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基于plc的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設計(已修改)

2025-06-21 16:25 本頁面
 

【正文】 基于 PLC的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設計 姓 名: 司曉峰 基于 PLC的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設計 摘 要 目前,我國大多數污水處理控制系統(tǒng)自動化水平不高、安全性低、管理不當,效率普遍低于世界標準。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數據通訊和監(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不穩(wěn)定,所以如何建立有效的自控系統(tǒng),優(yōu)化運行效果,減少運行費用,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,并通過研究設計一套基 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 工藝及相關流程,控制系統(tǒng) 硬件結構 及設計 、工作原理以及設計 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用。先根據污水處理要求設計了設備的電器控制與自動控制線路,主要包括設備的啟停、狀態(tài)信號故障信號、和信號采集等,最后按照工藝要求設計 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 的國內外現狀 ..................................... 1 課題的背景 ................................................... 2 研究目的和意義 ............................................... 3 課題主要設計的內容 ........................................... 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) ................................ 錯誤 !未定義書簽。 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的工作原理 ..................................... 錯誤 !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)設計 ..................................................... 23 總體流程設計 ................................................ 23 曝氣過程控制的任務 .......................................... 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 調試和運行結果 ................................................... 35 硬件系統(tǒng)的調試 .............................................. 35 軟件系統(tǒng)的調試 .............................................. 35 運行結果 .................................................... 36 結 論 .............................................................. 37 參考文獻 ........................................................... 38 致 謝 .............................................................. 39 西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計 (論文) 1 1 緒 論 水與人的生活息息相關,特別在現代社會生活及生產中人們對水的需求量與日俱增。然而,水資源是有限的。據報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 個國家(參與統(tǒng)計國家中),我國人均淡水資源位居 110 位,屬于淡水資源貧乏的國家。而且我國水資源時空分布極不均衡,全國500 多個城市缺水,其中多個嚴重缺水,北方地區(qū)缺水現象尤其嚴重,人均擁有淡水量僅有 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(qū)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(tài)惡化。淡水資源的短缺己經成為我國急需解決的問題。 我國淡水資源不斷減少,而且污染現象較為嚴重。隨著社會的發(fā)展,水資源已經成為影響工業(yè)發(fā)展的重要因素,現代工業(yè)中生產工藝和設備對水質要求越來越高。但是我國工業(yè)用水耗費高,重復利用水少,中水使用率不高,有關資料顯示,我國的工業(yè)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(達排放標準的)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、重復利用率低、污染嚴重是我國工業(yè)系統(tǒng)水資源利用的突出問題。嚴重的環(huán)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”。據統(tǒng)計,由于水質污染,我國已有大約 3 億人的飲水發(fā)生不安全現象,其中 億人的飲水是 超標水。氣象學家預測, 2100 年全球變暖加劇,地表將有 1/3 的面積變?yōu)樯衬?,那時,干旱將威脅全球一半的大陸人類的生存。這些現象都是水污染產生的嚴重后果,因此 工業(yè)污水處理 項目的實施已經刻不容緩。眾多跡象表面,水資源的短缺無疑將成為制約經濟持續(xù)協(xié)調發(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,通過各種技術進一步提高供水質量,提高經濟效益。并且 工業(yè)污水處理 過程中,經過厭氧和好氧處理,污水中的熱量、沼氣等再生能源可以為工業(yè)生產提供二次能源,真正實現變廢為寶、循環(huán)經濟的目的。隨著環(huán)境保護的呼聲越來越高, 工業(yè)污 水處理 已經體現出其必要性和緊迫性,對于各種污水進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 的國內外現狀 我國 工業(yè)污水處理 技術從“七五”國家科技攻關開始逐步進行研究?!捌呶濉焙汀鞍宋濉惫リP項目在氧化塘、土地處理和復合生態(tài)系統(tǒng)等自然處理技術方面的西南科技大學 應用型自學考試畢業(yè)設計 (論文) 2 研究較多,以這些成果為設計依據,建立了一些氧化塘、土地處理等污水示范工程。在人工處理技術方面,“八五”對高負荷活性污泥、高負荷生物 膜、一體化氧化溝技術進行了深入研究。研究成果己被應用于大批 工業(yè)污水處理 廠。污水廠污泥處置問題在“九五 ” 科技攻關中受到重視,并配套開發(fā)成套的污泥處理。經過“七五 ” 、 “八五”和“九五”期間的努力,我國在 工業(yè)污水處理 技術方面取得了較大的成就。目前在水污染治理技術上,我國已能提供下列工藝技術傳統(tǒng)活性污泥法技術、各種新型活性污泥工藝如 : SBR 法和氧化溝技術等、酸化水解好氧技術和多種類型的穩(wěn)定塘技術等,這些污水治理技術已經在水體污染、改善水體環(huán)境方面發(fā)揮了突出的作用,標志著我國 工業(yè)污水處理 事業(yè)發(fā)展到了一個嶄新的階段。現 階段,我國 工業(yè)污水處理 的工作重點已經從工藝技術的研究轉移到具體項目的實施。 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年代經濟的蓬勃發(fā)展帶來的 60 年代日益嚴重性的環(huán)境污染而展開的。 工業(yè)污水處理 設施中,城市排水管線和 工業(yè)污水處理 廠的興建和運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鍵的作用
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