【正文】 泥產(chǎn)生；⑤系統(tǒng)中需要處理的污泥量大大降低 ,在某些情況下，可以省去建造二沉池；⑥處理規(guī)模較小的系統(tǒng)其成本比一般處理工藝低。 其基本原理屬于篩網(wǎng)狀過濾，在靜壓差作用下，小于膜孔的粒子通過濾膜，大于膜孔的粒子則被截留到膜表面，使大小不同的組分得以分離，操作壓力為 。死端過濾只需克服膜阻力的能量，在許多場合下，實驗室的真空泵或增壓泵就可提供足夠的能量使微濾的流速達到要求。 微濾膜凈水控制系統(tǒng)的工作原理 微濾膜凈水控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容 旋轉(zhuǎn)流管式膜微濾裝置在城市污水處理廠中被廣泛應用，而且應用的效果很明顯，處理的污水凈化程度比其他裝置凈化程度高，該裝置在運行壓力為 ～ ,反沖洗間隔為 1 8min 時 ,噸水能耗僅為 。旋轉(zhuǎn)流管式微濾膜污水處理系統(tǒng)的工藝流程如圖 21 所示。 Y V 4Y V 7Y V 1Y V 8Y V 6Y V 2Y V 1 2F I T 1P I T 1P I T 2F I T 2Y V 1 0Y V 1 1Y V 5Y V 9F I T 3P I T 3F I T 4P I T 4F I T 5Y V 3 圖 21旋轉(zhuǎn)流管式膜微濾污水處理系統(tǒng)工藝流程 其工作過程如下： I 套凈化啟動按鈕，由接觸器 KM1 控制的進水加壓泵 M1（由變頻器控制）開始工作，同時電磁閥 YV YV YV YV4 打開，進行 I 套凈化工作。 套裝置凈化時，由由接觸器 KM1 控制的進水加壓泵 M1（由變頻器控制）開始工作，同時打開電磁閥 YV YV YV YV10，通過壓力表 PIT PIT4，流量計 FITFIT FIT5 對管道中的壓力和流量進行監(jiān)控。 KM KM2 過載，或變頻器故障時，會進行報警，以提示操作人員進行處理。 （ 2） 進水加壓泵的運行速度由變頻器控制。繼電接觸器控制采用的是固定接線方式，一旦生產(chǎn)過程有所變動，就得重新設(shè)計線路連接安裝，過程很繁瑣。單片機控制系統(tǒng)是基于芯片級的系統(tǒng)，主要應用于小型電器的控制，作為工業(yè)生產(chǎn)中的控制方式，電路比較復雜，調(diào)試比較麻煩；若需要追加或者修改功能時，要對電路進行修改，不靈活也不方便；電路的可靠性和抗干擾性能不好。 其控制功能時通過存放在存儲器內(nèi)的程序來實現(xiàn)的，若要對控制功能作必要的修改，只需改變軟件指令即可，使硬件軟件化?？刂?功能強。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 8 微濾膜凈水控制系統(tǒng)的總體框圖 微濾膜凈水控制系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)總框圖如圖 41所示， PLC 為核心控制器，通過檢測操作面板按鈕的輸入、熱繼電器的輸入，以及相關(guān)模擬量的輸入，完成相關(guān)設(shè)備的運行、停止和調(diào)速控制。 s7200適用于小型 PLC 系統(tǒng)，且適用的控制對象一般在 256 點以下。 CUP224 集成 14 輸入 /10 輸出共 24 個數(shù)字量 I/O 點。模擬量 I/O點共有 10 點，其中 9點輸入， 1 點輸 出。 CPU224 選擇型號 CPU224 AC/DC/繼電器。 EM222 數(shù)字量輸出模塊。 EM235 模擬量混合模塊。EM235 具有 1 路模擬量輸出，其輸出可以是電壓，也可以是電流。 表 41 數(shù)字輸入量地址分配 輸入地址 輸入設(shè)備 輸入地址 輸入設(shè)備 一套凈化啟動 熱繼電器 FR1 一套反沖啟動 熱繼電器 FR2 二套凈化啟動 熱繼電器 FR3 二套反沖啟動 一套停止 報警解除按鈕 二套停止 （ 2） 在這個控制系統(tǒng) 中，主要輸出控制的設(shè)備有電磁閥、接觸器、報警和指示燈，共有 18 個輸出點，其具體分配，如表 42 所示。例如： AIW0， AIW2， AIW4?? 、 AQW0， AQW2?? 。變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅(qū)動單元、檢測單元微處理單元等組成。 該變頻器，具有能源利用率高的特點，優(yōu)化了部分結(jié)構(gòu)與功能，便于工作人員進行操作，實現(xiàn)其控制功能。 變頻器容量選定過程 ,實際上是一個變頻器與電機的最佳匹配過程 ,最常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機的額定功率 ,但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少 ,通常都是設(shè)備所選能力偏大 ,而實際需要的能力小 ,因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理 的 ,避免選用的變頻器過大 ,使投資增大。調(diào)試功率 30KW，可 變轉(zhuǎn)矩功率 30KW。其特點有：高標準：符合 IEC6094741和 標準。強通用性：具有 50Hz60Hz通用線圈，可以全世界通用。發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲，串接在被保護電動機的主電路中。由于常閉觸點是接在電動機的控制電路中的，它的斷開會使得與其相接的接觸器線圈斷電，從而接觸器主觸點斷開，電動機的主電路斷電，實現(xiàn)了過載保護。風機類負載為重載啟動，用 20 等級的。 模擬量擴展模塊的接線方法：對于電壓信號，按正、負極直接接入 X＋和 X－；對于電流信號，將 RX 和 X＋短接后接入電流輸入信號的“＋”端；未連 接傳感器的通道要將 X＋和 X－短接。 利用 PLC 作為控制器的污水處理系統(tǒng)主要涉及的控制信號有：一是輸入 信號；二是輸出信號。 ② 壓力和流量檢測。 (2)輸出信號 信號輸出部分主要包括兩個方面：一個是數(shù)字量輸出，即各類設(shè)備的電磁閥、接觸器；另外一個是模擬量輸出，用來控制變頻器。 ② 模擬量輸出。 在充分理解控制要求及工藝后，設(shè)計出系統(tǒng)主程序流程圖。再監(jiān)控 KM2有沒有過載運行，當過載后由變頻器控制電機使其正常工作，當 KM2 沒有過載時系統(tǒng)繼續(xù)運行。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 16 圖 51 主程序流程圖 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 17 凈化時的工作過程流程圖如圖 52所示，由接觸器 KM1 控制的進水加壓泵 M1（由變頻器控制）開始工作，同 時相應的電磁閥打開，并且通過壓力表、流量計對其管道中的壓力與流量進行檢測。在設(shè)計程序過程中，會用到許多中間繼電器、寄存器、定時器等軟元件，為了便于編程及修改，在程序編寫前先列出可能用到的軟元件，如表 51 所示。二套凈化啟動的條件是二套凈化啟動按鈕 FIT5流量值小于設(shè)定值時 開啟，停止條件是一套凈化啟動或二套反沖啟動或二套凈化停止按鈕 按下。程序中設(shè)置了定 時器 T39 和 T40，當凈化停止時，用來先關(guān)斷進水加壓泵再關(guān)斷電磁閥?；?PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 23 程序說明： 一套和二套反沖時，都打開接觸器 KM2控制反沖泵工作，同時分別打開電磁YV5,YV6,YV77 和電磁閥 YV5,YV11,YV12。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 25 程序的調(diào)試運行 當 PLC 正常工作，進入仿真環(huán)境后，點擊一套凈化啟動按鈕 ，由接觸器 KM1（ ）控制的進水加壓泵 M1 開始工作，同時電磁閥 YV YV YV YV4 分別為 ， ， ， 打開，進行一套污水凈化處理。 圖 55 一套反沖與二套凈化過程 此時，進水加壓泵 M1 停止工作，電磁閥 YV YV YV YV4 關(guān)閉。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 26 當流量計 FIT5 的值開始下降時，表明二套凈化裝置已堵塞，開始二套反沖過程和一套污水凈化過程。反沖一段時間后自動停止。一套單獨反沖過程如圖 57所示。 系統(tǒng)還設(shè)置了自動報警功能。蜂鳴器（ ）長鳴。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 29 組態(tài)王簡介 組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng) 軟件 ，是新型的工業(yè) 自它具有適應性強、開放性好、易于擴 展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設(shè)計。動控制系統(tǒng) ，它以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)。 （ 2） 使用 圖庫管理器 選擇菜單“圖庫”，單擊打開圖庫。 數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建 數(shù)據(jù)庫是組態(tài) 王軟件的核心部分，它是連接計算機和 PLC 設(shè)備的橋梁。 IO 變量是指可與外部數(shù)據(jù)采集程序直接進行數(shù)據(jù)交換的變量，如下位機數(shù)據(jù)采集設(shè)備（如 PLC、儀表等）。 凈水控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面數(shù)據(jù)庫如圖 63所示。 將幾條線段設(shè)置為組合圖素，雙擊，彈出動畫連接對話框，點擊“隱含”按鈕，在彈出的“隱含連接對話框”中作如圖 65所示： 圖 65 隱含連接對話框 條件表達式為： //本站點 /電 磁閥 1==1，該短線顯示。\\本站點 \閥門 1==1amp。 \\本站點 \流量 1=\\本站點 \流量 1+10。\\本站點 \閥門 2=0。\\本站點 \閥門 3=0。\\本站點 \閥門 8=1。\\本站點 \流量 2=\\本站點 \流量 2+10。} if (\\本站點 \閥門 2==0) {\\本站點 \壓力 1=0。\\本站點 \閥門 7=0。\\本站點 \閥門 1==1amp。 \\本站點 \流量 3=\\本站點 \流量 3+10。\\本站點 \閥門 10=0。\\本站點 \閥門 11=1。\\本站點 \閥門 3=1。 \\本站點 \壓力 4=\\本站點 \壓力 4+3。\\本站點 \流量 3=0。\\本站點 \閥門 5=0。\\本站點 \閥門 4=1。\\本站點 \閥門 1=0。\\本站點 \閥門 5=0。\\本站點 \閥門 9=0。} 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 34 if(\\本站點 \閥門 1==1) \\本站點 \水流 1=\\本站點 \水流 1+1。 if (\\本站點 \閥門 3==1) \\本站點 \水流 3=\\本站點 \水流 3+1。 if (\\本站點 \閥門 6==1) \\本站點 \水流 5=\\本站點 \水流 5+1。 if (\\本站點 \閥門 8==1) \\本站點 \水流 7=\\本站點 \水流 7+1。 if (\\本站點 \閥門 11==1) \\本站點 \水流 9=\\本站點 \水流 9+1。 組態(tài)調(diào)試與運行 進入運行環(huán)境后，點擊開始按鈕，由接觸器 KM1 控制的進水加壓泵 M1 開始工作，同時電磁閥 YV YV YV YV4 打開，進行一套污水凈化處理。此時，進水加壓泵 M1 停止工作，電磁閥 YV YV YV YV4 關(guān)閉。圖右上角的兩個指示燈燈亮。監(jiān)控畫面如圖 67 所示。實時曲線不僅能顯示兩個膜濾器的狀態(tài)還可以顯示各自液位的變化。當一套凈化啟動后，膜濾器 1 的液位開始上升，進行一套凈化處理，當 1套液位達到上限時，說明 I套裝置堵塞了，此時膜濾器 1開始反沖，同時膜濾器 2 開始凈化處理。 圖 69 歷史趨勢曲線圖 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 37 結(jié)論 本文設(shè)計的凈水控制系統(tǒng)是以 PLC為控制系統(tǒng)，并通過微濾膜技術(shù)手段實現(xiàn)對污水的自動凈化控制。 主要完成的工作和取得的成果如下 : （ 1） 根據(jù)了解凈水控制系統(tǒng)的控制要求，確定了較合理的凈水控制系統(tǒng)的設(shè)計方案。 基于 PLC 的凈水控制系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文 38 致謝語 接近兩個月的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束，在這段時間的設(shè)計和學習過程中，我得到了很多人的幫助，學到了很多東西。 此外，我要感謝同學對我?guī)椭椭笇?，在設(shè)計中不懂的請教同學時，總是很熱心的幫我發(fā)現(xiàn)問題，尋找更好的解決辦法。 PLC原理與編程實例分析 [M].北京：國防工業(yè)出版社， [11] 覃貴禮 . 組態(tài)軟件控制技術(shù) [M].北京理工大學出版社， 202008 ， 110 [12] 曹麗婷、田景文、黃桂林 . PLC和組態(tài)軟件在污水處理遠程 監(jiān)控系統(tǒng)中的應用 [J]. 機床與液壓， 2020， 7 [13] 陶麗霞 . 旋轉(zhuǎn)流分離技術(shù)在污水預處理中的應用研究 [J], 2020 [14] 西門子 MM430使用安全手冊 [M].北京：西門子公司出版 ,2020