论文总字数：19021字

摘 要

本文是用于工业循环水处理的基于PLC控制的加氯装置的设计。本设计能够有效地改善工业循环水的控制效果并且稳定性更高，从而降低成本。

此装置使用变频器控制加氯泵，从而达到节省能源减少成本的目的。根据设计要求，此控制系统以可编程控制器西门子S7-200为控制核心，人机界面监控操作，可以和上位机通讯，上位机软件采用WINCC编程，触摸屏采用MCGS进行编程设计，可实现实时监控的目的。

本设计可根据需要进行实时余氯值检测，根据循环水的余氯值，自动PID调整加氯量，能稳定地给循环水进行加氯，保持现场余氯值控制在设定值的±0.1范围内，加氯的操作分本地和集中，集中里分自动和手动。WINCC上位机和MCGS触摸屏的人机界面配合PLC能够有效灵活地对系统进行控制，提高了系统的可靠性和精确性。整个加氯系统操作简单、可靠、安全，克服了老式加氯装置繁琐不稳定的弱点，有效提高了循环水处理的自动化程度。

关键词：循环水 S7-200PLC WINCC上位机 MCGS触摸屏

The design of chlorine-feeding equipment based on the control of PLC

Abstract

This paper is the design of chlorine-feeding equipment based on the control of PLC for the treatment of industrial circulating water. This design can improve the control effect of industrial circulating water, improve the stability of water quality to cut costs.

This equipment takes frequency changer to control chlorine-feeding pump in order to energy savings. According to the requirement of the design, this control system takes the S7-200PLC as the control core. It has the Man-Machine Interface and it can communicate with PC. This design takes WINCC as the PC software and takes MCGS to write touch screen software. It can achieve the purpose of real-time monitoring.

This design enables real-time detection of residual chlorine and it can adjust the amount of chlorine according to the numerical values of residual chlorine. It can keep the numerical values of residual chlorine at the set value within ±0.1 range. The operation contains local and centralization and the centralization contains manual and automatic. The PC and touch screen coordinate with the PLC to control the system flexibility and effectively. This improves the reliability and accuracy of the system. The chlorine-feeding system is simple, reliable and safe. This system overcomes the weakness of old chlorine-feeding equipment what is complicated and unstable and it improve the automation of circulating water treatment effectively.

Key Words: Circulating water; S7-200PLC; PC configuration software WINCC; touch screen MCGS

目 录

摘要 I

ABSTRACT II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.1.1 课题的研究背景 1

1.1.2 课题的意义 1

1.2 目前国内循环冷却水处理方法 1

1.3 课题来源及论文的主要工作 2

第二章 循环水系统和自动加氯总体控制方案的设计 3

2.1 控制方案选择 3

2.1.1 S7-200PLC的工作原理 4

2.1.2 加氯系统的组成 5

2.1.3 加氯系统的控制原理 6

2.2 系统工艺流程和电气原理图的设计 7

2.2.1 工艺流程简介 7

2.2.2 电气原理图的设计 7

2.3 循环水系统变频方案设计 9

2.3.1 变频器的作用 9

2.3.2 变频器的选型 10

2.3.3 变频器的参数设定 10

2.3.4 变频调速的节能原理 10

2.3.5 变频调速在本设计中的应用 11

2.4 本章小结 11

第三章 PLC控制的自动加氯装置的软件设计 12

3.1 下位机软件设计 12

3.1.1 编程软件的选择 12

3.1.2 软件流程图 12

3.1.3 PLC编程 13

3.2 上位机组态软件设计 16

3.2.1 组态软件的选择 16

3.2.2 自动加氯监控系统的设计 16

3.2.3 界面的设置 17

3.3 S7-200与WINCC之间的通信 23

3.4 本章小结 24

第四章 触摸屏的设计 25

4.1 触摸屏软件的选择 25

4.2 触摸屏软件的流程构架 26

4.3 工程环境搭建 26

4.3.1 新建工程 26

4.3.2 设备窗口的设置 27

4.3.3 用户窗口的设计 28

4.4 本章小结 33

第五章 总结与展望 34

5.1 总结 34

5.2 展望 34

参考文献 36

致谢 37

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