，系統示意圖如圖4，並在原系統監控微機PC1
和新建系統監控微機PC2上分別安裝TCP/IP通信協議、NetDDE程序。
再對InTouch監控系統軟體進行設茫篴. 運行InTouch的開發環境windowmaker，利用「import」功能將新舊兩期程序數據整合成為一個完整的應用程序，分別安裝在PC1和PC2上，這樣就可以在任一台PC上對生產進行監控；b.對InTouch的DDE Access進行設置，方法是在「Modify DDE Access Name」對話框中的「DDE Application/Server Name」欄增加「\\PC2\viewer」（在PC1上）和「\\PC1\viewer」（在PC2上）。通過這個設置，PC1和PC2就可通過乙太網進行實時數據通信；c. 初始化NetDDE，運行InTouch windowviewer，PC1和PC2即可進行實時通信。
6 結束語
濾池經一段時間的運行後顯示出控制系統應用效果良好，系統的各項控制性能指標均能達到設計要求。在正常情況下，本濾池水位波動被控制在設定值的±1.5cm范圍內，實現了自動過濾及六個濾池自動排隊和反沖洗，並間接實現了與水廠原系統的聯網控制，整個控制系統的設計基本滿足了生產要求，達到了預期效果。