基于S7—200的真空泵系統(tǒng)研究

趙素玲

【摘 要】真空泵系統(tǒng)在很多領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，如電力行業(yè)、石油化工業(yè)、環(huán)保行業(yè)等。本文是對基于西門子S7-200為控制器的真空泵系統(tǒng)進(jìn)行研究，此系統(tǒng)主要用于污水處理，主要包括廢水處理、沼氣壓縮、垃圾產(chǎn)生氣體回收（生物氣體）、活性污泥箱軟化等幾個主要功能模塊。

【關(guān)鍵字】污水處理；真空泵系統(tǒng)；S7-200

中圖分類號： TP273.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）36-0017-001

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.36.007

Research on Vacuum Pump System Based on S7 - 200

ZHAO Su-ling

（Suzhou Jianxiong Vocational and Technical College Zhongde Engineering College， Jiangsu Taicang 215411， China）

【Abstract】Vacuum pump system is used more and more widely in many fields， such as power industry， petrochemical industry and environmental protection industry. This paper studies the vacuum pump system based on Siemens S7 - 200 controller， which is mainly used for sewage treatment， including several main functional modules such as wastewater treatment， biogas compression， waste gas recovery （ biogas ） and activated sludge tank softening.

【Key words】Sewage treatment； Vacuum pump system； S7-200

1 控制要求

此真空泵組控制系統(tǒng)分為A和B兩組，兩套之間是相互獨(dú)立的。A為主控制系統(tǒng)，B為副控制系統(tǒng)，運(yùn)行時只能啟動一組。正常情況下只啟動A組，若A組出現(xiàn)故障短時間無法維修時，則啟動B組真空泵應(yīng)急。

啟動系統(tǒng)，真空泵組開始工作，直到真空罐內(nèi)真空度達(dá)到設(shè)定值。進(jìn)口管路上裝有一個壓力變送器（4～20mA輸出），進(jìn)行壓力檢測，并顯示；并在系統(tǒng)的進(jìn)氣管路上設(shè)置了一個“旋風(fēng)分離器”，分離的液體流入下面的收集罐。收集罐上裝有高、低液位開關(guān)，當(dāng)液體達(dá)到高液位時，收集罐上面的切斷電磁閥關(guān)閉（此電磁閥為常開型），然后破真空閥和排液閥打開進(jìn)行排液。直到液位到達(dá)低液位時，破真空電磁閥和排液閥關(guān)閉，然后收集罐上面的切斷電磁閥打開。

在真空罐排水出口設(shè)有“排水分離器”和“溫度變送器”：排水分離器上裝有高、低液位開關(guān)，當(dāng)液位達(dá)到高液位時，底部排水電磁閥（24V）打開進(jìn)行排水，直到液位到達(dá)正常液位（排水時間可調(diào)）。當(dāng)液位達(dá)到低液位時，補(bǔ)水電磁閥（24V）打開進(jìn)行補(bǔ)水，直達(dá)液位達(dá)到正常液位（補(bǔ)水時間可調(diào)）；溫度變送器用來檢測分離器內(nèi)液位的溫度，當(dāng)液位溫度高于設(shè)定值時，啟動離心泵，同時打開換熱器進(jìn)口的電磁閥，進(jìn)行散熱，直到溫度達(dá)到低設(shè)定值時關(guān)閉離心泵和換熱器進(jìn)口的電磁閥，如果液位溫度還是降不下來，達(dá)到高高設(shè)定點(diǎn)，就需要停掉真空泵，同時報警。

2 PLC輸入/輸出點(diǎn)分配表

3 系統(tǒng)的梯形圖程序根據(jù)設(shè)計要求，本系統(tǒng)共需要I/O點(diǎn)數(shù)為21 輸入/17輸出。在主機(jī)模塊中，常用的主機(jī)有CPU222，CPU224等。選用CPU224作為主機(jī)，CPU224主機(jī)為14輸入/10輸出，它可以有7個擴(kuò)展模塊，且有內(nèi)置時鐘，有更強(qiáng)的模擬量和高速計數(shù)處理能力；并且與21輸入/17輸出較為接近，只需擴(kuò)展一片8點(diǎn)輸入/輸出的擴(kuò)展塊即可，所以CPU224是最佳的選擇。EM223是有8點(diǎn)輸入和8點(diǎn)輸出，這樣擴(kuò)展一個EM223就滿足系統(tǒng)要求。

本設(shè)計采用S7-200系列專用編程軟件STEP 7 Micro/WIN SP6編程軟件進(jìn)行編程。以下為真空泵組的梯形圖程序，本系統(tǒng)比較復(fù)雜程序很多，由于篇幅所限，在此只給出部分程序。

4 系統(tǒng)的優(yōu)化

由于真空泵組在運(yùn)行的時候功率較大，且運(yùn)行周期較長，因此真空泵組的發(fā)熱情況比較嚴(yán)重，容易影響室內(nèi)溫度的上升。為維持真空泵室內(nèi)溫度的穩(wěn)定性，因此建議加入一個通風(fēng)制冷系統(tǒng)的模塊。當(dāng)室溫達(dá)到低的設(shè)定值時，此時的溫感檢測到室溫為一個正常值，不會影響到真空泵組的穩(wěn)定性，則溫感不發(fā)出給PLC。當(dāng)室溫達(dá)到高的設(shè)定值時，溫感檢測到室溫已大于正常值，則給信號給PLC，此時輸出為排風(fēng)扇，排風(fēng)扇得電開始排風(fēng)，直到溫感達(dá)到低設(shè)定值，將排風(fēng)扇斷電。當(dāng)室溫達(dá)到高設(shè)定值時，溫感輸入信號給PLC，PLC輸出將排風(fēng)扇斷電，并給工業(yè)制冷空調(diào)一個信號，工業(yè)制冷空調(diào)然后開始工作，直到溫度達(dá)到到設(shè)定值斷電。