基于plc控制的城市污水處理系統設計-畢業論文-預覽頁

　

【正文】 溉田地；循環利用。 常用的工業污水處理工藝 我們常用的污水處理的方法主要有物理法、化學法、物理化學法以及生物法等幾種。 XXX 本科畢業設計（論文） 4 圖 21 傳統活性污泥法工藝流程圖 該工藝的 主要優點 有： 處理效果好 ， BOD5 的去除率可達 9095%；對 廢水 的處理程度比較靈活，可根據要求進行調節。 A2/O 是一種厭氧 — 缺氧 — 好氧污水處理工藝因此，在對除磷脫氮有特別要求的城市工業污水處理廠，一般首選 A2/O 工藝。但是， AB 法污泥產量較大，因此必須添加污泥后續穩定化處理，這樣就將增加一定的投資和費用。運行效果穩定 ， 需要時間短、效率高，出水水質好 。 脫氮 和 除磷效果 好而且 造價 相對比較 低。 后處理設備要求大：如消毒設備很大，接觸池容積也很大，排水設施如排水管道 也很大。由計算機和現場終端組成，通過網絡將現場控制站、檢測站和操作站、控制站等連接起來，完成分散控制和集中操作、管理的功能，主要是用于各類生產過程，可提高生產自動化水平和管理水平，其主要特點如下：采用分級分布式控制，減少了系統的信息傳輸量，使系統應用程序比較簡單。實時性好，響應快。通信協議公開，不同產品可互連。模塊化結構，擴展能力強。 PLC 作為工業污水處理系統的控制系統可實現的功能變得更多。 （ 1）按鈕輸入檢測 大多數為人工方式控制的輸入檢測，主要有自動按鈕、手動按鈕、格柵機啟動按鈕、清污機啟動按鈕、潛水泵啟動按鈕、潛水攪拌機啟動按鈕、污泥回流泵按鈕、曝氣機工頻、變頻按鈕，以及變頻加速減 速按鈕等。曝氣過程是工業污水處理系統中最重要的環節為了保證微生物所需要的氧氣。 （ 2）模擬量輸出 通過 PLC 中 PID 運算后的數據，通過其功能模塊輸出控制信號，該控制信號輸入到變頻器的控制端子上，改變變頻器的輸出頻率，從而控制曝氣機的轉速，最后達到控制污水中含氧量的要求。這種結構的特點是結構簡單、價格低、輸入 /輸出點數固定、實現的功能和控制規模固定 [６ ]。基本結構如圖 32所示。 PLC 控制系統設計原則的設計步驟 (1)設計原則 PLC 控制系統是為工藝流程服務的，所以它首先要能很好地實現工藝提出的控制要求。 (c)適應發展階段。 (a)選擇合適 PLC (b)I/O 點數分配 (c)PLC 程序設計 (d)模擬調試 (e)現場聯機調試 (f)整理技術文件 開始設計 控制要求分析 確定輸入輸出設備 選擇合適的 PLC I/O 點數分配 PLC 程序設計 模擬調試 現場聯機調 試 整理技術文件 設計結束 圖 33 設計步驟示意圖 XXX 本科畢業設計（論文） 10 污水處理 PLC 控制系統的設計分析 污水處理的過程 本課題中的污水處理采用 SBR 污水生物處理工藝，即序批式間歇活性污泥法。 圖 34 SBR 工藝流程 基本工藝流程如下： (1)進水 首先進水閥門打開，污水先通過粗格柵，再經過水泵，最后通過過濾到達 SBR 池。觀察反應情況，并進行曝氣和攪拌，并決定反應的時間長短，必要時可投加藥劑。當池水位達到處理周期開始時的最低水位時，停止潷水。 4 硬件部分的設計 PLC 的選擇 隨著 PLC 技術的發展， PLC 的種類也不斷增加，不同型號的 PLC，其結構，性能，容量等，也各不相同。 SBR 污水處理系統設備 SBR 污水處理系統中所使用的動力設備 (水泵、羅茨風機、電動閥 )，均采用三相交流異步電動機，電動機和電磁閥選配防水防潮型 [10]。風量穩定，壓力變化對風量影響小。葉輪采用最新之龍門刨床四軸加工法，一次加工完成，使其具有更高之精密度。污泥回流泵是一種新型產品，它是在潛水攪拌機基礎上發展而來的，是二級污水處理廠混合液回流和反硝化脫氮的專用設備，也適用于地面排水時抽凈化水，廢水處理過程中再循環或泥漿抽吸回路中需要微揚程、大流量的場所也使用該泵。潷水器 它 的主要作用就是將池表面上 靜止的澄清 的 水潷出， 但是它 不攪動沉淀， 這樣可以保證 出水 的質量 [11]。連接方式有兩種：法蘭式和對夾式，在工業自動化控制領域中它是重要的執行單元，此閥主要水平安裝。比如：電力方面、石油化工方面、消防系統方面等。 傳感器在系統中采用超聲波傳感器，主要用于檢測液位的高低 [13]。 (4)1SBR 池靜置 1h后，此時，水面分層，污泥沉降置底，上清液用潷水器排出。以后各周期依次類推。 表 41 I/O 分配表 輸 入 信 號 復位 自動狀態 潷水器下潛限位 潷水器上升限位 風機故障 進水泵故障 潷水器故障 回流泵故障 手動自動切換 下潛潷水器手動 上升潷水器手動 回流泵手動 風機手動 進水泵手動 輸 出 信 號 下潛潷水器 上升潷水器 起停回流泵 起停風機 起停進水泵 5 軟件部分的設計 程序的流程圖 程序主要依據 SBR 法污水處理工藝 (進水、反應、沉淀、排水 )，根據各環節設備的運行狀況進行編制 [14]。具體格式見圖 52: 圖 52 傳送指令格式 (2)加法指令 ADD 加法指令是對有符號數進行相加操作，它不僅包括整數加法，而且還包括雙整數和實數加法。過程中要努力接近實際的控制系統，并且要考慮一下每一種有可能會發生的狀況，需要一遍一遍進行調試，發現問題要及時準確的分析并且調整程序內容和所涉及的參數。 本文采用 PLC 對污水處理廠的控制系統進行了改造，經過不斷的調試和運行，本控制系統基本達到了我們所要的控制要求，系統具有較高的可靠性，可基本實現污水處理廠的無人化管理，充分實現自動 化控制，不僅減輕了工人的勞動強度 ,而且提高了污水處理廠的運行效率和運行效益 ,實現了污水廠生產管理的科學性。 XXX 本科畢業設計（論文） 18 參 考 文 獻 [1]方程遠 .工廠電氣控制技術 [M].上海 :機械工業出版社 ,2020： 5688. [2]西門子公司 .SIMATIC S7– 200 可編程序控制器系統手冊 [M].2020： 7692. [3]程永華 .現場總線技術及應用教程 [M].北京 :機械工業版社 ,2020： 2742. [4]雷 磊 ,曹曉娟 .基于 PLC 和變頻器的恒壓供水控制系統 [J].工業儀表與自動化裝 置 , 2020,5（ 1）：3841. [5]胡凱善 .可編程序控制器教程 [M].北京 :機械工業出版社 ,2020： 6782. [6]方高遠 .電氣控制技術應用教程 [M].上海 :人民出版社 ,2020： 9092. [7]鐘肇新 ,彭侃 .可編程序控制器原理及應用 [M].上海 :華南理工大學出版 ,2020： 1822. [8]李忠 ,劉芹 .電器與 PLC 控制技術 [M]. 北京：化學工業出版社 ,2020:3035. [9]蘇昆明 .深入淺出西門子 WinCC V6[M].北京 :航空航天大學出版社， 2020:1925. [10]王也飛 .可編程控制器原理及應用 [M].北京 :機械工業出版社 ,2020： 3752. [11]吳中鋒 .可編程序控制器應用技術教程 [M].山東 :機械工業出版社 ,2020： 6692. [12]袁大光 .可編程序控制器選用手冊 [M].浙江 :機械出版社 ,2020： 5972. [13]王永華 .現代電氣及可編程技術 [M].北京 :北京航空航天大學出版社 ,2020： 6070. [14]周新 .PLC 編程及應用 [M].江蘇 :機械工業出版社 ,2020： 5060. [15]朱常初 .PLC 編程及應用教程 [M].北京 :教育出版社 ,2020： 1630. 基于 PLC 控制的城市污水處理系統的設計 19 附錄 A 污水處理系統 梯形圖程序 XXX 本科畢業設計（論文） 20 基于 PLC 控制的城市污水處理系統的設計 21 XXX 本科畢業設計（論文） 22 基于 PLC 控制的城市污水處理系統的設計 23 污水處理控制系統梯形圖程序 XXX 本科畢業設計（論文） 24 致 謝 首先，我要感謝我的畢業設計指導老師 XXX 老師，這篇論文是在 XXX 老師的精心指導下完成的。我一定要牢牢記住每一位老師的諄諄教誨，每一位同學的熱心幫助，以堅韌不屈的精神來迎接每一次挑戰，以友好熱情的態度來面對身邊的每一個人，以積極樂觀的態度來對待生活