【正文】 基于S7300的污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要隨著近年來各國工業(yè)水平的飛速發(fā)展，人口密度的不斷增長和自然資源的日益匱乏，環(huán)境污染也越加的嚴(yán)重，人類和生物的生存環(huán)境變得愈加的嚴(yán)峻。而水污染作為現(xiàn)今世界重要的環(huán)境污染之一，污水處理工藝顯得更加重要。污水處理是一個復(fù)雜且多變量的控制過程，傳統(tǒng)的污水處理工藝，主要以手動控制為主，根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行控制。本設(shè)計(jì)采用的是集散控制系統(tǒng)來對污水處理進(jìn)行控制。它實(shí)現(xiàn)了在線管理、操作和顯示的集中，又實(shí)現(xiàn)了功能、負(fù)荷和危險性的分散。集中控制，分散管理，很大的提升了控制過程中的安全性和穩(wěn)定性。同時采用了SBR，間歇性活性污泥法進(jìn)行污水處理。根據(jù)SBR法污水處理工藝流程進(jìn)行了各傳感器的選型并根據(jù)各個污水處理區(qū)段進(jìn)行工藝流程圖的編寫和相對應(yīng)的PLC的自動控制程序。關(guān)鍵詞： 污水處理工藝 SBR法 PLCABSTRACTWith the rapid development of national industrial level in recent years, increasing population density and growing scarcity of natural resources, environmental pollution has bee increasingly serious, the human and biological survival environment has bee more serious. Water pollution as one of the most important environmental pollution in today39。s world, more important is the sewage treatment process. Sewage treatment is to control the process of a plex and variable, the traditional wastewater treatment technology, mainly by the manual control, according to the experience of the operator to control.This design is used in distributed control system to control the sewage treatment. It realized the online management, operation and display the concentration, and the dispersion function, load and dangerous. Centralized control, decentralized management, greatly improved the control process in the safety and stability. At the same time adopted the SBR, intermittent activated sludge wastewater treatment. And according to the method of SBR sewage treatment process for the selection of the sensor and the automatic control program written for process flow diagram of each sewage treatment section and the corresponding PLC.Key words: Sewage treatment process The SBR method PLC 目 錄摘 要 IABSTRACT II第1章 緒論 1 1 本設(shè)計(jì)的研究背景 1 本設(shè)計(jì)研究的意義 1 國內(nèi)外污水處理控制現(xiàn)狀 2第2章 污水處理系統(tǒng)的工藝及主要構(gòu)筑物 5 污水處理工藝 5 間歇式活性污泥法（SBR）介紹 6 SBR工藝的基本原理 7 SBR工藝的技術(shù)特征 8 溶解氧在SBR法中的作用 9 污水處理系統(tǒng)的主要構(gòu)筑物 9 污水一級處理（污水預(yù)處理） 10 污水二級處理（生物處理） 12 污泥處理 13 13 污水處理自動控制過程 13 監(jiān)控系統(tǒng)的作用 14第3章 硬件部分設(shè)計(jì) 17 PLC工作原理及特點(diǎn) 17 西門子PLC 18 PLC內(nèi)部各模塊選型 20 PLC I/O分配 21 部分電路設(shè)計(jì) 23 主回路硬件設(shè)計(jì) 23 S7300數(shù)字量輸入模塊原理圖 25 S7300數(shù)字量輸出模塊原理圖 28 S7300模擬量輸入模塊原理圖 30 手/自動控制電路接線方式 31 傳感器的選擇 33 液位傳感器的選擇 34 PH傳感器的選擇 37 DO儀的選擇 37第4章 PLC的程序設(shè)計(jì) 39 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 39 PLC程序自動控制部分程序設(shè)計(jì) 40 預(yù)處理區(qū)PLC控制程序 40 曝氣沉淀池PLC控制程序 44 污泥處理池PLC控制程序 46結(jié) 論 48致 謝 49參考文獻(xiàn) 50附 錄 52CONNECTSABSTRACT IABSTRACT IIChapter 1 Introduction 1 Research Background And Significance Of This Design 1 The Research Background Of This Design 1 The Significance Of This Design 1 Domestic Sewage Treatment Control Status 2Chapter 2 Sewage Treatment Technology And The Main Structure Of System................................................................................................. 5 Sewage Treatment Process 5 The Sequencing Batch Reactor Of The Introduction 6 The Basic Principles Of The SBR Process 7 The Technical Features Of The SBR Process 8 The Role Of Dissolved Oxygen In SBR Method 9 Sewage Treatment System Of The Main Structures 9 Primary Treatment (Sewage Pretreatment) 10 Of Secondary Sewage Treatment (Biological Treatment) 11 Sludge Treatment 12 Automatic Control Process And The Function Of Monitoring System 13 Sewage Treatment Automatic Control Process 13 The Role Of Monitoring And Control System 14 Chapter 3 The Dardware Part Of The Design 17 PLC Working Principle And Characteristics 17 Siemens PLC 18 Inside The PLC Module Selection 20 PLC I/O Allocation 21 Part Of The Circuit Design 23 Main Circuit Hardware Design 23 The Principle Diagram Of The S7300 Digital Input Module 25 The Principle Diagram Of The S7300 Digital Output Module 28 The Principle Diagram Of The S7300 Analog Input Module 30 Handle/auto Control Circuit Connection Mode 31 The Choice Of The Sensor 33 The Choice Of The Liquid Level Sensor 34 PH Sensor Selection 37 DO Instrument Choice 37 Chapter 4 The PLC Program Design 39 The Basic Steps Of PLC Control System Design 39 PLC Program Automatic Control Part Programming 40 Pretreatment Of PLC Control Program 40 Aeration Tank Of PLC Control Program 44 Sludge Lagoons To PLC Control Program 46Conclusion 48Acknowledgements 49References 50Appendix 52VI第1章 緒論 本設(shè)計(jì)的研究背景水處理是長期以來倍受關(guān)注的領(lǐng)域之一，它是改善居民生活環(huán)境、提高人民健康水平的重要手段。如今，隨著人口的不斷增長，科技、工業(yè)迅速的發(fā)展，不可再生資源的不斷短缺，人類和社會正在面對這嚴(yán)峻的資源問題。又隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，給人們帶來經(jīng)濟(jì)利益的同時，也給自然帶來很大程度的污染，并嚴(yán)重的影響著人們的日常生活環(huán)境。因此，環(huán)境保護(hù)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中顯得尤為重要。其中水污染是當(dāng)今較為嚴(yán)重的污染之一。工業(yè)廢水中的成分較為復(fù)雜，含有有害物質(zhì)和腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)，有很大的處理難度，同時，其直接排放會污染到江河湖海，對人們的飲用水質(zhì)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的威脅，對水中生物的生命也帶來了威脅，同時也導(dǎo)致其周圍環(huán)境惡化?，F(xiàn)今，污水處理已被社會高度關(guān)注，是急需解決的問題。經(jīng)過深度處理后的污水，可被企業(yè)再次引用使用，相比從其他地區(qū)引來水資源要經(jīng)濟(jì)適用的多，同時也保護(hù)了水資源；也可用來灌溉農(nóng)田、城市綠化等。為此，污水處理已成為當(dāng)今的新興產(chǎn)業(yè)。雖然中國污水處理行業(yè)正在飛速的發(fā)展，但是相較于國外的處理行業(yè)，中國的水處理仍在發(fā)展階段。 本設(shè)計(jì)研究的意義隨著中國城市化、工業(yè)化的迅速發(fā)展，水資源的需求也日益增大。首先，水資源短缺與其過低的利用率正嚴(yán)重的制約著我國城市化快速進(jìn)程。其次，對環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，對工業(yè)污水的排放和生活污水的處理都在努力的追趕世界上的發(fā)達(dá)國家，并爭取與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌。再次，為了人們健康安全的生活環(huán)境，飲用水和生活用水的質(zhì)量要求也在不斷的有所提升。我國污水處理自動化控制起步較晚，進(jìn)入上世紀(jì)90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)，由于國家和各級政府對環(huán)境保護(hù)重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高，在這樣的背景下，污水處理行業(yè)很快成為了新興產(chǎn)業(yè)。但是，中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級階段，一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴(kuò)張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。另一方面，中國的污水處理率與發(fā)達(dá)國家相比，還存在著明顯的差距[1]。我國是個缺水的國家，同時也正面臨著經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展與水資源短缺的社會與自然資源之間的矛盾，水資源的過度開發(fā)與濫用與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾，并且矛盾日益明顯，水的回收再利用也面臨這嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。特別是我國的北方城市，水資源更為短缺。這種情況下