目录引言 (1)1 概述 (1)1.1 PLC概述 (1)1.2 项目概述 (2)2.1 系统结构配置 (2)3 取水站工程设计过程 (3)3.1 取水站整体设计思路 (3)3.2 取水站的硬件你配置 (4)4 项目实现过程 (5)4.1 进行硬件组态 (5)4.2 进行程序的编写 (5)4.2.1 所有程序的程序块的总集 (5)4.2.2 系统的启停模式和信号采集控制 (6)4.2.3 项目的模拟调式 (7)5 工程总结 (7)6 个人总结 (7)致谢 (8)参考文献 (9)引言随着现代化工业进程的不断加快，人们更加注重工业生产的效率，PLC自动化控制系统被应用于工业生产，不但工作效率高，而且还能行预处理很多工业生产过程状况、省去大量人为控制的麻烦，它已经逐渐成为社会发展的一种主流。

由于体积小、可靠性高以及组态灵活等特点,PLC 在工业控制领域得到了广泛的应用。

在PLC组成的控制系统中, 一般由上、下位组成主从式控制系统。

下位机为PLC, 完成数据采集、状态判别和逻辑控制等; 上位机则多为工业控制机或微型计算机. 完成采集数据信息的存储、分析处理, 并用于状态显示、报警等。

二者结合实现对系统的实时监控。

这种控制系统充分利用了工控机和PLC 的各自特点, 实现了优势互补, 因而被广泛采用。

水厂取水泵房的可控设备较少, 采用PLC 控制具有很高的性价比。

所以我要介绍的取水房水泵房同样也运用了PLC 自动控制的技术。

关键字：自动化，PLC，控制系统，计算机技术1 概述1.1 PLC概述可编程逻辑控制器（PLC）是一种以微机处理器为核心的，通过数字运算操作的电子系统装置，转为工业现场设计而设计。

在存储执行逻辑运算、顺序控制、定时计数和算数运算操作的指令，并通过数字或模拟式的输入输出接口，控制各种类型的机械生产过程。

目前PLC已应用在许多工厂和机器上，PLC不同于通用计算机，它支持多个输入和输出，扩展了工作的温度范围，受电气噪声的影响很小，具有良好的抗震动和冲击性能。

控制机器工作的程序通常存储在电池备份或者非易失性内存中。

PLC还是一个硬性实时控制系统的例子，它的输出结果必须在有限的时间内响应输入条件的变化，否则将导致误操作。

1.2 项目概述我们设计的这个自来水厂取水站自动控制系统，系统配置采用西门子成熟技术，控制中心采用Wincc服务器软件进行监控;符合国际或国家工业标准，可靠性高、适应能力强、扩展灵活、操作维护简便;系统平台软件选用稳定安全的主流操作系统，便于系统使用和维护;根据水厂生产设备、生产管理、工艺流程、构筑物位置分布相对集中的特点，系统选用目前国内外水行业中通行的基于可编程序控制器S7-300系列的(PLC)的控制系统。

系统由三层网络构成:中央监控系统、现场设备控制站、现场设备控制单元。

系统的分布式系统结构保证了控制系统的稳定可靠和易于扩展;西门子PLC控制器能完成现场工艺参数采集、设备控制;触摸式操作终端提供了良好的图形显示、友好的人机操作界面;同时PLC的极强的联网能力使各站点之间能方便可靠地传递控制参数和状态信息，模块化设计使之可以灵活配置和适应不同的网络结构。

自来水厂的水的处理的原水（地下水、地表水、）经过反应池、滤池、吸水井、清水池、污泥池、过滤池，然后进入清水池，在进入管网。

自来水厂的三个主要环节可以纳为：取水——制水——供水。

工艺主要经过三大池：沉淀池——滤池——清水池。

下面介绍以下我们设计的取水房关于取水流程及其工艺介绍。

2 配置2.1 系统结构配置系统结构配置如图1所示：图1 结构配置这个工程主要采用了Siemens公司S7—300系列PLC，上位机STEP-7软件和专门为工业控制而配置的计算机共同构成自动控制系统，以实现水厂自动控制的各项功能，满足系统设计的预期要求。

现场的设备层采用现场总线控制通信技术，远程分控站将采集来的数据通过现场总线传送到主控室的中央集控站。

在主控室设有操作员工作站，操作员可以了解全场生产运行的实时情况，并可以下达操作控制指令，以实现自动化控制。

中央集控站整体结构如图2所示：图2 中央集控站整体结构其中，中央集控站主要实现的功能是：控制操作、显示功能、数据管理、数据处理、报警功能、报表功能、安全功能、打印功能、事件记录。

3 取水站工程设计过程3.1 取水站整体设计思路取水站整体思路设计图如图3所示图3 取水站整体思路设计3.2 取水站的硬件你配置取水站硬件配置表如表4所示：表4 取水站硬件配置表所需要的I/O信号点统计如表5所示图5 I/O设备表图5在这里进行数字量与模拟量的统计，以便与后面工程的运用，同时应该注意，在整个工程中，数字量输入信号包括：对各个水泵、风机和阀门的运行状态故障反馈信号、手动/自动选择信号等；数字量输入信号包括：对各个水泵、风机和阀门的开、关、复位输出控制信号等；模拟量输入信号包括：集水池液位、清水池液位、污泥池液位、水池液位及浊度、压差等；模拟量输入信号包括：对收集水泵、回用水泵等设备的控制。

4 项目实现过程4.1 进行硬件组态打开软件SIMATIC Manager软件，按照上面的向导新建一个工程，建立完项目之后，打开硬件，按照需要的意见配置进行组态。

（组态的时候，应该注意，组态要记得编译保存，以免链接运行时出错。

如下图6所示：图6 硬件组态4.2 进行程序的编写依照工程要求来合理构思，进行程序模块的编译。

在编译的过程中，尽量程序写成子程序的形式进行调用，以便于运行出错时检查错误，调式程序模块，节约时间。

4.2.1 所有程序的程序块的总集在这个项目中，总共用了5个组织块，2个组织块，1个数据块，其中OB1组织块是级别最高，负责调用其它块。

而DB100则是存储的地址、数据，在刷新程序中，程序会将检测程序进行实时的存储，达到一个动态刷新的效果。

如模块总集如图7所示：图7 模块总集4.2.2 系统的启停模式和信号采集控制在系统自动运行模式下，取水系统可自动启动与自动停机。

自动启动与自动停机时不影响该厂原有供水设备的正常运转，即无扰启动与无扰停机。

泵站需采集和监控的内容包括：a.泵站格栅除污机前液位，旋转过滤滤网前后液位；b.单泵出口压力；c.格栅除污机和旋转滤网运行工况；d.机组开停一步化制约；e.泵机故障监测和保护（包括电机绕组/轴承温度、水泵轴承温度等的监测）；f.电动阀门故障监测和保护；g.通过现场总线接收变电所高压开关柜上综合保护单元采集的信号，包括水泵的温度、水泵的耗电量、水池液位、水源PH值、水泵的供电电源的电压、电流、电机工作功率等参数。

h. 泵站出水总管流量、压力（根据泵站总管出口流量制约加氯的用量）；i. 泵站内反冲洗泵运行工况；4.2.3 项目的模拟调式工程程序编译好之后，要进行系统数据的下载，下载完成后，然后利用模拟窗口，进行模拟，同时进行监控，可以知道程序的运行情况。

其中本项目的模拟可以将检测的情况进行保存，以便以后的使用和调试。

如下图8调式图8 调式5 工程总结该系统实现了自来水厂取水工艺流程、和取水设备运行状态、过程控制及各生产环节生产数据的实时采集，该系统还着眼于整个工程的控制与管理，采用西门子工控领域中的安全、可靠、成熟高效的PLC产品，提供给自来水厂一套综合的生产方案。

6 个人总结通过这次的课程设计，我了解到PLC编程技术的实用性，对PLC 编程有了一定的了解，也意识到自身有很多很多不足之处，尤其是在PLC编程技术上显得很不严谨成熟，在运行过程中会出现很多问题，通过寻问老师同学和他们的帮助，终于把工程顺利完成。

为期一周的PLC课程设计结束了，在这比较短暂的时间里，经过老师、同学对本次工程的指导，我受益匪浅，学习了不少关于自己在工程制作方面的知识。

课程设计让我对PLC梯形图、指令表、外部接线图加深了了解，也让我更加了解了关于PLC设计原理。

有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

本次课程设计脱离不了团队合作的力量，遇到问题和同学互相讨论交流，相互讨论。

这样，我们组员可以尽可能的统一思想，这样就不会使在做的过程中束手无策，迷茫无路可寻。

同学之间讨论不仅是一些技术的问题，还可以深入的讨论一些关于编程、设计理念的问题，这样可以加快自己处理问题的效率，少走很多的弯路。

课程设计是一种实践性的学习，在这次实践中我们懂得了PLC这门课不单是纸上的一段程序指令，把它放到工程中去，它能控制一项复杂巨大的工程，虽然只是一个小小的指令，手指轻轻一点，工程就能有序地进行。

这次课程设计让我们学会应用自己所学的基础知识，加上一定地程序改进就可以运行，大大增加我们学习PLC的兴趣，让我们在实践中的到一些学会知识的满足与成就感！致谢感谢在本次工程中对我们工程进行指导的老师，是他孜孜不倦的教诲才使的我们的工程顺利成功，同时在此也感谢在工程中帮助我们的同学，在此向他们表示感谢！参考文献【1】 step 7v 5．1编程手册[z] 西门子(中国)有限公司 2002【2】 Simatic S7．300可编程序控制器硬件和安装手册[z]西门子(中国)有限公司 2000【3】 wincc编程手册[z] 西门子(中国)有限公司 2002【4】陈金红白瑞祥工业污水处理智能监控系统开发-自动化技术与应用 2009.6 【5】孟如基于Ｓ７－３００的层流过滤器反冲洗控制系统微计算机信息2006.9。