基于plc污水處理控制系統畢業論文(1)-資料下載頁

【導讀】據報道我國人均擁有淡水量為2400噸，為世。居110位，屬于淡水資源貧乏的國家。淡水量僅有240噸。令人擔憂的是淡水總量日益減少，用水成本不斷升高，淡水。的浪費非常嚴重。我國北方地區水資源的超采，己形成漏斗地勢、水位下降、湖。泊干涸、河水斷流、生態惡化。淡水資源的短缺己經成為我國急需解決的問題。示，我國的工業用水重復利用率平均為40%~50%。目前全國城市污廢水的處理率。僅有10%左右，其余的污廢水都直接排入河川、湖泊、海洋。重的環境污染使有限的水資源日益減少、水質日益惡化，無疑是“雪上加霜”。億人的飲水是超標水。面積變為沙漠，那時，干旱將威脅全球一半的大陸人類的生存。污染產生的嚴重后果，因此工業污水處理項目的實施已經刻不容緩。源可以為工業生產提供二次能源，真正實現變廢為寶、循環經濟的目的。污水進行處理后排放成為各企業基本的要求?？刂品绞教岢隽朔浅８叩囊?。我國工業污水處理技術從“七五”國家科技攻關開始逐步進行研究。

　　

【正文】 內容包括 ： （ 1）供電線路的設置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現，以及保證接線的正確性，防止 220V 與 24V 線路的錯位接線發生； （ 2）電機直接加三相電源調試，檢測電機工作狀態； （ 3）變頻器單獨調試，檢測能否正常進行參數設置； （ 4）變頻器加電機進行調試，檢測能否正常進行變頻調速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制電機啟動，調節電機轉速等； （ 5） PLC 單獨檢測，檢查 PLC 單元能否正常工作，指示燈是否正常，該部分工作實際上在計算機模擬調試前就己經完成； （ 6） PLC 加變頻器聯機調試，檢查 PLC、變 頻器是否能實現對此系統控制； 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 23 經過測試，結果表明上述功能一切正常，可以進行總體調試。 軟件系統的調試 在 STEP7Micro32 軟件中，通過編程，將編好的程序下載到 PLC 中進行運行調試，檢查程序是否存在錯誤，是否能夠實現相應的功能控制。調試時，可根據功能模塊分類調試，最后進行總體調試。在該控制程序中，需要根據外界條件來控制清機，潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋信息進行判斷處理，然后進行輸出控制。 在自動控制模式流程圖中，調用了各個控制系統的程序，主要包括粗格柵系統程 序、潛水泵程序、細格柵系統程序、曝氣沉砂系統程序、污泥回流泵系統程序。以及污泥脫水系統程序，以下將分別介紹各個子程序的工作過程。 粗格柵系統程序主要控制粗格柵機和清污機的運行，其工作過程包括以下幾個方面。 （ 1）自動過程開始啟動粗格柵機，定時 20min。 （ 2）定時到，停止運行粗格柵機 2h。 （ 3） 2h 定時到，運行粗格柵機 20min，循環進行。 （ 4）同時檢查液面差，若超過設定值則啟動清污機。 （ 5）液面差值低于設定值，停止清污機運行。 粗格柵系統工作流程圖如圖 37 所示。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 24 圖 37 粗格柵系統工作流程圖 潛水泵程序主要控制潛水泵的運行和停止，其工作過程包括以下幾個方面： （ 1）自動過程開始啟動潛水泵。 （ 2）檢測液面高度，低于最低位傳感器時，開始定時防止誤判。 （ 3）定時到后，若仍低于最低位傳感器，則停止潛水泵運行，否則潛水泵繼續運行。 （ 4）檢測液面處于中位和高位傳感器之間時，開始定時防止誤判。 （ 5）定時到后，若液面仍持續處于高位傳感器，則輸出報警信號。 潛水泵工作流程圖如圖 38 所示。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 25 圖 38 潛水泵工作流程圖 細格柵系統程序與粗格柵系統程序相似，主要控制細格柵機和轉鼓清污機的運行，其工作過程包 括以下幾個方面： （ 1）自動過程開始，啟動細格柵機，定時 20min。 （ 2）定時到，停止運行細格柵機 2h。 （ 3） 2h 定時到，運行細格柵機 20min，循環進行。 （ 4）同時檢測液面差，若超過設定值則啟動轉鼓清污機。 （ 5）液面差低于設定值，停止轉鼓清污機運行。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 26 圖 39 細格柵系統工作流程圖 曝氣沉砂系統工作流程圖如圖 310 所示。 圖 310 曝氣沉砂系統工作流程圖 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 27 污泥回流系統程序主要控制污泥回流泵的運行和停止，其工作過程包括以下幾個方面。 （ 1）自動過程開始首先檢測液面高低，若低于最低位傳感器，啟 動定時。 （ 2）定時到，若液面仍低于最低位傳感器則停止回流泵運行。 （ 3）若液面處于最高位和最低位之間，啟動污泥回流泵。 （ 4）若液面高于最高位傳感器時，啟動定時。 （ 5）定時到，若液面仍處于最高位傳感器時，輸出報警信號。 污泥回流系統工作流程圖如圖 311 所示。 圖 311 污泥回流系統工作流程圖 污泥脫水系統程序主要控制離心式脫水機，啟動定時。 （ 1）自動過程開始首先啟動離心式脫水機，啟動定時。 （ 2）定時到，啟動聚合物泵，啟動定時。 （ 3）定時到，啟動污泥泵和切割機。 污泥脫水系統工作流程圖如圖 312 所示。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 28 圖 312 污泥脫水系統工作流程圖 污水處理的相關程序如下所示。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 29 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 30 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 31 通過系統調試， 能夠實現 PLC 在系統控制中的手動、自動模式的控制。啟動電源后按下手動或自動模式選擇按鈕，當在手動模式時，可通過各控制按鈕實現對污水處理系統中各電機的控制運行同時相應的指示燈亮。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 32 運行結果 通過系統調試，能夠實現 PLC 在系統控制中的手動、自動模式的控制。啟動電源后按下手動或自動模式選擇按鈕，當在手動模式時，可通過各控制按鈕實現對工業污水處理系統中各電機的控制運行同時相應的指示燈亮。 當在 自動模式時，在自動方式下進行閉環控制，系統根據檢測到外部傳感器的狀態對設備進行啟停控制。自動控制系統過程包括：粗格柵系統、潛水泵系統、細格柵系統、曝氣沉砂系統、污泥回流系統、污泥脫水系統。啟動自動運行按鈕后，自動過程開始，啟動潛水攪拌器和刮泥機。運行粗、細格柵機，進行間歇運行，即運行一段時間然后停止一段時間，循環進行。在間歇運行過程時，粗格柵機運行 20min 定時到后停止運行 2h， 2h 定時到后又開始運行 20min。細格柵機粗格柵機相似。根據反饋回來的液位差狀態控制清污機的運行與停止。而進水泵房中的潛水泵根據液 面高低進行運行、停止及運行數量的控制： ① 潛水泵系統啟動首先開始啟動潛水泵。 ② 檢測液面高度，低于最低位傳感器時，開始定時防止誤判。 ③ 定時到后，若仍低于最低位傳感器，則停止潛水泵運行，否則潛水泵繼續運行。 ④ 檢測液面處于中位和高位傳感器之間時，開始定時防止誤判。 ⑤ 定時到后，若液面仍持續處于高位傳感器，則輸出報警信號。 而轉碟曝氣機根據溶解氧儀反饋的模擬量經 PLC 運算 后通過變頻器控制其進行工頻運行還是變頻運行，進行加速還是減速運行，同時控制分離機的運行與停止。 污泥回流泵的運行與停止根據液面的高低進行控制： ① 污泥回流系統啟動首先檢測液面高低，若低于最低位傳感器，啟動定時。 ② 定時到，若液面仍低于最低位傳感器則停止回流泵運行。 ③ 若液面處于最高位和最低位之間，啟動污泥回流泵。 ④ 若液面高于最高位傳感器時，啟動定時。 ⑤ 定時到，若液面 仍處于最高位傳感器時，輸出報警信號。 在污泥脫水系統中，離心式脫水機的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設備。控制系統能根據外界溶解氧儀檢測反饋的模擬量信號輸入的狀態來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判斷處理，然后再進行輸出控制。各模塊程序在仿真軟件上進行調試時也能實現相應功能的控制?；旧线_到了系統設計的目標要求。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 33 6 結 論工業污水處理控制系統是一個比較復雜的綜合系統，它包括與之相關的生產工藝流程、相關生產設備，現場計量自控檢測儀表的選用、 控制流程的模型建立、對 PLC 系統軟硬件應用研究等。本文詳細闡述了工業污水處理工藝流程、控制系統總體方案以及具體的軟硬件實現。 通過四個月的課題設計和調試，基本上完成了對 PLC 工業污水處理系統的設計，達到了預期的設計目標。在這個過程中，使我學到了很多知識，積累了許多寶貴的經驗，鍛煉了自己的獨立思考能力和實踐動手能力。進一步加深了解了PLC 在實踐當中的應用。熟悉了 PLC 硬件的工作原理，完成了整個系統的模擬調試，通過對系統的不斷修改和調試，基本上達到了預期的設計要求。 在設計過程中主要從硬件和軟件兩個方面的問題 進行， 工業污水處理系統中，主要的硬件問題包括機械結構、硬件選型和 PLC 的外圍電路設計和接線處。在 PLC 的外圍硬件連線方面，主要是增加一些保護設備。由于輸出都是何接觸器等元件連接，接觸器的突然斷開和閉合會形成突波對 PLC 的輸出端子造成損壞，因此需要加裝一些保護裝置，例如，續流二極管等，增加觸點的壽命。軟件方面主要問題在于程序編寫完畢后，需要首先在電腦上對程序進行軟件仿真，主要檢查是否存在各種錯誤，可利用西門子公司配套的仿真軟件。然后通過模擬硬件的方式檢查程序，主要檢查程序是否存在邏輯上的錯誤。調試時，可根據功 能模塊分類分別調試，最后進行總體調試。在該控制程序中，需要根據外界輸入的狀態來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判斷處理，然后再進行輸出控制。 湖南鐵路科技職業技術學院畢業設計 （論文） 34 參考文獻 [1]常曉玲 .電氣控制系統與可編程控制器 [M].北京：機械工業出版社 ， 20xx. 1. [2]孫振強，王暉，孫玉峰 .可編程控制原理及應用教程 [M].北京：清華大學出版社 ， . [3]唐宇毅 .電廠含油工業污水處理的 PLC 控制系統設計 [D].廣州： 廣東工業大學出版社 ，20xx. [4]廖常初 .PLC 編程及應用 [M].北京：機械工業出版社 ， . [5]張培山 ， 鐘昆 .基于 PLC 的工業污水處理廠自控系統的實現 [J].控制系統 ,20xx,5（ 1） ：8283. [6]李英輝 ， 趙豫龍 ， 戴青云 .基于 PLC 的中水處理系統 [J].石家莊職業技術學院報 ,20xx,6（ 4） 7678. [7]何獻忠 .工業工業污水處理的 PLC 控制應用 [J].湖南冶金職業技術學院學報 ， 20xx， 43（ 4） ： 8687. [8]張燕賓 .SPWM 變頻調速應用技術（第 3 版） [M].北京：機械工業出版社， . [9]程玉華 .西門子 S7200 工程應用實例分析 [M].北京：電子工業出版社， . [10]陶權，吳尚慶 .變頻器應用技術 [M].廣州：華南理工大學出版社 ..