【正文】 X0 總開關(guān)開啟 X1 總開關(guān)停止 X2 SQ16 X3 SQ17 X4 集水池浮球 LT10a 13 X5 集水池浮球 LT10b X6 集水 池浮球 LT10c X7 集水池浮球 LT10d X10 1SBR 池浮球 LT20a 高液位 X11 2SBR 池浮球 LT20b 高液位 X12 3SBR 池浮球 LT20c 高液位 X13 4SBR 池浮球 LT20d 高液位 X14 1SBR 池浮球 LT20a 低液位 X15 2SBR 池浮球 LT20b 低液位 X16 3SBR 池浮球 LT20c 低液位 X17 4SBR 池浮球 LT20d 低液位 X20 儲泥池浮球 LT30a 高液位 X24 SQ12 X25 SQ13 X26 SQ14 X27 SQ15 表 2 數(shù)字量輸出地址分配表 Y0 粗柵格除污機 Y1 調(diào)節(jié)閥 7 Y2 水泵 2 Y3 水泵 3 Y4 細柵格除污機 Y5 調(diào)節(jié)閥 8 Y6 皮帶運輸機 Y7 排泥閥 1 Y10 集水池液位報警 Y11 調(diào)節(jié)閥 3 Y12 調(diào)節(jié)閥 4 Y13 調(diào)節(jié)閥 5 Y14 調(diào)節(jié)閥 6 Y15 1SBR 池空氣閥門、潛水攪拌機、回流污泥泵 Y16 2SBR 池空氣閥門、潛水攪拌機、回流污泥泵 Y17 3SBR 池空氣閥門、潛水攪拌機、回流污泥泵 Y20 4SBR 池空氣閥門、潛水攪拌機、回流 污泥泵 Y21 1SBR 池潷水器 Y22 2SBR 池潷水器 Y23 3SBR 池潷水器 Y24 4SBR 池潷水器 Y25 1SBR 池剩余污泥泵 Y26 2SBR 池剩余污泥泵 Y27 3SBR 池剩余污泥泵 Y30 4SBR 池剩余污泥泵 14 Y31 1鼓風(fēng)機 Y32 2鼓風(fēng)機 Y33 水泵 1 Y34 調(diào)節(jié)閥 2 Y35 酸液罐無藥液 Y36 堿液罐無藥液 Y37 排泥閥 2 Y40 備用 Y41 PH 值 — Y42 PH 值 3— 4 Y43 PH 值 4— 5 Y44 PH 值 5— 6 Y45 PH 值 6— Y46 PH 值 — 8 Y47 PH 值 8— 9 Y50 PH 值 9— 10 Y51 PH 值 10— 11 第四章 生活污水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計 污水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計總體流程概括 為了能對污水處理系統(tǒng)進行集中監(jiān)控，本次設(shè)計采用 PLC 和微機組成控制系統(tǒng)。 12 圖 34 SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制電路原理圖 PLC輸入回路中，信號電源由 PLC本身的 24V直流電源提供，所有 輸入 COM端短接后接入 PLC 電源 DC24V 的（＋）端。 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計。 幾臺電動機 M M M M M M M7 的過載保護，分別由熱繼電器 FR FR FR FR FR FR FR7 實現(xiàn)，將其常閉觸點并聯(lián)后與中間繼電器 KA1 連接構(gòu)成過載保護信號， KA1 還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將 220V交流信號轉(zhuǎn)換成直流 24V 信號送入 PLC 完成過載保護控制功能。 10 2 20電源指示粗格柵除污機+241 11 2細格柵除污機3 13 22 12 2鼓風(fēng)機1鼓風(fēng)機22 32 4潷水器潷水器潷水器潷水器4 14 24 34 46剩余污泥泵 剩余污泥泵 剩余污泥泵 剩余污泥泵 7潛水攪拌機正轉(zhuǎn)潛水攪拌機反轉(zhuǎn)89集水池攪拌機正轉(zhuǎn)集水池攪拌機反轉(zhuǎn)5 15 25 35 4回流污泥泵 回流污泥泵 回流污泥泵 回流污泥泵 過載保護123456789101112131415161718192021 圖 7 控制電路有電源指示 HL。 圖 4 9 主電路回路中各交流接觸器、電動機和各電器之間的關(guān)系 如圖 5所示。由于該系統(tǒng)比較復(fù)雜，還要考慮到其的經(jīng)濟適用性和可靠安全的問題，并且保持較高的性能，故 選擇該公司 FX2N48MR 型號。 PLC 的響應(yīng)時間 很短，通過反應(yīng)時間我們可以大概估算出一個范圍，一般從新的輸入信號掃描到下一個周期為最短的相應(yīng)時間，由于輸入輸出都有延遲，所以略大于一個周期。 輸入電路濾波時間，它由 RC 濾波電路的時間常數(shù)決定。 PLC 用 輸出刷新階段： 在全部指令執(zhí)行完后，輸出 寄存器 將會把是否通斷的狀態(tài)發(fā)送到輸出鎖存器上，再由該執(zhí)行器通過合適的方 式輸出，最后達到控制驅(qū)動相應(yīng)的 外部 設(shè)備。 循環(huán)掃描技術(shù) PLC 的循環(huán)掃描周期分為以下 三種階段 ： PLC 的輸入采樣階段：首先 先進行 PLC 的自我檢測，然后與 CPU 按順序逐個掃描 并讀取 信號數(shù)據(jù) ， 并調(diào)取臨時存在于鎖存器的輸入端子，完成對該端子的通斷狀態(tài)，并讀取輸入數(shù)據(jù)。 該工作方式可以有效的避免線路繁雜 出現(xiàn)的問題，并且有效的防止各觸點相互影響。當除鹽池的污水達到最高臨界值時，排水結(jié)束。 污泥 沉淀 下來的 時間 由污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定， 其沉淀下來 即為曝氣 結(jié)束的時刻。其中用液位計實時監(jiān)控液位 ，當 細 格柵井液位 達到 高 位臨界點時，停止注水 泵，相反若 為低液位 臨界點，水泵進水開啟 。最后整個系統(tǒng)從注水開始直到潷水器完成工作把水排出作為一個完整的周期。 (8) 完成主控板和電控箱的排布圖，以及各種配線圖。 (4) 根據(jù) PLC 的工作要求，完成基本的設(shè)計思路 ，并且保證圖文并茂。自動控制由強大的PLC 程序調(diào)控，手動控制則是由操作員工直接在控制按鈕上操作。 除鹽池之間還設(shè)立了不同的區(qū)域，每個區(qū)域安裝一個半透膜，這樣既是為了防止膜兩邊的壓力差致使膜破裂，也是為了提高效率，節(jié)約成本。長此以往那么水體中的生物就會因為改變生存環(huán)境，而導(dǎo)致滅絕和死亡。簡單的構(gòu)造與處理設(shè)備使其操作更加方便，并且組合式的延展性，也可以擴大規(guī)模。 在 SBR 反應(yīng)池中，其過程包括進水（進水泵工作）、曝氣（空氣閥門工作）、沉淀（污泥泵工作）、排水（排水泵工作）。該池設(shè)置液位檢測設(shè)備，避免污水溢出。 調(diào)節(jié)池 由于人們生活的規(guī)律不盡相同，所以對于生活污水的排放也存在不確定性。該除污機的 工作原理是 讓電動機驅(qū)使耙齒鏈與水流方向做反向運動，通過運動使每個耙齒之間產(chǎn)生作用力，進而達到清理目的。 粗細格柵池內(nèi)的粗細格柵是由不銹鋼制成，并且進行了酸洗純化處理。 PLC 的信號輸出則是控制各設(shè)備的接觸器。 針對于 PLC 的功能要求，目前涉及到兩個方面，控制信號輸入和控制信號輸出。為了實現(xiàn)高效率、低耗能、簡單化的需求，而且能實現(xiàn)自動控制的要求，我們把目標定在了可編程邏輯控制器上，顯然 PLC 是個更好的選擇。 其功能特點是：編程簡單、性能價格比高、適應(yīng)性強、可靠性高、調(diào)試工作量少、維修方便、模塊化結(jié)構(gòu)和開發(fā)周期短等特點。 它 通過 過程控制級和過程監(jiān)控級 構(gòu) 成的以通信網(wǎng)絡(luò)為 橋梁 的多級計算機 控制 系統(tǒng)，綜合了計算機、通訊、顯示和控制等技術(shù)，其 優(yōu)點是實現(xiàn)了 分散控制 的需求，通過 集中操作 ， 分級 分層的 管理 ，又由于 配置靈活 并且其擴展能力強， 組態(tài)方便 ，軟硬件資源豐富等一系列特點，使其運用頗多 。優(yōu)點表現(xiàn)為：豐富的硬、軟件搭配，使計算機能快速反應(yīng)，具有良好的實時性，公開的通訊協(xié)議實現(xiàn)了不同產(chǎn)品的互相連接。 典型的生活污水處理完整工藝如下 圖 1 所示 ： 圖 1 生活污水處理系統(tǒng)控制形式 隨著控制系統(tǒng)的不斷更新，早期的控制系統(tǒng)也逐步被淘汰，繼電器時代的接觸器控制，已經(jīng)不能滿足于現(xiàn)代生活的除污要求，新的控制逐漸被社會接受，具污泥處理系統(tǒng) 接觸池 調(diào)節(jié)池 生 活 污 水 消毒 生化處理 初次沉淀池 二次沉淀池 格柵 出水 3 有代表的就是現(xiàn)場總線控制、 DCS 和 PLC 控制。 經(jīng)過初期處理的污水被排放到預(yù)反應(yīng)池內(nèi) ，在該 池 內(nèi)污水 被活性污泥中的微生物吸附 一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下 緩慢流 進反應(yīng)區(qū)。 其主要是 采用間歇 式連續(xù)進水，周期 性 排水，延時曝氣 的 好氧活性污泥 處理 工藝。如何合理規(guī)范的利用有限資金，且能減少污染，是國家最頭疼的事情。 以除去有機物和磷元素為主的 化學(xué) 法 強化生物除磷 工藝 ， 在此時嶄露頭角。 若按化學(xué)性質(zhì)分，則把污水中的污染物質(zhì)分為無機性物質(zhì)與有機性物質(zhì)，而其化學(xué)元素就要是以碳、氮、磷為主。 生活污水中有大量 的 有機物 ， 例 如纖維素、淀粉、糖類 、 脂肪 和 蛋白質(zhì)等； 通 常 也 含有病原菌、 病毒 和寄生蟲卵；無機鹽類 則包含 氯化物、 鋁化物、 硫酸鹽、磷酸鹽和 鉀 、 鈉 、鈣、 鉛、鎂等。 課題主要設(shè)計內(nèi)容 本文研究設(shè)計的主要內(nèi)容是生活污水處理工藝及組成，基于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計 ,7 其具體內(nèi)容如下： （ 1）了解生活污水處理的基本內(nèi)容，其包括生活污水處理的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及生活污水處理的工藝流程； （ 2）介紹 PLC 的設(shè)計原理及步驟，并對生活污水處理控制系統(tǒng)進行設(shè)計分析； （ 3）設(shè)計分析生活污水處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計； （ 4）設(shè)計分析生活污水處理系統(tǒng)的軟件設(shè)計； （ 5）生活污水處理系統(tǒng)的調(diào)試和運行結(jié)果第二章 生活污水處理控制系統(tǒng)總體介紹 生活污水處理的基本概念 人類 生產(chǎn)和 生活過程中 所 產(chǎn)生的 污水 ，是水體污染 的主要元兇 之一。其科研以用于實踐。 （ 3） 水系統(tǒng)發(fā)展與提高技術(shù)缺乏，例如污泥的無害化處理及綜合利用、高含鹽采出水的處理利用。好多設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，嚴重影響了生產(chǎn)。 國內(nèi)發(fā)展情況 我國目前自主研發(fā)的設(shè)備大部分是依托國外技術(shù)進行相關(guān)構(gòu)造的，經(jīng)過自我摸索、消化和實踐，逐漸在填補國內(nèi)除污的空白。根據(jù)不同廠區(qū)的特點劃分出不同的控制基站，站與站之間或獨立或聯(lián)合作業(yè)。通過發(fā)達國家的努力，污水處理率已經(jīng)達到了 80%~90%，成功的解決了污水處理問題。最后與其開放的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)一起，共同推動著水處理自動化系統(tǒng)的智能化大發(fā)展。目前荷蘭、德國、日本處于世界領(lǐng)先水平。 為保證污水處理能實現(xiàn)可靠的自動控制并兼顧控制技術(shù)的先進性與擴展性，同時能實現(xiàn)低成本高效率，新一代的污水處理設(shè)備呼之欲出。伴隨著工農(nóng)業(yè)不計后果的迅速冒進，隨之而來造成了環(huán)境的各種污染。所以水資源也是一種保護。采用先進、實用的技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝，在環(huán)保工程中廣泛采用先進的自動控制技術(shù)，是推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。 如何改進凈化設(shè)備，提高凈化能力，完善技術(shù)手段，成為了實現(xiàn)可持續(xù)循環(huán)經(jīng)濟的法寶。 如果 考慮 節(jié)約用水 ， 則 用水量 將從 7000 億 變?yōu)?8000 億立方米， 其 供水能力 同比從 1300 億 增 至 2300 億立方米， 從而 全國實際可用水量 將 接近合理用水量上限， 從而得出若要 水資源開發(fā) ， 難度極大。淡水資源總 儲 量 約 為 28000 億立方米， 僅 占全球水資源的 6%，居世界 的 第四位，而 人均只有 2300 立方米， 約占 世界平均水平的 25%， 世界 排名 121 位， 在 全球水資源最貧乏的 13 個 國家 中，占了一席之地 。 伴隨著工業(yè)發(fā)展 ， 大量的企業(yè)將污水排到河流當中，致使其污染了 80%以上的地 下水和 地 表水 。 關(guān)鍵詞：污水處理； PLC； 3 Abstract With the rapid development of society, the sewage treatment plant in the city has been indispensable. Now that the importance of the environment , governments regard the construction of sewage treatment plants in the first place urban development , human awareness of environmental protection and resource recycling also gradually improved. Today, due to the growing popularity and increasing automation and puters , to promote the level of sewage treatment plant decontamination corresponding stride . This paper focuses on the technical support of PLC technology for wastewater treatment provided by a detailed description of the position and function