基于S7—200的真空泵系統(tǒng)研究

趙素玲

【摘 要】真空泵系統(tǒng)在很多領域的應用越來越廣泛，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。

【關鍵字】污水處理；真空泵系統(tǒng)；S7-200

中圖分類號： TP273.4 文獻標識碼： 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，兩套之間是相互獨立的。A為主控制系統(tǒng)，B為副控制系統(tǒng)，運行時只能啟動一組。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)真空度達到設定值。進口管路上裝有一個壓力變送器（4～20mA輸出），進行壓力檢測，并顯示；并在系統(tǒng)的進氣管路上設置了一個“旋風分離器”，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，當液體達到高液位時，收集罐上面的切斷電磁閥關閉（此電磁閥為常開型），然后破真空閥和排液閥打開進行排液。直到液位到達低液位時，破真空電磁閥和排液閥關閉，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，當液位達到高液位時，底部排水電磁閥（24V）打開進行排水，直到液位到達正常液位（排水時間可調(diào)）。當液位達到低液位時，補水電磁閥（24V）打開進行補水，直達液位達到正常液位（補水時間可調(diào)）；溫度變送器用來檢測分離器內(nèi)液位的溫度，當液位溫度高于設定值時，啟動離心泵，同時打開換熱器進口的電磁閥，進行散熱，直到溫度達到低設定值時關閉離心泵和換熱器進口的電磁閥，如果液位溫度還是降不下來，達到高高設定點，就需要停掉真空泵，同時報警。

2 PLC輸入/輸出點分配表

3 系統(tǒng)的梯形圖程序根據(jù)設計要求，本系統(tǒng)共需要I/O點數(shù)為21 輸入/17輸出。在主機模塊中，常用的主機有CPU222，CPU224等。選用CPU224作為主機，CPU224主機為14輸入/10輸出，它可以有7個擴展模塊，且有內(nèi)置時鐘，有更強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，只需擴展一片8點輸入/輸出的擴展塊即可，所以CPU224是最佳的選擇。EM223是有8點輸入和8點輸出，這樣擴展一個EM223就滿足系統(tǒng)要求。

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

4 系統(tǒng)的優(yōu)化

由于真空泵組在運行的時候功率較大，且運行周期較長，因此真空泵組的發(fā)熱情況比較嚴重，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制冷系統(tǒng)的模塊。當室溫達到低的設定值時，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。當室溫達到高的設定值時，溫感檢測到室溫已大于正常值，則給信號給PLC，此時輸出為排風扇，排風扇得電開始排風，直到溫感達到低設定值，將排風扇斷電。當室溫達到高設定值時，溫感輸入信號給PLC，PLC輸出將排風扇斷電，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，直到溫度達到到設定值斷電。