【正文】 成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 基于 PLC的污水處 理系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 作者 姓名： 周月嬌 專業(yè)名稱： 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 ： 孫莉莉 導(dǎo)師 摘 要 目前，我國(guó)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(guò)程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問(wèn)題。中國(guó)污水處理自控系統(tǒng)相對(duì)落后，污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過(guò)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(guò) 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(lái)說(shuō)明 PLC 在污水處理過(guò)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(hào)故障信號(hào)、和信號(hào)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 Abstract At present, our country most sewage treatment control system automation level is not high, low safety, poor management, efficiency is low by world standards. Sewage treatment system in the aeration process control, data munication and monitoring management is urgently needed to solve the main problems. China sewage treatment automatic control system is relatively backward, the high cost of sewage treatment, sewage treatment plant discharge treated sewage water quality is not stable, so how to establish an effective control system, optimal operation effect, reduce the operating cost, has the vital significance. This paper introduces the basic process of sewage treatment plant and process, through research and design based on PLC control system for sewage treatment. This paper firstly introduces the sewage treatment control system based on PLC technology and related process, control system hardware structure and the design, working principle and design of PLC control system, the basic principles and steps, to illustrate the PLC DCS Application in sewage treatment. According to the requirements of the design of the sewage treatment equipment of electric control and automatic control circuit, mainly including device starting and stopping, state signal of fault signal, and signal collection, according to the requirement of process design of PLC control system, including the PLC selection, system resource configuration and wastewater treatment technology in accordance with the program PLC. Keywords: sewage treatment, PLC, echnological process 目錄 摘 要 ............................................................... I 1 緒 論 ............................................................. 1 工業(yè)污水處理的國(guó)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 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)工業(yè)污水處理工藝及描述： ........................... 7 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 信號(hào)輸入 ...................................................... 9 控制輸出信號(hào) ................................................. 9 3 硬件系統(tǒng)配置 ..................................................... 10 主要組成部分 ................................................ 10 電氣控制系統(tǒng) ................................................ 11 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的工作原理 ..............................12 控制系統(tǒng)總體框圖 ...................................... 12 工作過(guò)程 .............................................. 12 工業(yè)污水處理系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) ............................ 13 PLC 選型 .................................................... 14 PLC 的 I/O 資源配置 .....................................14 數(shù)字量輸入部分 ........................................ 14 數(shù)字量輸出部分 ........................................ 15 模擬量輸入部分 ........................................ 15 模擬量輸出部分 ....................................... 15 其他資源配置 ................................................ 16 接觸器選型 ............................................ 17 變頻器簡(jiǎn)介 ............................................ 17 變頻與變壓 (VVVF)原理 .................................. 17 變頻調(diào)速的基本原理 .................................... 18 變頻器選型 ............................................ 19 變頻器參數(shù)設(shè)置 ........................................ 20 電動(dòng)機(jī)的選型 .......................................... 20 液位差計(jì) .............................................. 21 溶解氧儀 .............................................. 21 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................... 23 總體流程設(shè)計(jì) ................................................ 23 手動(dòng)模式 .............................................. 23 自動(dòng)模式 .............................................. 24 曝氣過(guò)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 6 結(jié)論 ............................................................. 37 致謝 ............................................................... 38 基于 PLC 的污水處理系統(tǒng)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(duì)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(guó)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(guó)家（參與統(tǒng)計(jì)國(guó)家中），我國(guó)人均淡水資源位居110 位，屬于淡水資源貧乏的國(guó)家。而且我國(guó)水資源時(shí)空分布極不均衡，全國(guó) 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?jī)H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(guó)北方地區(qū)水資源的超采，己形成漏斗地勢(shì)、水位下降、湖泊干涸、河水?dāng)嗔?、生態(tài)惡化。淡水資源的短缺己經(jīng)成為我國(guó)急需解決的問(wèn)題。 我國(guó)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(duì)水質(zhì)要求越來(lái)越高。但是我國(guó)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(guó)的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為 40%~50%。目前全國(guó)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、