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3．编程器

PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。

简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/WIN。

4．程序存储卡

为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。

5．写入器

写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。

6．文本显示器

文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，最多可显示80条信息，每条信息最多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断

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城市污水处理的特点

城市污水处理就是利用各种设施设备和工艺技术，将污水中所含的污染物质从水中分离去除，使有害的物质转化为无害的物质、有用的物质，水则得到净化，并使资源得到充分利用，其生产工艺流程是比较庞杂的。

污水处理过程控制是以物料平衡调度为主的连续性较强的慢处理过程。在污水处理过程中要用到大量的阀门、泵、风机及刮泥机等机械设备，它们常常根据一定的程序、时间和逻辑关系定时开、停。主要控制对象为：栅格、总泵房、沉砂池、生物反应池、沉淀池、加氯间、污泥处理装置、发电机房等。

因此，基于现场设备自动化功能的全厂综合自动化的主要目标重点不仅仅是保证生产处理质量，而更现实的是减轻劳动强度、方便生产管理、提高设施设备的利用率、节能降耗、减员增效。一些发达国家的城市污水处理厂无不例外均配置了自动化技术水平愈来愈高的全厂综合自动化控制系统，其显著效果就是其运营人员数量的大幅度减少，节省成本。

据了解，污水处理厂建设自控系统，成本一般占设备的10%，包括控制仪表、流量计这些等等都在内。原来污水处理厂的管理控制是粗的控制，有了自控系统之后能够做到精确控制，避免很多失误，并且能够减少能源消耗、降。自动化产品在污水处理领域的市场前景十分广阔。

由于现代污水处理厂规模越来越大，所以自动化程度要求越来越高。污水处理自动化控制系统应具有全自动逻辑控制、在线工艺状态显示及参数记录、运行故障诊断记录、生产报表显示记录等功能。系统能长周期安全无故障运行，具有高可靠性。

污水处理自动化现状

我国污水处理自动化控制起步较晚，进入20世纪90年代以后，污水处理厂才开始引入自动控制系统，但多是直接引进国外成套自控设备，国产自动控制系统在污水处理厂应用很少。早在70年代，我国的水行业就开始应用自动化技术，到90年代，自动化、信息化在水行业受到了普遍重视。近20年来，我国水行业在自动化技术和信息化技术应用方面得到了长足的发展，创造了良好的经济效益和社会效益。

过去的二十年，自动化技术与信息技术已经广泛地应用于水行业中。尤其是自动化技术，应用于闸门泵站的自动化改造、水厂和污水厂的SA系统、城市供水调度系统。随着无线通信技术，互联网技术和视频技术等不断发展和普及，已基本实现了水行业的“可视化”。

但是，与国际水平相比，我国的自动化和信息化技术还相对滞后，整体上还处在国外80-90年代的水平。主要体现在发展的不平衡和应用水平方面。以智能决策为目标的信息化技术则相对迟缓，“信息孤岛”现象依然严重，自动化技术和信息化技术缺乏融合，大量的过程数据都静静地“躺”在现场，而没有发挥其应有的作用。

污水自动化产品的需求

节能减排作为当前水行业发展的重要任务之一，其工作的进展备受瞩目。而自动化与信息化技术作为水行业发展中的后助力量，保障着节能减排工作的有续进行。它将解决生产水、供水、排水处置及污水处置的过程控制与管理智能化，从而最大限度地减少水资源的浪费，基本实现水资源的优化配置，最大限度的让水资源循环利用起来。

在新的形势下，污水处理对于自动化产品提出了更高的要求。良好的质量控制，使产品能够稳定的运行，为保证水厂稳定运行，污水处理对控制系统的高可靠性要求，要求PLC支持多种冗余方式，能够更好的提高系统的可靠性，提高水厂、污水厂的运行效率，为更严格的水质达标提供保。

为保护用户的初始投资，要求系统具有很好的开放性，能够为世界各大著名厂商（如Siemens、AB、GE、Schneider等）的设备提供完备的驱动程序库；支持DDE、OPC（Server及Client）、ODBC等标准，支持SQL语言、ActiveX控件；提供大量的函数，可使用VB、VC++、Delphi等开发工具进行第三方开发。

为了降低系统的能耗、药耗，要求系统具有丰富的控制算法，如过程控制算法、模糊控制等高级过程控制算法、变频调节控制算法等，能够集成电能管理、智能控制水泵。同时，具有灵活的开放性。就水处理工程特点而言，在一个项目中可能包含多家供应商的产品，要求电控系统具有强大的包容性，并符合IEC国际标准。

为了节省成本、减少系统维护的工作量，要求控制系统具有易用易维护的特点，要求所有模块均支持带电插拔、可通过SD存储卡对系统程序进行升级、备份，背板上设计有防混销以避免插错模块，独特的接线端子设计，并提供预接线系统。因为水行业自动化专业人员相对较为匮乏，大部分技术人员主要从事工艺维护，因此希望自动化系统稳定、可靠，既便出故障也只需简单操作就能快速使系统恢复，最大程度的减少对连续供水或污水处理的影响。

典型自动化产品的趋势

软件

随着自动化控制在污水处理中已得到的广泛应用，软件也有了飞速的发展。中央监控系统已经成为污水厂日常监控、运营管理和维护的中心。目前在国内污水处理市场占有率较高的监控组态软件分别是GE Fanuc的iFix、Wonderware的Intouch、西门子WinCC等。国内厂商以亚控、力控等为主。

我国目前对广域污水自动监控系统的逐步建设和完善也越来越重视。软件正朝着大型化、信息化和网络化的方向发展。结合中小型污水处理厂的特点，广域监控是今后污水厂监控系统重要发展趋势之一。业内人士表示，监控组态软件最好能增加具有操作系统核心防护功能，能应对各种意外情况，尽可能防止系统崩溃！

自动控制系统

污水处理厂的自动控制系统要求能够实现“集中管理、分散控制”的监控模式，使得局部故障不影响主体正常运行，将风险分散，确保系统的可靠性。系统内部的配置和调整灵活，构建弹性化，可根椐不同工艺处理要求及用户需求进行优化。并具备很好的开放性、兼容性和扩展性，可应用不同品牌的软硬件进行整合，可无缝的把分期建设的系统融为一体。

自控系统要充分考虑与厂外污水厂、泵站、水务局自控系统接口，可采用多种通信解决方案，组成广域网统一监控。并实用、完整的系统监控管理功能，能有效的实现工艺处理的控制、诊断和调度，采用先进的节能降耗控制技术，节能效

2．在自动化应用领域，从用户需求上看，需要提供整体自动化解决方案。是用户的客观需求推动着自动化的发展。

由于我国经济的迅速发展，生产装置迅速向大型化方向发展，生产装置的大型化能够带来明显的生产效率提高、原料消耗减少、劳动力成本降低等。生产装置的大型化对自动化系统要求更高、更全面、更复杂，设备之间具有更好的协调性。因此用户迫切希望自动化供应商能够解决生产设施大型化和连续化面临的所有自动化技术问题，提供整体自动化解决方案。正因如此，成套项目、大包项目、MAV/MIV和EPC总包交钥匙工程方式越来越多。对于大型工程项目，往往工程公司是EPC主角，自动化解决方案供应商做MAV（主自动化供应商）、MIV （主要仪表承包商）。这种做法利于大型工程的建设，保证项目顺利按时投产，如百万吨级的乙烯项目，其下产品很多，一般有十几个装置，需要同时投产。否则误工一天，就会有巨大的损失。为了便于管理，工程公司和企业都愿意这样做。对于承包的仪表厂商来讲MAV/MIV是一种增值的服务。在我国当前大型和超大型石化项目中， 越来越倾向考虑集成自动化系统， 并在SINOPEC、CNPC等大客户中已经得到了成功的应用，例如：青岛炼油MAV项目、独山子石化大型石油化工一体化MIV项目、镇海百万吨乙烯MAV项目、天津石化100万t乙烯 MAV-DCS、MAV-SIS项目等。

3．在自动化行业，供应商的发展模式：都致力于打造最具竞争力的自动化解决方案供应商，是自动化行业发展的必然要求。

国内外知名的自动化公司几乎都是不但做现场仪表业务，也做DCS、PLC等系统业务，既做产品销售，也做项目实施和工程技术服务，能给用户提供全集成的自动化技术解决方案，产品集成能力、方案设计能力、工程服务能力和实力都较强，不仅是产品销售公司，更是提供解决方案的技术公司，都能够提供从信息管理系统、控制系统到现场仪表的全套产品，能给用户提供整体自动化解决方案。

值得注意的是，近几年自动化系统制造商不再把自己仅仅看作是DCS的供应商，而是针对用户的某一个项目综合需求，从控制方案的制定开始，包括设计选型、系统集成、硬件采购、软件配置、现场调试、开车投运，直到验收，全过程都由其承包。它们既是咨询公司，又是解决方案供应商，更是系统集成商务商。这种做法进一步满足了用户的要求，同时也要求供应商对用户的工艺、控制难点、不同类型仪表的功能和性能都要十分了解。许多综合性的自动化集团成立了专门针对某些行业的“解决方案”公司。例如Emerson集团在兼并了Westinghause的自动化部后，将其DCS（Ovation）和工程人员统合改为“电力和水处理解决方案公司”。霍尼韦尔、西门子、HIMA等也都致力于成为广大用户可信赖的合作，帮助用户提高产品产量、质量、效益、安全、环保、低碳，为用户提供具有竞争力的自动化解决方案务，为用户创造价值，依托产品全集成，在产品上层的是专业化的解决方案。随着技术的发展，最终用户自己做系统、自己做方案的能力会越来越弱，综合性的方案解决者在未来的市场竞争中将会起着越来越重要的作用。所以自动化供应商都在专业化的解决方案上。首先通过专业化的解决方案为客户创造价值，为客户的生产过程提率、可靠性、方便性、安全性，已经成为当今自动化行业最突出的发展趋势。

4．解决方案的需求趋势使得系统集成商的价值进一步提升。

目前，几乎所有的大牌自动化公司都在走系统集成之路。中国主要系统集成市场规模增长及预期（百万人民币）如上表所示，据统计，2008年中国自动化系统集成市场的规模为559.5亿元。2009年规模为610亿元。

系统集成业务涉及“现场仪表、控制系统和管理系统”三个层面的解决方案，包括：仪表成套、控制系统、工程大包和交钥匙项目及EPC、MAV、MIV项目，以DCS/PLC控制系统、仪表成套、产品集成和工程服务为业务重点。行业解决方案打造的是服务营销理念，其具体内涵如图2所示。

观察过去几年的自动化市场，一个非常重要的趋势是从产品向解决方案的迈进。如果倒退5年，多数的厂商任然将自我在产品的供应商，同时客户的需求大多也是从产品层级开始。但是，随着市场的成熟，竞争加剧，并且用户的需求也在向中高端发展。这使得解决方案进入越来越多人的视线，解决方案的供应商或者战略层面的自动化伙伴越来越受欢迎；而在客户端，对这一趋势的认识也逐渐深刻，很多自动化公司逐步进行了业务转型，通过培育和提升系统集成能力、工程技术能力、服务能力、销售能力和产品能力，实现从“产品”向“解决方案”的业务转型，实现从“产品公司”向“工程公司”的转变，以现有产品促进和发展集成业务，同时在系统集成业务的发展过程中推动和丰富公司的产品线，“以集成带产品，以产品促集成”，为广大的客户提供价比优越的一揽子自动化解决方案和专业化的工程服务。而这这种趋势之下，系统集成商的作用愈发凸显。

系统集成业务是一种很强的技术行为，强调技术和工程，以解决方案为中心，是技术含量很高的行为，技术是系统集成业务的核心，有其复杂性、综合性和专业性，对从业人员的专业技术能力和素质要求较高，强大的工程技术能力是开展系统集成业务的有力保障和支撑。随着系统集成业务的发展，通过行业开拓、人才积淀、业绩积累和加大应用研发，众多的系统集成商正在不断的塑造企业品牌。相信在不久的将来系统集成厂商会有更多的知名品牌涌现出来，甚至是国际。

STEP7-Mirco/WIN程序的状态监控与调试功能

1）、编译程序
     执行菜单【PLC】→【编译】或【全部编译】选项，或点击工具栏的 或按钮，可以分别编译当前打开的程序或全部程序。编译后在输出窗口中显示程序编译结果，必须在修正程序中的所有错误，编译无错误后，才能下载程序。若没有对程序进行编译，在下载之前编程软件会自动对程序进行编译。

    2）、下载与上载程序

下载是将当前编程器中的程序写入到PLC的存储器中。计算机与PLC建立其通信连接正常，并且用户程序编译无错误后，可以将程序下载的PLC中。下载操作可执行菜单【文件】→【下载】选项，或点击工具栏按钮。

上载是将PLC中未加密的程序向上传送到编程器中。上载操作可执行菜单【文件】→【上载】选项，或点击工具栏按钮。

    3）、PLC的工作方式

     PLC有两种工作方式，即运行和停止工作方式。在不同的工作方式下，PLC进行调试的操作方法不同。可以通过执行菜单栏【PLC】→【运行】或【停止】的选项来选择工作方式，也可以在PLC的工作方式开关处操作来选择。PLC只有处在运行工作方式下，才可以启动程序的状态监控。

    4）、程序运行与调试

    程序的调试及运行监控是程序开发的重要环节，很少有程序一经编制就是完整的，只有经过调试运行甚至现场运行后才能发现程序中不合理的地方，从而进行修改。STEP7—Micro/WIN4.0编程软件提供了一系列工具，可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。

    (1) 程序的运行

单击工具栏的按钮，或执行菜单【PLC】→【运行】选项，在对话框中确定进入运行模式，这时黄色STOP（停止）状态指示灯灭，绿色RUN（运行）灯点亮。

    （2）、程序的调试
    在程序调试中，经常采用程序状态监控、状态表监控和趋势图监控三种监控方式反映程序的运行状态。下面结合示例介绍基本使用情况。

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