基于plc的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(已修改)

　

【正文】 基于 PLC的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 姓 名： 司曉峰 基于 PLC的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 目前，我國大多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動(dòng)化水平不高、安全性低、管理不當(dāng)，效率普遍低于世界標(biāo)準(zhǔn)。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。中國污水處理自控系統(tǒng)相對落后，污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定，所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運(yùn)行效果，減少運(yùn)行費(fèi)用，具有 重 要意義。 本文介紹了 工廠 污水處理的基本工藝和流程，并通過研究設(shè)計(jì)一套基 于 PLC控制的污水處理系統(tǒng)。文章首先介紹了 基于 PLC 污水處理 控制系統(tǒng)的 工藝及相關(guān)流程，控制系統(tǒng) 硬件結(jié)構(gòu) 及設(shè)計(jì) 、工作原理以及設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)的基本原則和步驟，來說明 PLC 在污水處理過程中的應(yīng)用。先根據(jù)污水處理要求設(shè)計(jì)了設(shè)備的電器控制與自動(dòng)控制線路，主要包括設(shè)備的啟停、狀態(tài)信號故障信號、和信號采集等，最后按照工藝要求設(shè)計(jì) PLC 控制系統(tǒng)，其中包括 PLC的選型、系統(tǒng)資源配置以及按照污水處理工藝編制 PLC 程序。 關(guān)鍵詞 ： 污水處理 ， PLC，工藝流程 Design of Sewage Treatment System Controlled by PLC With the rapid development of munity economic amp。 technology and the constant improvement of the level of living in our country, the pollution of water bees more and more serious. the sewage e from industry and town living increase continuously, but the city’s equipments which are used to drain sewage and dispose sewage are insufficient and some harmful substance which be not disposed were directly or indirectly pour into the river, then arose water pollution and appear to the problem about the aquatic environment’s pollution. While PLC has series of merits such as: mature technique, fine universal property, high reliability, flexible to install, convenient to expand, excellent cost performance, etc, which have enabled it gain a more and more widespread application in industrial control. This paper will mainly introduce the position and function of the automatic control system in sewage treatment plants and several problems that may occur in the practical use of the system and the possible solutions to them. Since the transformation by employing PLC control system in sewage treatment, the reliability of automatic control has been advanced, which has not only reduced workers’ work intensity, but also improved the operational efficiency of the sewage treatment plants, thus has made the reliable administration of manufacturing in sewage treatment plants possible. Key words: PLC, Sewage treatment, SBR reaction 目 錄 1 緒 論 ............................................................. 1 工業(yè)污水處理 的國內(nèi)外現(xiàn)狀 ..................................... 1 課題的背景 ................................................... 2 研究目的和意義 ............................................... 3 課題主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ........................................... 3 2 工業(yè)污水處理 控制系統(tǒng)總體介紹 ...................................... 4 工業(yè)污水處理 基本概念 ......................................... 4 常用的 工業(yè)污水處理 工藝 ...................................... 4 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)控制形式 ..................................... 7 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的功能要求 ..................................................................... 8 3 硬件系統(tǒng)配置 ..................................................... 10 主要組成 部分 ................................................ 10 電氣控制系統(tǒng) ................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的工作原理 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 PLC選型 .................................................... 14 PLC的 I/O 資源配置 .......................................... 14 其他資源配置 ................................................ 17 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................... 23 總體流程設(shè)計(jì) ................................................ 23 曝氣過程控制的任務(wù) .......................................... 31 氯氣投加環(huán)節(jié) ................................................ 32 絮凝劑投加環(huán) ................................................ 33 PID 控制 .................................................... 33 PLC 和變頻器通訊 ............................................ 34 5 調(diào)試和運(yùn)行結(jié)果 ................................................... 35 硬件系統(tǒng)的調(diào)試 .............................................. 35 軟件系統(tǒng)的調(diào)試 .............................................. 35 運(yùn)行結(jié)果 .................................................... 36 結(jié) 論 .............................................................. 37 參考文獻(xiàn) ........................................................... 38 致 謝 .............................................................. 39 西南科技大學(xué) 應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 1 緒 論 水與人的生活息息相關(guān)，特別在現(xiàn)代社會(huì)生活及生產(chǎn)中人們對水的需求量與日俱增。然而，水資源是有限的。據(jù)報(bào)道我國人均擁有淡水量為 2400 噸，為世界平均值的 1/4，在全球 149 個(gè)國家（參與統(tǒng)計(jì)國家中），我國人均淡水資源位居 110 位，屬于淡水資源貧乏的國家。而且我國水資源時(shí)空分布極不均衡，全國500 多個(gè)城市缺水，其中多個(gè)嚴(yán)重缺水，北方地區(qū)缺水現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，人均擁有淡水量僅有 240 噸。令人擔(dān)憂的是淡水總量日益減少，用水成本不斷升高，淡水的浪費(fèi)非常嚴(yán)重。我國北方地區(qū)水資源的超采，己形成漏斗地勢、水位下降、湖泊干涸、河水?dāng)嗔鳌⑸鷳B(tài)惡化。淡水資源的短缺己經(jīng)成為我國急需解決的問題。 我國淡水資源不斷減少，而且污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重。隨著社會(huì)的發(fā)展，水資源已經(jīng)成為影響工業(yè)發(fā)展的重要因素，現(xiàn)代工業(yè)中生產(chǎn)工藝和設(shè)備對水質(zhì)要求越來越高。但是我國工業(yè)用水耗費(fèi)高，重復(fù)利用水少，中水使用率不高，有關(guān)資料顯示，我國的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為 40%~50%。目前全國城市污廢水的處理率（達(dá)排放標(biāo)準(zhǔn)的）僅有 10%左右，其余的污廢水都直接排入河川、湖泊、海洋。耗水量高、重復(fù)利用率低、污染嚴(yán)重是我國工業(yè)系統(tǒng)水資源利用的突出問題。嚴(yán)重的環(huán)境污染使有限的水資源日益減少、水質(zhì)日益惡化，無疑是“雪上加霜”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于水質(zhì)污染，我國已有大約 3 億人的飲水發(fā)生不安全現(xiàn)象，其中 億人的飲水是 超標(biāo)水。氣象學(xué)家預(yù)測， 2100 年全球變暖加劇，地表將有 1/3 的面積變?yōu)樯衬菚r(shí)，干旱將威脅全球一半的大陸人類的生存。這些現(xiàn)象都是水污染產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，因此 工業(yè)污水處理 項(xiàng)目的實(shí)施已經(jīng)刻不容緩。眾多跡象表面，水資源的短缺無疑將成為制約經(jīng)濟(jì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的瓶頸，因此世界各國越來越重視水處理和水的再利用，通過各種技術(shù)進(jìn)一步提高供水質(zhì)量，提高經(jīng)濟(jì)效益。并且 工業(yè)污水處理 過程中，經(jīng)過厭氧和好氧處理，污水中的熱量、沼氣等再生能源可以為工業(yè)生產(chǎn)提供二次能源，真正實(shí)現(xiàn)變廢為寶、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。隨著環(huán)境保護(hù)的呼聲越來越高， 工業(yè)污 水處理 已經(jīng)體現(xiàn)出其必要性和緊迫性，對于各種污水進(jìn)行處理后排放成為各企業(yè)基本的要求。在工廠的 工業(yè)污水處理 過程中，污水來源的不穩(wěn)定以及工廠中各種污水的成分的復(fù)雜性，對 工業(yè)污水處理 的工藝和控制方式提出了非常高的要求。 工業(yè)污水處理 的國內(nèi)外現(xiàn)狀 我國 工業(yè)污水處理 技術(shù)從“七五”國家科技攻關(guān)開始逐步進(jìn)行研究。“七五”和“八五”攻關(guān)項(xiàng)目在氧化塘、土地處理和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等自然處理技術(shù)方面的西南科技大學(xué) 應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 2 研究較多，以這些成果為設(shè)計(jì)依據(jù)，建立了一些氧化塘、土地處理等污水示范工程。在人工處理技術(shù)方面，“八五”對高負(fù)荷活性污泥、高負(fù)荷生物 膜、一體化氧化溝技術(shù)進(jìn)行了深入研究。研究成果己被應(yīng)用于大批 工業(yè)污水處理 廠。污水廠污泥處置問題在“九五 ” 科技攻關(guān)中受到重視，并配套開發(fā)成套的污泥處理。經(jīng)過“七五 ” 、 “八五”和“九五”期間的努力，我國在 工業(yè)污水處理 技術(shù)方面取得了較大的成就。目前在水污染治理技術(shù)上，我國已能提供下列工藝技術(shù)傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)、各種新型活性污泥工藝如 ： SBR 法和氧化溝技術(shù)等、酸化水解好氧技術(shù)和多種類型的穩(wěn)定塘技術(shù)等，這些污水治理技術(shù)已經(jīng)在水體污染、改善水體環(huán)境方面發(fā)揮了突出的作用，標(biāo)志著我國 工業(yè)污水處理 事業(yè)發(fā)展到了一個(gè)嶄新的階段。現(xiàn) 階段，我國 工業(yè)污水處理 的工作重點(diǎn)已經(jīng)從工藝技術(shù)的研究轉(zhuǎn)移到具體項(xiàng)目的實(shí)施。 國際上，大規(guī)模的水污染治理是在第二次世界大戰(zhàn)后，隨著 50年代經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展帶來的 60 年代日益嚴(yán)重性的環(huán)境污染而展開的。 工業(yè)污水處理 設(shè)施中，城市排水管線和 工業(yè)污水處理 廠的興建和運(yùn)行在水污染控制中發(fā)揮著骨干作用。至 70 年代末，美國投入了數(shù)千億美元興建了 18000 余座城市 工業(yè)污水處理 廠，英國、法國、德國更耗費(fèi)了巨額資金興建了 7000 至 8000 座城市 工業(yè)污水處理 廠。這些 工業(yè)污水處理 廠的投入對國家的水體污染改善起了關(guān)鍵的作用