基于S7-1200PLC的脫硝控制系統設計摘要近年來，隨著我國工業化進程的不斷加快，對各種能源的需求量也在急劇增加。但是綜合目前的工業領域的能源供應來看，在接下來的很長的一段時間內都會以石油、煤炭等為主要的能源，如果不處理這些能源排出的含硝廢氣，那么會對人和環境產生不可估量的危害。基于上述出發點，本文采用可編程控制器實現對脫銷系統的控制，在人機界面上顯示各設備狀態以實時監控和報警。此設計修建完成后的運行的成本較低，維護方便，同時應用了選擇性非催化還原（SNCR）的相關技術，是一套高效、清潔的脫硝控制系統。關鍵詞：脫硝；可編程控制器；自動控制系統目錄目錄 1第一章引言 11.1論文研究背景及意義 11.2國內外脫硝控制系統發展現狀 11.2.1國外脫硝控制發展現狀 11.2.2國內脫硝控制發展現狀 21.3本章小結 3第二章PLC基礎知識 42.1什么是PLC 42.2PLC的構成 42.3PLC的特點 52.4PLC控制系統的設計基本原則 52.5本章小結 6第三章工藝背景介紹 73.1SNCR集成模塊操作 73.1.1集成模塊使用前期準備 73.1.2集成模塊使用 73.2噴射系統操作 83.3本章小結 9第四章脫硝控制系統硬件設計 104.1系統硬件設計 104.1.1系統功能 104.1.2控制系統總體設計 104.2控制系統硬件設計 124.2.1上位機選型 124.2.2下位機選型 124.3I/O分配 124.4本章小結 13第五章軟件設計及其仿真測試 145.1系統硬件設備網絡 145.2系統整體思路流程 145.3仿真測試 205.4本章小結 24結束語 25參考文獻 27第一章引言1.1論文研究背景及意義在過去的幾十年里，全球各個國家的工業化進程在不斷加快，由于在工業化進程中是以石油和煤炭作為主要的能源消耗，而所使用的石油和煤炭在促進現代工業化的同時，其本身的燃燒也會產生許多的有害物質，其中就包括一些含硝的有害氣體。據不完全統計，每年排放到空氣中含硝的有害氣體多達5000萬噸，如果不能及時地采取相關的手段進行有效地脫硝處理，長此以往，地球的自然生態環境必然會遭受到很大程度的破壞。單純考慮我國的情況來說，汽車的尾氣、火力發電廠排放的廢氣等都會產生含硝的有害氣體，而這些含硝的有害物質會對人類與自然環境產生很大的甚至是難以挽回的傷害，比如：當這些含硝的有害氣體被吸入生物體內后，會對生物的身體產生極大的傷害；同時由這些有害氣體引發的酸雨，會對植物、土壤等造成損傷。綜合已經閱讀的文獻來看，我國在針對如何合理有效的處理脫硝這一問題上還是有一定的不足之處，同時考慮到世界能源結構在今后相當長一段時間內不會發生改變，仍以石油和煤炭作為主要能源來源，所以設計一種高效的脫硝控制系統已經刻不容緩，本文的研究課題正是從這一出發點設計了一套脫硝控制系統。1.2國內外脫硝控制系統發展現狀1.2.1國外脫硝控制發展現狀針對脫硝控制技術，西方的一些發達國家已經從上個世紀就開始著手研究設計了，最早的脫硝技術是上個世紀70年代初，美國的一家名為Engelhard的公司針對煙氣脫硝技術進行了專利的申請，但是因為當時的科學技術還不夠成熟，導致該技術并沒有進行普及。同樣是在上個世紀70年代左右，日本為了將美國研究的煙氣脫硝技術進行商業化使用，研制了一種基于釩基的催化劑，該催化劑成功地將已有的煙氣脫硝技術投入商用，這也標志著在全球范圍內首次建立了一套比較完善的脫硝控制系統。在日本利用催化劑將煙氣脫硝技術成功進行了商業化之后，美國與日本對該技術的進一步提升進行了合作研究設計，目前該公司的相關脫硝設備在美國甚至是歐洲范圍內獲得了廣泛的使用與關注。在上個世紀90年代末，美國成功設計了煙氣脫硝控制系統，然后日本成功將該技術進行了商業化普及之后，德國開始在全國范圍內全面普及該煙氣脫硝設備，據有關資料統計，德國至少90%以上的火力發電廠都已經開始使用該煙氣脫硝設備，并且這一技術及相關設備在歐洲市場上也受到極大的歡迎。1.2.2國內脫硝控制發展現狀有關脫硝技術的研究，我國早已從上個世紀60年代就開始進行有關工作了。在20世紀60到70年代，我國針對一些火電廠開展了有關煙氣脫硝的研究設計與試驗等相關工作，其中包括一些利用化學試劑與藥品進行吸附的方法，在當時這些方法已經取得了一些成果，并且在90年代在重慶首次將基于石灰石的煙氣脫硝裝置投入使用。利用化學方法進行的有關脫硝技術研究雖然取得了一定的成果，但由于其效果不是很好并且成果不高等一些外在原因，導致國家不得不加大了對這一研究方向的投入，同時要求積極推進更加高效技術的實踐試驗與研究設計，與物理相關的脫硝技術的研究也隨之展開，在那之后不久，基于物理方法的研究也取得了矚目的進步，其中包括采用脈沖電暈等離子的方法的成功應用。據不完全統計，截止到2010年，在我國全國范圍內的相關火電廠脫硝設備的總裝機容量已經達到了2億多千瓦，雖然總的裝機容量已經達到了驚人的數量級，但是在一些規模比較大的火電廠燃煤機器中的脫硝設備基本上全部依賴從國外進口。由于我國的工業制造技術還存在很大的進步空間，一些高精度儀器和特定的關鍵設備性能比不上國外已經很成熟的脫銷控制體系，與西方的一些發達國家相比，這些儀器及關鍵設備的質量還存在一定的不足。在“第十二個五年計劃”內，國家將脫硝納入規劃，包括但不限于火電行業、水泥行業和鋼鐵行業需要嚴格控制氮氧化物的排放。脫硝技術種類繁多,但實現大規模工業應用的成熟脫硝技術并不多。隨著國家環保政策的日益嚴厲,人們的環保意識逐漸增強,脫硝技術研究成果不斷涌現。我國的SNCR脫硝催化劑的研發近些年取得了較大進展,已出現國產化的曙光,SNCR脫硝催化劑的再生技術也日益成熟,并實現了工業化。這些技術都表現出良好的工業應用前景和可觀的經濟效益。未來應完善現有的脫硝技術,創新脫硝機理,研發同時脫硝和脫硫的新工藝、新技術,開發新的濕法和干法脫硝催化劑或吸附劑,實現我國脫硝技術的飛躍發展。1.3本章小結本章主要內容為，綜合分析了國內外有關脫硝控制系統的設計與具體實際應用的相關文獻，簡單介紹了目前的脫硝控制系統的發展情況及存在的不足，同時簡要分析了在當下設計一套高效、清潔的脫硝控制系統的必要性。

第二章PLC基礎知識2.1什么是PLC可編程邏輯控制器英文名叫ProgrammableLogicController，簡寫成PLC，它是采用的是可編寫程序的存儲器，用來在其部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和計算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程，是工業控制的核心部分。早期的可編程控制器主要用來代替繼電器實現邏輯控制，隨著微電子技術、計算機技術和通信技術的發展，以及工業自動化控制愈來愈高的需求，PLC無論在功能上、速度上、智能化模塊以及聯網通信上，都有很大的提高。現在的PLC己不只是開關量控制，其功能遠遠超出了順序控制、邏輯控制的范圍，具備了模擬量控制、過程控制以及遠程通信等強大功能。2.2PLC的構成從結構上分，PLC分為固定式和模塊式兩種。對于固定式PLC，它是一個將各個部件進行整體封裝的一個工作塊，包括CPU板、I/O板、顯示面板、內存塊、電源等一些主要的工作模塊，都被進行統一封裝，形成一個整體。而模塊式PLC正好與固定式PLC相反，模塊式PLC將各個部件進行獨立的封裝，每個部件均為一個工作模塊，這種封裝模式就導致了不同模塊主機可以通過不同的功能組合實現不同的目標控制。為了實現PLC內部程序和相關數據與外部設備的交換與溝通，IO模塊也是必不可少的。PLC中的IO模塊和微機、單片機中的IO模塊在結構組成上是相同的，也同樣包括輸入模塊、輸出模塊，其中輸入模塊負責將外部設備的輸入信號轉化為PLC能夠識別的數字信號，以便后續的調用，而輸出模塊是將PLC內部存儲的數字信號轉化為外部設備能夠識別的信號，以便實現PLC和外部設備之間的信息交流。PLC中包括的編程器可以PLC與其他外部設備進行相互的數據開發和信息交流的設備，同時編程器還可以用來檢測系統整體的運行狀況。同時，編程器能夠根據外部設備的需求改變PLC系統的內部參數，使得PLC和外部設備之間的信息交流更快，提高系統整體的工作效率。雖然編程器具有很強大的功能，但是在整個PLC系統工作的過程中，編程器是不會直接參與控制的。無論是在哪種型號的PLC中，最簡單的人機界面是指示燈和按鈕，用來反映PLC內部的一個實時狀態，當前人機界面的一體式操作員終端使用的場合不再局限于此，由計算機（運行組態軟件）代替人機界面實現交互功能已經很普遍。2.3PLC的特點可靠性高，抗干擾能力強。在工業應用中，電氣設備最基本的一個衡量指標就是可靠性的優劣。而PLC由于其本身具有很高的可靠性，所以被廣泛地使用在各個相關領域中。PLC之所以具有很高的可靠性，是因為隨著集成技術的不斷更新與進步，從之前的小規模集成電路升級為更加先進的大規模集成電路，配套齊全，功能完善，適用性強。隨著各個領域應用規模的不斷擴大，PLC的規格與型號也在不斷的更新，以此來適應時代的進步。到目前為止，即使在不同的系列中，PLC也已經擁有了不同規格型號的實用型產品。并且同一系列的不同規模型號的產品之間的功能差異并不是很大，這在真正意義上實現了集成化。易學易用。PLC之所以可以作為一種在各個領域被廣泛使用的微型計算機，也是由于其本身的編程并不是很困難，相關技術人員可以在很短的時間內快速掌握其編程語言。系統的設計、建造工作量小，維護方便，容易改造。不同于其他相關的編程控制硬件，PLC在于外部設備進行程序和相關數據的交換與工作中，不需要使用實體邏輯電線進行相互連接，由于PLC本身具有一定的邏輯存儲的功能，這使得工作過程中的復雜程度大大降低。目前，PLC的應用在國內外已經非常普遍，可編程控制器已經滲透到我們生活的方方面面，給我們的生活帶來非常大的便捷。過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環控制。作為工業控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環控制。PID調節是一般閉環控制系統中用得較多的調節方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運行專用的PID子程序。此外，PLC可靠性高、功能強大，他的高可靠性的設計非常適合在工業現場環境下應用。由此可看出，PLC在工業控制中已經起到了非常重要的作用。2.4PLC控制系統的設計基本原則綜合PLC自身的功能屬性以及外部工作環境來說，在對PLC控制系統進行設計時，至少應該滿足以下條件：第一，相對于我們要研究的目標對象來說，PLC只是用于研究的一個媒介，所以其在工作的過程中，應該盡可能滿足外部設備所要求的相關運行環境與條件；第二，在第一條原則得到滿足的情況下，同時要實現達到降低成本，實現經濟運行的目標；第三，外部設備的運行環境和要求條件很可能會隨時發生變化，為了滿足這一條件，通常我們在選取PLC時，要特別注意其容量的大小，盡量為后續實驗的改進與更新留有裕量。(1)仔細閱讀產品說明書這第一步看起來容易，卻會被很多設備工程師給忽略掉。在進行設計的時候必須認認真真看完相關的說明書，最重要的是關于安全的地方，人身事故是重中之重，必須了解容易發生事故的地方，如果發生危險該怎么處理能夠最大化減少傷害。(2)進行硬件的配置和軟件的編程，找出控制的點，也就是IO點首先需要找出控制點，分析各點位是什么類型，是數字量還是模擬量，給定還是反饋，再根據PLC設計硬件配置和適合的通訊配置，最后對IO地址進行分配。(3)程序流程圖在PLC編程之前，需要起草一個流程圖，能看出整個程序的邏輯。主要編寫的有主程序、停止程序，報警程序，報警復位程序等。在編寫程序的過程中需要注意各程序分開編寫，也就是用“塊”的形式，便于以后查找問題和理清邏輯。(4)編寫程序起草流程圖后確保無大問題，將需要系統需要控制的I/O點羅列出來，分類排布，在PLC變量表里錄入，然后就可以把程序寫入PLC了編寫完后檢查是否有遺漏的地方。(5)調試程序一般地，調試可以分為兩種方法，一種是在PC機上用仿真軟件做仿真調試，另一種就是把程序上傳到PLC進行在線調試。2.5本章小結本章主要介紹了與可編程控制器（PLC）相關的一些內容，主要從可編程控制器的編程原則、組成部件、它的特點、構成以及各個部件的具體功能等幾個方面做了簡單的介紹。

工藝背景介紹3.1SNCR集成模塊操作3.1.1集成模塊使用前期準備首先，將所有管道閥門打開，啟動水泵運行，保證管道順暢流通。然后所有管道應在條件允許情況下進行壓力測試，檢查有無滲漏。最后氨水儲量應滿足連續運行的耗量要求。3.1.2集成模塊使用第一步，關閉閥門1.10、閥門1.17，打開閥門1.1、閥門1.2、閥門1.3、閥門1.4、閥門1.5、閥門1.6、閥門1.7、閥門1.8、閥門1.9、閥門1.11、閥門1.14、閥門1.13、閥門5.1，泵開始工作，則集成模塊可以正常工作。集成模塊中泵1#、泵2#采用單臺泵工作模式，一用一備。第二步，打開閥門1.17，將泵的工作頻率設置為40Hz，根據所需的壓力設定值，通過壓力開關1.16顯示，逐步調節電動調節閥5.1的開度，根據電磁流量計6.1顯示，滿足所需噴射單元流量。當噴射單元所需流量較小時，泵工作的頻率低于35Hz，將電動調節閥5.1開度調大，以保證泵的正常工作狀態；當噴射單元所需流量較大時，泵正常工作（頻率在35-45Hz），逐步關閉電動調節閥5.1。第三步，集成模塊正常工作時，若需清洗過濾器濾芯，打開閥門1.10，然后關閉閥門1.8、閥門1.9，檢查濾芯并清洗。SCNR集成模塊的具體工藝流程如圖3-1所示。圖3-1SCNR集成模塊3.2噴射系統操作1、在噴槍正式投入使用前，所有管路必須雜質清理完成，以防止噴槍堵塞。2、使用噴槍噴氨前，從氨水儲罐到噴槍全過程的輸送主管道閥門必須處于打開狀態。3、在噴槍入口處，壓縮空氣壓力調節至2.5bar-3.2bar左右。4、在噴槍入口處，氨水壓力調節至約3bar左右。5、噴槍的安裝要注意噴槍插入深度，噴槍端部距離套管端部1cm，套管端部凸出煙道內壁1cm。6、調試每根噴槍的效果達到最佳霧化狀態；所有噴槍的噴射孔統一水平朝向一個方向，保證霧化覆蓋面積。7、脫硝系統短時間停止工作時，壓縮空氣正常供應，噴槍不必拔出。8、脫硝系統長時間停止工作時，噴槍拔出，噴槍套管并蓋上蓋帽。3.3本章小結本章主要集中介紹了脫硝控制系統各個模塊的具體的工作流程，主要包括卸氨泵模塊、尿素模塊、SCNR模塊以及噴射槍模塊等各個模塊的工作過程。

第四章脫硝控制系統硬件設計4.1系統硬件設計系統的硬件設計在整個控制系統中占了很重要的地位，必須以完成了整個系統硬件設計為基礎，才能讓系統有機地與軟件結合在一起。這一章將會從控制系統的控制總體設計、硬件選型、通訊功能如何在這里應用等幾個方面進行介紹。4.1.1系統功能此系統由現場實時傳輸的I/O數據實現的目標主要是實現對脫硝系統的控制及其監控。主要控制的設備主要是兩個泵，電動調節閥和對電磁流量計數據的讀取及記錄等。4.1.2控制系統總體設計綜合分析經濟實用性，系統包含的點位數等因素，本控制系統選取PLC控制系統，這樣能夠充分發揮PLC控制系統的優越性。本文根據系統工藝流程，設計一套基于工業三層網絡的控制系統，并采用自上而下和自底而上相結合的設計方法，以滿足系統“分散控制，集中管理，資源共享”的設計原則。SCNR脫硝系統網絡結構如圖4-1所示。從圖中可以看出，該控制系統包含三層網絡結構，分別為監控層、控制層及現場設備層。控制層與監控層通過以太網實現兩者數據交互功能，現場設備層與控制層是通過Profibus-DP通訊實現數據交互功能。以下分別對各層網絡的功能及實現進行介紹。圖4-1SCNR脫硝系統控制圖監控層：由兩個站組合而成，一臺是工程師站，另一臺是操作員站。其中，工程師站可以對系統進行修改，包括程序的修改和畫面的組態設計，操作員站主要用來監控和控制設備。上位機要滿足運算的速度快，能夠較好地抗干擾并且穩定性需要得到保障的PC機，需要在上位機上安裝博圖V15.1用于整個生產過程的監控，當有突發事件時能夠迅速作出反應，操作員可以第一時間發現問題并及時維護以保證生產能夠持續運行。控制層：控制層是系統的核心，接收從現場發送過來的數據，對特定的數據進行計算和處理，再將數據傳輸給監控層。這里控制器選用西門子S7-1200系列的PLC，主要是考慮到此系列控制器可靠性高，而且抗干擾性能強。根據設計院提供整套工藝流程，使用分布式IO的控制模式建立兩個從站，一個是還原劑供應系統，另一個是SNCR反應系統。現場設備層：現場設備層主要由系統中各種執行機構、傳感器、電磁閥、調節閥、稀釋風機、泵等設備組成。通過Profibus-DP通訊協議來實現從站與主站的數據傳輸，主要對系統中外圍設備所有數字量、模擬量等信號進行采集、處理及控制。4.2控制系統硬件設計SNCR煙氣脫硝系統投入自動運行時以便達到較高脫硝效率、不污染環境及安全可靠的操作性指標。該項目選用西門子S7-1200系列控制器和博圖V15.1上位機組成的監控系統，主要實現現場設備自動運行及控制要求。本項目的電氣控制柜和上位機安裝在中控室內。4.2.1上位機選型上位機是整個控制系統的重要組成部分，位于三層網絡的最頂層，對于系統性能指標及設備運行情況起到非常關鍵的作用。在工業控制中，上位機的選型主要從三方面來考慮：一是考慮到機器的穩定性與可靠性；二是應該考慮上位機系統是否滿足在項目中的安裝要求；三是應該綜合考慮經濟因素。通過上位機可以直觀顯示現場設備的溫度、流量、壓力等各參數的實時變化情況，為確保所設計的控制系統能夠穩定運行，本文選擇聯想的Thinkpad系列的計算機作為上位機，CPU選擇Intel酷睿i76700型號、主頻率3.4GHz、內存為8G。4.2.2下位機選型為了滿足SCNR脫硝控制系統的現場控制要求，并支持操作員全局操縱，確保控制系統能夠安全穩定運行，本項目選擇西門子公司S7-1200系列PLC和西門子觸摸屏TP1200。S7-1200PLC有著體積小，靈活等優勢，觸摸屏可以對系統的遠程監控等。4.3I/O分配

主要輸入及輸出點如表4-1所示:表4-1PLC輸入輸出信號地址分配4.4本章小結硬件系統是整個脫硝控制系統中的重要組成部分，只有結合實際的應用對象，同時考慮所要實現的控制要求，合適的選取各個部件才能保證系統功能的完整性。本章綜合分析了硬件部分所要實現的具體功能，并且簡要介紹了硬件系統各部分的選型。

軟件設計及其仿真測試根據前幾章完成的系統硬件設計及控制策略研究，需要在通過軟件編程來實現各工藝要求。5.1系統硬件設備網絡本項目中上位機安裝在中控室內，它是整個控制系統的監控核心。通過上一章與PLC建立的通訊，能夠實現歷史趨勢、故障報警、報表實現及各設備運行情況等功能，以便完成脫硝控制系統的數據采集、設備監控及管理等任務。系統軟件組成如圖5-1所示，編程軟件和監控軟件均在Windows系統上的博圖軟件進行設計和完成，是脫硝控制系統實現控制功能的重要一步。圖5-1控制系統硬件設備網絡5.2系統整體思路流程當反應爐開始工作后，就需根據實際檢測開始進行脫硝作業，當氨氣進入集成模塊時泵1#開始工作，泵1#和泵2#一個運行，一個備用。將泵的頻率設置為40赫茲，然后調節電動調節閥5.1的開度，在電磁流量計上顯示流量。如果電磁流量計顯示流量較小，泵的運行頻率低于35赫茲的時候將電動調節閥的開度調大，當泵的頻率在35到45赫茲之間時逐漸關閉電動調節閥5.1，電磁流量計顯示的流量逐漸恢復到正常水平。泵2#的主要作用是和泵1#互為備用，為了將工業生產時損失降小，所以準備一個預備泵。其具體工藝流程圖如圖5-2所示圖5-2工藝流程電磁流量計圖5-3電磁流量計AD轉換程序圖5-4電磁流量計示數顯示程序公式：OUT=[((FLOAT(IN)–K1)/(K2–K1))?(HI_LIM–LO_LIM)]+LO_LIM公式中IN表示輸入的值，該值介于0到27648之間且因為電磁流量計為單極性，所以k1設為0，k2設為27648。圖5-3左邊DRV功能塊的IN1管腳輸入IW96是從流量計讀取的數據，經過AD公式的轉換，將流量數據從計算機值轉換成實際的工程值，進而顯示在畫面上，供操作員監控數據。泵1#、泵2#圖5-5泵1#頻率反饋程序圖5-6泵1#頻率給定程序圖5-7泵1#組態畫面程序公式：OUT=[((IN–LO_LIM)/(HI_LIM–LO_LIM))?(K2–K1)]+K1公式中IN表示輸入值，因為此值介于0到27648且為單極性，所以設K1為0，K2為27648。圖5-5表示泵頻率的反饋，圖5-6表示泵的頻率給定。電動調節閥圖5-8電動調節閥轉換程序程序公式：OUT=[((IN–LO_LIM)/(HI_LIM–LO_LIM))?(K2–K1)]+K1其中IN表示輸入值，因為此值介于0到27648且為單極性，所以設k1為0，k2為27648。圖5-9電動調節閥組態及PID功能PID_Compact功能介紹：此功能塊既可用于PID調節，也可用于PI調節，其中PID指的是比例，積分，微分調節。可以用于調節很多物理量，常見的有溫度，壓力，流量等，這種控制方式在工業現場中使用非常廣泛。在組態界面中可以調整參數，如比例增益，積分和微分分別作用的時間，采用PID調節還是PI調節等。此外，該功能還提供了調試面板，在完成對功能的組態后可以進入調試面板測試，曲線圖可以很直觀地顯示出當前狀態。需要注意的是，此功能需要在循環中斷組織塊OB35中使用。PID_Compact中，Setpoint表示閥門的設定值，Input表示過程值，Output表示輸出值，Reset表示重置PID_Compact模塊。PID參數設置如下：圖5-10PID過程值限定過程值設定區間為0.0%到100.0%之間，超出區間PID_Compact模塊的Error會輸出相應的錯誤字符。圖5-11PID參數調節比例增益能夠決定PID調節器的調節強度，該值越大，調節的強度就越大。積分作用時間能夠控制調節器在調節過程中的穩定能力，如果設定的時間越大，則系統越不穩定。微分的主要作用是提高調節器瞬態響應的速度，設定的時間越長，則微分輸出維持的時間就越長。報警圖5-12電機報警及復位程序按下M0.0后正常情況下泵的驅動會接收到驅動信號，通過自鎖使泵保持運行狀態，如果在發出驅動信號M0.0后3秒內驅動沒有接收到設備反饋回來的運行信號，那么將會觸發報警M100.0，待操作員檢查泵狀態并消除故障后按下M100.2消除報警。5.3仿真測試電磁流量計圖5-13電磁流量計仿真根據AD轉換公式，仿真設定IW96數值為83m3/h，計算出實際值是82m3/h。泵運行測試圖5-14泵1#仿真當電動調節閥Input達到90時關閉泵。若泵啟動時遇到故障，則報警指示燈會變成紅色，此時需要操作員檢查泵的狀態，消除故障后點擊消除報警按鈕即可消除報警。當泵1在運行的時候泵2為備用狀態，因此不再贅演泵2運行情況。電動調節閥PID測試圖5-15PID仿真調節模式為預調節：預調節是利用輸出值的跳變啟動過程。圖5-16PID預調節調節模式為精確調節：在穩定狀態下，將圍繞過程值的操作生成恒定受限的震蕩。圖5-17PID精確調節

報警畫面圖5-18報警仿真畫面當泵運行遇到故障時人機界面會彈出一個黃底黑字的感嘆號，點擊感嘆號會轉入報警畫面，在出畫面中也可以點擊報警按鈕進入畫面，在報警畫面中能看到報警的泵，報警的內容以及報警的時間。歷史曲線圖5-19歷史曲線仿真在此畫面可以看到電磁流量計的走勢圖，在主畫面可以點擊歷史曲線按鈕進入此畫面。5.4本章小結本章在結合第三章設計的系統硬件的基礎上，給出了相應的各部分軟件的設計過程及功能實現的界面，主要包括用戶管理界面、變量記錄界面、系統監控界面、閥門PID調節界面等。結束語本設計以當前我國節能環保發展為背景，力求減少廢氣排放，在脫硝控制系統逐漸完善，國內規模日趨增大的基礎下，制定了一套有效合理的脫硝控制系統，此系統的是西門子S7-1200PLC進行控制。在設計的工作中做了以下的內容：第一階段，詳細分析了當下國內脫硝控制技術的發展，了解了國外脫硝的歷史與現狀，將來可能發展的趨勢，從經濟效益、社會效益等實用方面著手相關研究。第二階段，針對課題，進行現場工藝，設計與CPU模塊的選型。第三階段，在了解了相關背景和學習了基礎理論后，找到需要用PLC控制的點位,對點位進行系統詳細地分析，列出I/O地址。根據I/O點，對PLC的I/O模塊選型，再根據所選的I/O模塊，對I/O點的地址進行分配。第四階段，在做完了上面的工作后，就完成了硬件選型，進行軟件設計。首先畫程序流程圖，然后設計梯形圖，最后在S7-1200的編程軟件上實現。經過幾個月的努力，基本上完成了本系統的設計工作。本文將傳統的脫硝控制系統改進成以可編程序控制器（PLC）為核心的控制系統。

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