基于S7—200的真空泵系统研究

赵素玲

【摘 要】真空泵系统在很多领域的应用越来越广泛，如电力行业、石油化工业、环保行业等。本文是对基于西门子S7-200为控制器的真空泵系统进行研究，此系统主要用于污水处理，主要包括废水处理、沼气压缩、垃圾产生气体回收（生物气体）、活性污泥箱软化等几个主要功能模块。

【关键字】污水处理；真空泵系统；S7-200

中图分类号： TP273.4 文献标识码： A 文章编号： 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

此真空泵组控制系统分为A和B两组，两套之间是相互独立的。A为主控制系统，B为副控制系统，运行时只能启动一组。正常情况下只启动A组，若A组出现故障短时间无法维修时，则启动B组真空泵应急。

启动系统，真空泵组开始工作，直到真空罐内真空度达到设定值。进口管路上装有一个压力变送器（4～20mA输出），进行压力检测，并显示；并在系统的进气管路上设置了一个“旋风分离器”，分离的液体流入下面的收集罐。收集罐上装有高、低液位开关，当液体达到高液位时，收集罐上面的切断电磁阀关闭（此电磁阀为常开型），然后破真空阀和排液阀打开进行排液。直到液位到达低液位时，破真空电磁阀和排液阀关闭，然后收集罐上面的切断电磁阀打开。

在真空罐排水出口设有“排水分离器”和“温度变送器”：排水分离器上装有高、低液位开关，当液位达到高液位时，底部排水电磁阀（24V）打开进行排水，直到液位到达正常液位（排水时间可调）。当液位达到低液位时，补水电磁阀（24V）打开进行补水，直达液位达到正常液位（补水时间可调）；温度变送器用来检测分离器内液位的温度，当液位温度高于设定值时，启动离心泵，同时打开换热器进口的电磁阀，进行散热，直到温度达到低设定值时关闭离心泵和换热器进口的电磁阀，如果液位温度还是降不下来，达到高高设定点，就需要停掉真空泵，同时报警。

2 PLC输入/输出点分配表

3 系统的梯形图程序根据设计要求，本系统共需要I/O点数为21 输入/17输出。在主机模块中，常用的主机有CPU222，CPU224等。选用CPU224作为主机，CPU224主机为14输入/10输出，它可以有7个扩展模块，且有内置时钟，有更强的模拟量和高速计数处理能力；并且与21输入/17输出较为接近，只需擴展一片8点输入/输出的扩展块即可，所以CPU224是最佳的选择。EM223是有8点输入和8点输出，这样扩展一个EM223就满足系统要求。

本设计采用S7-200系列专用编程软件STEP 7 Micro/WIN SP6编程软件进行编程。以下为真空泵组的梯形图程序，本系统比较复杂程序很多，由于篇幅所限，在此只给出部分程序。

4 系统的优化

由于真空泵组在运行的时候功率较大，且运行周期较长，因此真空泵组的发热情况比较严重，容易影响室内温度的上升。为维持真空泵室内温度的稳定性，因此建议加入一个通风制冷系统的模块。当室温达到低的设定值时，此时的温感检测到室温为一个正常值，不会影响到真空泵组的稳定性，则温感不发出给PLC。当室温达到高的设定值时，温感检测到室温已大于正常值，则给信号给PLC，此时输出为排风扇，排风扇得电开始排风，直到温感达到低设定值，将排风扇断电。当室温达到高设定值时，温感输入信号给PLC，PLC输出将排风扇断电，并给工业制冷空调一个信号，工业制冷空调然后开始工作，直到温度达到到设定值断电。