【正文】 畢業(yè)論文設(shè)計(jì) 基于 PLC 的水廠濾池自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 安徽工程大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 專 業(yè) 自動(dòng)化 題 目 基于 PLC 的水廠濾池 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 作 者 姓 名 丁家根 導(dǎo)師及職稱 陳其工教授 導(dǎo)師所在單位 電氣工程學(xué)院 2020 年 6 月 13 日基于 PLC 水廠濾池自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) The Design of Filter Pool Automatic Control System in Waterworks based on PLC Abstract Water plant water supply is essential for people As the modern urban society and economic development urban water consumption continued to increase water supply insufficient has bee the bottleneck of the urban development the use of groundwater resources is nearly saturated increasing the supply of surface water is the only feasible way to solve the problem of inadequate water supply Water supply not only to meet the needs of the pipe work to ensure adequate water supply but also significantly improve the water quality Therefore the critical process of the water plant upgrade to improve its water treatment capacity increasing the amount of water is an effective way to meet the needs of urban development The filter is the last of the waterworks structure of the conventional treatment process the filter is running a direct impact on water quality of the water treatment plant The goal of this thesis is a systematic approach to solving water supply automatic control filter backwash process the continued use of artificial means laborintensive low efficiency security is difficult to protect and this must be the transformation of the filter automation systems In this paper the following work A detailed analysis and synthesis of the history of the development the type of automation system and water supply enterprise automation of water supply enterprise automation application status A brief introduction on the water plant filters process Filter the liquid level control and backwash control and control strategies are analyzedPLC hardware connections as well as procedures for the preparation and simulation configuration Keywords PLC the water plant filter backwash liquid level control 目 錄 引 言 1 第 1 章 緒 論 3 第 2 章 濾池基本工藝 4 21 取水 5 廢水的一級(jí)處理 6 廢水的二級(jí)處理 7 自來(lái)水廠水源處理 7 22 加藥沉淀 8 23 過(guò)濾 9 24 出水 9 25 水廠濾池系統(tǒng)工藝特點(diǎn) 10 V 型濾池工藝介紹 10 V 型濾池的組成以及控制任務(wù) 12 第 3 章 濾池控制策略 13 第 4 章 濾池液位控制的實(shí)現(xiàn) 15 第 5 章 濾池 反沖洗控制 17 第 6 章 PLC 控制的實(shí)現(xiàn) 20 61 PLC 基本知識(shí)及其工作原理 20 62 傳感器和執(zhí)行器的選擇 22 63 系統(tǒng) IO 設(shè)計(jì) 23 64 軟件方案的設(shè)計(jì) 24 濾池正常過(guò)濾恒水位程序設(shè)計(jì) 24 濾池反沖洗控制程序設(shè)計(jì) 24 第 7 章 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 31 結(jié)論與展望 34 致 謝 35 附 錄 A 37 附 錄 B 42 插圖清單 圖 21 濾池工藝簡(jiǎn)圖 4 圖 22 水廠濾池工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 5 圖 23 水處理工藝簡(jiǎn)圖 9 圖 24 V 型濾池結(jié)構(gòu) 11 圖 31 PLC 液位控制 13 圖 32 反沖洗控制 14 圖 41 液位控制簡(jiǎn)圖 15 圖 61 濾池正常過(guò)濾液位控制 28 圖 62 反沖洗控制條件 29 圖 63 反沖洗控制 30 圖 71 MCGS 組態(tài)監(jiān)控效果圖 31 圖 72 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 32 圖 73 控制運(yùn)行策略 32 圖 74 設(shè)備屬性設(shè) 置 33 圖 75 編寫腳本程序 33 表格清單 表 61 YDZ1 電氣連接方式及其主要技術(shù)指標(biāo) 23 表 62 系統(tǒng) IO 配置明細(xì)表 23 引 言 環(huán)境科學(xué)是一門新興的交叉的綜合性的邊緣學(xué)科它的涉及面很廣綜合性強(qiáng)體現(xiàn)了科學(xué)發(fā)展史上的一個(gè)新開(kāi)端成了當(dāng)前科學(xué)技術(shù)重點(diǎn)研究的課題之一 圍繞著環(huán)境問(wèn)題出現(xiàn)了許多新學(xué)科三廢處理則是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)重要分支其內(nèi)容也比較廣泛的就水處理而言以高效節(jié)能為中心的各種廢水處理的新工藝新設(shè)備將不斷涌現(xiàn)本文主要就水廠濾池水處理進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述 水對(duì)人類而言有著非同尋常的意義不論是日常生活還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都離不開(kāi)水特別是在現(xiàn)代社會(huì)中人們不僅對(duì)水的需求量與日俱增對(duì)水質(zhì)的要求也越來(lái)越高 人類對(duì)飲用水進(jìn)行處理的歷史十分悠久超過(guò)了兩千年但這是小規(guī)模家庭型的處理范圍僅針對(duì)某個(gè)人或某個(gè)家庭而面向社會(huì)興建水廠工業(yè)化的集中處理水的歷史還不到 200年特別是以快濾池為標(biāo)志的現(xiàn)代水廠更只有 110PLC 在水廠濾池控制系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用使通過(guò) PLCPLC 梯形圖報(bào)警系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)仿真等 第 1PLC 來(lái)控制該系統(tǒng)可以縮短設(shè)計(jì)周期并便于安裝調(diào)試對(duì)于水廠這樣的不便于停產(chǎn)的生產(chǎn)單位來(lái)講 這一點(diǎn)是尤其重要的它可在現(xiàn)場(chǎng)改變某些工藝參數(shù)和動(dòng)作順序增加系統(tǒng)的功能并取代傳統(tǒng)的繼電器控制使設(shè)備運(yùn) 行更加平穩(wěn)可靠提高了經(jīng)濟(jì)效益 本設(shè)計(jì)主要涉及濾池控制以下幾個(gè)方面內(nèi)容濾池基本工藝過(guò)程濾池的控制策略濾池液位控制反沖洗控制等 第章 濾池基本工藝 24h 圖 1 表示濾池工藝過(guò)程簡(jiǎn)圖 圖 1 濾池工藝簡(jiǎn)圖 12 表示濾池基本工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖 圖 2 水廠濾池工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖濾池的進(jìn)水利用虹吸原理完成真空泵對(duì)進(jìn)水虹吸管抽真空當(dāng)真空形成 虹吸管中空氣全部排除 后真空引水器及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出真空形成信號(hào)進(jìn)水成功從沉淀池來(lái)的經(jīng)初步處理的原水進(jìn)入濾池經(jīng)濾層過(guò)濾從清水管經(jīng)清水閥門去清水庫(kù)水頭損失儀由傳感器和數(shù)顯儀組成傳感器中壓力接口 與濾前水引管相接差壓接口與濾后清水管相接不同水位差值得到相應(yīng)的差壓信號(hào)經(jīng)放大處理后由顯示儀顯示即反應(yīng)濾池實(shí)際水頭損失值過(guò)濾層混濁時(shí)相應(yīng)水位壓差增大當(dāng)水頭損失到一定數(shù)值時(shí)關(guān)閉清水閥門濾層即用反沖水箱中的儲(chǔ)水反沖濾池對(duì)反沖時(shí)產(chǎn)生的污水排水也是利用虹吸原理完成的真空泵對(duì)排水回路抽真空真空形成后污水從排水渠道排出濾池反沖至反沖水箱低水位時(shí)停止 根據(jù)工藝濾池 PLC 控制要求為距上一次反沖結(jié)束 8 小時(shí) 該時(shí)間段可根據(jù)工藝要求修改 之間不進(jìn)行反沖距上一次反沖結(jié)束 8 小時(shí)之外到 24 小時(shí) 該時(shí)間段亦可修改 之內(nèi)如水頭損失值達(dá)到設(shè)定 上限值時(shí)啟動(dòng)該濾池反沖否則不沖洗距上次反沖結(jié)束 24 小時(shí)則啟動(dòng)該濾池反沖多個(gè)濾池輪流反沖反沖間隔時(shí)間控制反沖水箱自動(dòng)上水至設(shè)定高水位在濾池正常下作時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)清水閥門開(kāi)啟度以保持濾池液位在一定高度 1 取水 工業(yè)廢水的處理自然水源的直接獲取都給水廠提供了水源 其中工業(yè)廢水處理逐漸成為人們關(guān)心的水處理問(wèn)題 工業(yè)廢水中的懸浮物經(jīng)過(guò)一級(jí)處理用截留沉淀和沉砂的方法就可以將泥沙藻類和腐敗的有機(jī)物除去膠體雜質(zhì)多采用二級(jí)處理的方法進(jìn)行處理溶解雜質(zhì)目前多用三級(jí)處理的方法進(jìn)行處理 在確定對(duì)廢水采用何種處理方法之前首先要確定 廢水的 PH 值顏色氣味溶解氧氣比重懸浮物溶解物硬度和 BOD 含量然后