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摘  要  玉溪新兴钢铁有限公司炼钢厂水处理斜板沉淀池排污周期为每个班排一次，排污方式为人工打开手动阀进行排污，为了降低职工劳动强度，通过使用西门子PLC200进行编程控制实现斜板沉淀池定时自动排污，同时设置故障报警及现场手动操作。

关键词  PLC200  斜板沉淀池  定时  自动排污

1  前言

PLC控制系统是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的远程控制系统。具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

玉钢炼钢厂水处理有13座斜板沉淀池，斜板沉淀池用作转炉浊环水净化。排污周期为每班排污一次，每次每个斜板沉淀池排污5分钟，之前排污都是职工打开手动阀进行排污，且需要职工在现场值守排污。为了降低职工劳动强度，提高工作效率，提升设备自动化水平，通过使用西门子PLC S7-200对排污进行控制，实现自动排污。

2  系统要求

1） 每座斜板沉淀池每班排污一次，每次排污5分钟。

2） 每次只能对一座斜板沉淀池进行排污。

3） 一座斜板沉淀池排完污后，需用压缩空气对排污管进行吹扫10秒钟。

4） 当污泥池液位到达上限位时需发出报警，同时所有的排污阀关闭。

5） 设有手动-自动转换开关，实现手动、自动操作。手动可以对13座斜板沉淀池进行任意排污，自动是按顺序对13座斜板沉淀池进行排污。

6） 设有排污阀关到位短接按钮，当某一排污阀出现故障或在检修时，将短接按钮按在短接位置上，即可继续自动按顺序进行排污，不影响其他斜板沉淀池排污。

3  硬件配置

   PLC S7-200 CPU226 216-2AD23-0XB0 1块，EM 223 CN 223-1PL22-0XA8 1块，编程通讯电缆 6ES7 901-3DB30-0XA0 1根，浮球开关1只，按钮，指示灯，转换开关，中间继电器，电磁阀等。

4  程序设计

程序设计思路：

    1）使用西门子PLC S7-200 CPU226 设置时钟，按每个班排污一次，早班9:20，中班17:20，夜班1:20，从1～13^#斜板沉淀顺序自动进行排污。

    2）每座斜板沉淀池排污5分钟，当一座斜板沉淀池排污5分钟时间到后，自动关闭该座斜板沉淀池排污阀；当排污阀关到位后，自动打开该座斜板沉淀池吹扫阀，对输送管道吹扫10秒钟；如果排污阀关到位故障，则不能自动打开该座斜板沉淀池吹扫阀对输送管道进行吹扫。同时发出报警，值班人员通过报警到现场查看处理，操作箱设置有排污阀关到位短接转换开关，值班人员可以在关闭该座斜板沉淀池排污手动阀后，在操作箱将关到位短接转换开关打在短接位置，即可继续自动进行排污。这个过程中可以对出故障的排污阀进行处理。当对某一做斜板沉淀池进行检修时，只需将操作箱上的排污阀短接转换开关打开短接位置，其他斜板沉淀池即可进行自动排污。

    3）现场操作箱设置有手动-自动转换开关，当自动进行一轮排污后，值班人员进行巡检发现某一斜板沉淀池较脏，可以手动操作，对这座斜板沉淀池进行排污。

    4）在完成一轮自动排污后对定时器进行复位，考虑到当某一排污阀关到位发生故障后，值班人员不及时处理，在处理完故障后还没有完成一轮自动排污时，下一轮自动排污时间到，这样定时器将出错，因此在这一轮自动排污时间到前10分钟，用时钟定时对定时器进行复位，即早班9:10，中班17:10，夜班1:10对定时器进行复位。

    5）斜板沉淀池排污进入污泥池，考虑污泥池的装载量，在污泥池安装浮球开关，当液位到达上限位时，排污阀自动关闭，同时发出报警。操作人员到现场查看，如果是浮球开关故障，更换浮球开关即可恢复自动排污。

5  程序设计中遇到的问题及解决方法

5.1实时时钟的设置

通过编程软件 Micro/WIN 设置 CPU 的时钟，必须先建立编程通信连接。在 Micro/WIN 菜单中选择“PLC > 实时时钟”命令，打开“PLC 时钟操作”对话框如图1: 点击Read PC，然后进行设置时间，点Set。

图1  时钟设置对话框

使用指令READ_RTC使用示例见图2所示，进行编写程序，即可将PC时钟按年、月、日、时、分、秒、0、星期分别存储在VB100、VB101、VB102、VB103、VB104、VB105、VB106、VB107里，设置方式见表1。

图2  指令READ_RTC的使用

表1  VB100-VB107设置方式

  因为斜板沉淀池自动排污，只需要对时和分定时即可，时和分的定时示例见图3。

图3  时和分的定时

5.2 指示灯故障

    在程序设计初期，未设计排污管吹扫阀程序，在离线调试程序时，排污阀开到位指示灯故障，正常是对哪座斜板沉淀池进行排污，对应的排污阀开指示灯亮，其他斜板沉淀池的排污阀开指示灯熄灭。可是出现故障为前一座斜板沉淀池排污时间到后，对应的排污阀开到位指示灯不会熄灭。经过试验，原因为程序设计时，各排污阀打开之间没有停顿，即这一座斜板沉淀池排污时间到即发出打开下一座斜板沉淀池排污阀指令，因指令执行的时间比中间继电器执行的时间短太多，造成中间继电器没有及时断开，造成排污阀开指示灯故障。

6  结论

虽然在编程中存在一些问题，但是通过学习与实践，使得这些问题得到有效解决；通过使用西门子PLC S7-200对排污进行控制，实现自动排污，降低职工劳动强度，提高工作效率，提升设备自动化水平。同时分享程序设计中遇到的问题及解决方法，为大家解决类似的问题提供参考。

参考文献

[1] 韩相争. 西门子S7-200 SMART PLC 编程技巧与案例 [M]. 北京: 化学工业出版社, 2017.05

[2] 廖常初. S7-200 PLC基础教程(第四版) [M]. 北京: 机械工业出版社, 2019.05.01

[3] 程安宇，赵兰涛，倪红霞，陈卓，赵双. 快速学通西门子PLC S7-200/300[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2011.05.01.