污水處理系統電氣控制系統設計_畢業設計(已修改)

　

【正文】 摘 要 本文主要介紹了 PLC 在城市污水處理中的具體應用實例，系統 設計 了城市污水處理工藝流程 和 基于 SIEMENS 的 S7— 200 系列 PLC 的污水處理實施方案， 以及 城市污水處理廠 電氣控制系統 的方法。 為了提高污水處理廠的運行管理水平， PLC 也成為了 該系統的重要組成單元 之一 ， 在該系統中 各單元按一定拓撲結構互 相 連 接 構成污水處理廠的控制系統。 結合污水處理廠自動化控制系統的運行情況， PLC 對污水廠的進出水質等參數進行 監控，同時控制水區及泥區的設備工作，當系統出現故障的時候系統能夠自行報警。 設計 包含 了 污水處理廠的設備組 成、自動化控制方式和 PLC 各工作站的功能、網絡構成在污水處理中的應用，總結自動化控制系統對提高生產效率、減少現場操作人員、提高安全性發揮的良好效果。 關鍵詞 污水處理 自動化控制系統 PLC 軟件設計 Abstract This paper designs the project of urban sewage disposal with PLC, which is SIEMENS S7— 200 series and introduces the method of urban wastewater treatment. The paper also designs the method of supervises and control in the urban wastewater treatment plant. In order to improve the operation management level of the sewage treatment plant, PLC has bee one of the important position units that is this system too, every Entrance form the control system of the sewage treatment plant according to certain topological structure interconnection among system this. Combine the running situation of the benevolence of one and automatic control system of wastewater treatment plant, system will monitor the water quality of the in and out sewage and also control the water zone and mire zone. When the system has something wrong PLC will give an alarm. Remend the equipment of the sewage treatment plant to make up, automatic control method and function, work of PLC every work station form application in sewage disposal, summarize the automatic control system to the good result raising production efficiency, reducing the onthespot attendant, improving security full play. Keywords Sewage treatment plant Automatic control system PLC Software design 目 錄 緒 論 ................................................................ 1 第 1 章 污水處理工藝流程 ........................................... 2 污水處理工藝的選用原則 ........................................... 2 對工藝流程的闡述 ................................................. 2 主要設備的組成及控制方式 ......................................... 5 主要設備 ...................................................... 5 設備控制方式 .................................................. 6 粗格柵、細格柵、提升泵房的設備控制 ............................... 6 沉砂池、生化池、沉淀池、污泥回流泵房和鼓風機房的設備控制 .......... 7 脫水機房 的控制 .................................................... 7 PLC 控制系統 ...................................................... 8 PLC 控制系統的基本構成及功能 .................................. 8 網絡結構 ..................................................... 9 上位機組態功能 ................................................ 9 系統構成及其布局 .............................................. 10 第 2 章 污水處理中的 PLC ......................................... 11 概述 ............................................................ 11 設計范圍 ..................................................... 11 PLC 設計綜述 ................................................. 11 PLC 在污水處理中的運用 ........................................... 12 中央控制室 ................................................... 12 控制網絡系統 ................................................. 13 分現場生產過程 PLC 控制系統 ................................... 14 廠級管理 PLC 系統 ............................................ 16 PLC 設備及儀表選型 .............................................. 17 PLC 選型原則 ................................................. 17 PLC 設備的選擇 ............................................... 18 SIMATIC S7200 簡介 ......................................... 18 儀表設備的選擇 ............................................... 18 污水廠布局及其主要 PLC 設備分布 ................................... 21 PLC 具體配置情況 ................................................. 23 系統構成及其 布局 ................................................ 24 監控系統的軟件部分 .............................................. 24 第 3 章 PLC 設計 .................................................... 26 PLC 構成的控制系統 ............................................... 26 控制軟件 ........................................................ 31 對污水處理系統控制程序的設計 .................................... 31 污水處理廠的主要流程圖 ....................................... 31 原始工藝程序的設計 ........................................... 32 脫水機系統加藥絮凝部分程序設計 .................................. 35 脫水機房工藝及主要工作流程 .................................. 35 加藥絮凝部分控制要求及其主電路 ............................... 38 PLC 控制系統的梯形圖及 STL 指令表 ............................. 39 PLC 設計小結 ..................................................... 48 第 4 章 總結 ........................................................ 49 參考文獻 ............................................................. 50 致 謝 ............................................................... 51 污水處理系統電氣控制系統設計 1 緒 論 在我國，隨著經濟飛速發展，人民生活水平的提高，對生態環境的要求日益提高，要求越來越多的污水處理后達標排放。在全國乃至世界范圍內，正在興建及待建的污水廠也日益增多。有學者曾根據日處理污水量將污水處理廠分為大、中、小三種規模：日處理量大于 10 萬 m3為大型處理廠， 110 萬 m3為中型污水處理廠，小于 1 萬 m3的為小型污水處理廠。近年來，大型污水處理廠建設數量相對減少，而中小型污水廠則越來越多。如何搞好中、小型污水處理廠，特別是小型污水廠，是近幾年許多專家和工程技術人員比較關注的 問題。 我國是個缺水的國家，人均水資源占有量只為世界人均水資源占有量的 1/4。而且我國的水資源在時空和地域上分布不均勻，更加重了缺水的實際情況。因此近些來，我國的城市水資源進一步緊張，許多城市嚴重缺水。與此同時，水資源的污染卻日益嚴重，也因此許多城市都規劃和建設了水污水處理廠，來改變目前水資源緊缺且污染的現狀。 隨著全球水資源供應的緊張和對自動化要求的增加，我國的污水處理廠必然是向著高度自動化和無人職守的方向發展。目前， PLC 在其穩定性和高度自動化程度的不斷加強，使 PLC 成為在城市污水處理自動化方面的首選。 污水處理系統電氣控制系統設計 2 第 1 章 污水處理工藝流程 污水處理工藝的選用原則 在污水處理工程的設計中，方案的選擇具有極其重要的地位。在進行方案的規劃時，污水處理工藝的優化原則將是工程界面臨的首要問題。一般來說，污水處理工藝的選擇有一下幾個原則： （ 1）技術合理。重視工藝所具備的技術指標的先進性，同時必須充分考慮適合中國的國情和工程的性質。工藝的選擇更注重成熟性和可靠性，以降低技術的風險，保證其長遠的經濟效益。 （ 2）經濟節能。節省工程投資是污水處理廠建設的重要前提。合理確定處理標準，選擇簡潔緊湊的處理工藝，盡可能減少占地， 同時，必須充分考慮節省電耗和藥耗。 （ 3）易于管理。必須考慮到我國現有的運行管理水平，盡可能做到設備簡單，維護方便，適當采用可靠實用的自動化技術。應特別注重工藝本身對水質變化的適應性及處理出水的穩定性。 事實上，任何一種工藝總是有利有弊，關鍵在于其適用性。在工程實踐中應具體情況具體分析、因地制宜、綜合比較，做出優化選擇。 對工藝流程的闡述 目前，污水處理的主導工藝有 AB 法和 SBR 法。 （ 1） AB 工藝法。 AB 法是吸附 —— 生物降解工藝 (Adsorption Biodegradation)的簡稱。該工藝將 曝氣池分為高、低負荷兩段，