【正文】 ，能適用于各種變速驅(qū)動系統(tǒng)，尤其適合用于工業(yè)部門的水泵和風(fēng)機。 型號含義：如 Y2200L12Y：“ Y2”表示異步電動機第二次改型設(shè)計，“ 200”表示中心高，“ L”表示機座長短號，“ 1”表示鐵心長度序號，“ 2”表示極數(shù)，“ Y”表示第一種設(shè)計（可省略）。 超聲波液位差計精度較高，且有多種量程可供選擇，其輸出信號有一下三種：可編程繼電器輸出、高精度 4～ 20mA 模擬信號輸出、 RS485 通信口輸出，可根據(jù)需要的信號選擇輸出，作為 PLC 的輸入信號 。超聲波液位差計具有精度高，壽命長，穩(wěn)定可靠，安裝維護(hù)方便等特點 。它是根據(jù)電池原理而設(shè)計的，本身就是個電池，不需要外加電壓，可通過測量電解電流來測量溶解氧濃度。 % FS 溶解氧：177。 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 23 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計 采用西門子 公司為 S7— 200 系列 PLC 開發(fā)的 STEP7— Micro/WIN32 作為編程軟件，上面介紹了 工業(yè)污水處理 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理和電氣控制部分的結(jié)構(gòu)，硬件結(jié)構(gòu)的總體 設(shè)計基本完成后，就要開始軟件部分的設(shè)計，根據(jù)控制系統(tǒng)的控制要求 和硬件部分的設(shè)計情況 及 PLC 控制系統(tǒng) I/O 的分配情況，進(jìn)行軟件編程設(shè)計。 （ 2）啟動粗格柵系統(tǒng)。以及污泥脫水系統(tǒng)程序，以下將分別介紹各個子程序的工作過程。 圖 44粗格柵系統(tǒng)工作流程圖 潛水泵程序主要控制潛水泵的運行和停止，其工作過程包括以下幾個方面 ： （ 1）自動過程開始啟動潛水泵。 （ 3） 2h 定時到，運行細(xì)格柵機 20min，循環(huán)進(jìn)行。 （ 4）若液面高于最高位傳感器時，啟動定時。 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 30 圖 49污泥脫水系統(tǒng)工作流程圖 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，在程序編寫前應(yīng)先列出可能用到的軟元件，如表 410 所示。所以有必要找出簡單、可行的控制參數(shù)。投加量少了，達(dá)不到殺菌消毒效果；投加量多了雖殺菌效果得到了保證，但水將呈氯臭味難以飲用，此外管道腐蝕將加劇，生產(chǎn)成本也上升。由于混凝過程的復(fù)雜性和多變性，混凝投藥的自動控制一直受到控制行業(yè)和污水行業(yè)專家的普遍關(guān)注 。尤其在系統(tǒng)出現(xiàn)大偏差階段時，積分往往使得系統(tǒng)的響應(yīng)出現(xiàn)過大的超調(diào)，從而使調(diào)節(jié)時間變長。另外，還有一種廣播通訊方式，主站可以同時給所有從站發(fā)送報文，從站在接收到報文并做出相應(yīng)的響應(yīng)后可不回送報文。 Active 指示 哪個驅(qū)動激活，有些驅(qū)動 只支持地址 0 到 30。 在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。 細(xì)格柵機粗格柵機相似。運行粗、細(xì)格柵機，進(jìn)行間歇運行，即運行一段時間然后停止一段時間，循環(huán)進(jìn)行 。 軟件系統(tǒng)的調(diào)試 在 STEP7Micro/WIN32 軟件中，通過編程，將編好的程序下載到 PLC中進(jìn)行運行調(diào)試，檢查程序是否有 錯 誤，是否能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能控制。通過 Mode 輸入值可選擇不同的通訊協(xié)議：輸入值為 1，指定 Port 0 為 USS 協(xié)議并使能該協(xié)議；輸入值為 0，指定 Port 0 為 PPI 并且禁止 USS 協(xié)議。 PLC 和變頻器通訊 （ 1） USS 通訊協(xié)議簡介 USS協(xié)議（ Universal Serial Interface Protocol 通用串行接口協(xié)議）是SIEMENS 公司所有傳動產(chǎn)品的通用通訊協(xié)議，它是一種基于串行總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊的協(xié)議。積分作用 ki 是為了消除靜差而引入的。其控制過程主要是通過污泥濃度、污水流量、絮凝劑濃度等因素控制來完成的。 氯氣投加環(huán)節(jié) 氯氣投加消毒效果的好壞與原水 PH值、水溫、濁度和接觸時間有直接的關(guān)系 。雖然有 COD 濃度在線檢測儀可以在西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 32 線檢測，但仍存在滯后 （ 30 分鐘左右 ） ，測量結(jié)果嚴(yán)重滯后于實際運行時間，不能及時反映 實際情況 。 （ 3）定時到，啟動污泥泵和切割機。 （ 2）定時到，若液面仍低于最低位傳感器則停止回流泵運行。 圖 45潛水泵工作流程圖 細(xì)格柵系統(tǒng)程序與粗格柵系統(tǒng)程序相似，主要控制細(xì)格柵機和轉(zhuǎn)鼓清污機的運行，其工作過程包括以下幾個方面 ： （ 1）自動過程開始，啟動細(xì)格柵機，定時 20min。 （ 5）液面差值低于設(shè)定值，停止清污機運行。 以上工作過程并不 是順序控制方式，而是按照 PLC檢測到傳感器狀態(tài)進(jìn)行啟動如圖 43所示 。 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 24 圖 42手動操作模式流程圖 自動模式 處于自動方式 時，系統(tǒng)上電后，按下自動啟動確認(rèn)后系統(tǒng)運行，系統(tǒng)開始工作，其工作過程包括以下幾個方面。新型的溶氧電極有鹽度測試功能，自動實現(xiàn)鹽度補償和溫度補償；儀器內(nèi)置氣壓傳感器，自動實現(xiàn)氣壓補償。 mV，溶解氧：（ 0~） mg/L(ppm)；（ 0~） % 溫度：（ 10~110）℃精確度： pH：177。這種電極利用膜可滲透氧但不能滲透水和有機及無機溶質(zhì)的原理，保護(hù)電極不與這類還原物質(zhì)緊密接觸，從 而使傳感器的靈敏度不受影響。 采用先進(jìn)的嵌入式微處理技術(shù)，使其測控儀器達(dá)到了高度的數(shù)字化和智能化。粗格柵、細(xì)格柵各安裝了一臺超聲波液位差計，通過格柵機前后的液位 差來反映格柵機阻塞程度，并傳輸?shù)?PLC 控制 器，進(jìn)行分析計算。中心高 63～ 355mm，功率從 ~315kW。其脈沖寬度調(diào)制的開關(guān)頻率是可選的，因而降低了電動機運行的噪聲。這無疑給變頻調(diào)速帶來了瑕點。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n0=60f/p，其中 f是電流頻率， P是旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)。 （ 1） 脈幅調(diào)制 (PAM) 實現(xiàn)方法就是調(diào)節(jié)頻率的同時，也改變直流電壓的振幅值。由于中間直流環(huán)節(jié)是 Cd低阻抗輸出相當(dāng)于是恒壓源，故稱電壓型。強通用性：具有 50Hz60Hz 通用線圈，可以全世界通用。 表 37模擬量輸出地址分配 輸出地址 輸出設(shè)備 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 16 AQW0 經(jīng) PID 運算輸出 根據(jù)控制系統(tǒng)的功能要求，設(shè)計出 工業(yè)污水處理 控制系 統(tǒng)的硬件連線圖如圖38 所示，此控制面板上的手動控制部分主要在調(diào)試系統(tǒng)時使用，調(diào)試完成后基本處于閑置狀態(tài)。在此采用EM223 輸入 /輸出混合擴展模塊。 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 13 (7）在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設(shè)備。 32電氣控制系統(tǒng)框圖 工作過程 在手動狀態(tài)下，各類設(shè)備的控制是根據(jù)操作面板上的按鈕輸入來控制，無邏輯控制，即可不根據(jù)傳感器的狀態(tài)進(jìn)行控制。由于在該系統(tǒng)中需要檢測較多的數(shù)字輸入量，并且還要檢測模擬量的輸入，根據(jù)設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，輸出控制信號，因此系統(tǒng)的控制邏輯與時序就需要嚴(yán)格照檢測信號的輸入進(jìn)行控制。污水回流系統(tǒng)的污泥回流泵將剩余的污泥及使用過的污泥進(jìn)行處理，該設(shè)備的運行與停止主要根據(jù)泵房內(nèi)液位傳感器的狀態(tài)，當(dāng)液位低于某個值時停止回流泵的運行；當(dāng)液位持續(xù)高于某個高位時，回流泵停止運行同時輸出報警信號；液位處于正常狀態(tài)時，回流泵正常運行。除砂系統(tǒng)主要由細(xì)格柵系統(tǒng)和沉砂池組成，細(xì)格柵系統(tǒng)是由細(xì)格柵機和轉(zhuǎn)鼓清污機組成，沉砂池的主要設(shè)備是分離機。 （ 2）模擬量輸出通過 PLC中 PID 運算后的數(shù)據(jù)，通過其功能模塊輸出控制信號，該控制信號輸入到變頻器的控制端子上，改變變頻器的輸出頻率，從而控制曝氣機的轉(zhuǎn)速，最后達(dá)到控制污水中含氧量 的要求。 （ 4）含氧量輸入檢測。 利用 PLC 作為控制器的 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)主要涉及兩個方面：一是信號輸入；二是控制輸出信號?？刂乒δ軓?。 （ 2） 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)控制形式 早期的控制系統(tǒng)多采用繼電器 —— 接觸器控制系統(tǒng)，但隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，控制要求的不斷提高，該類控制方法已不能滿足現(xiàn)代 工業(yè)污水處理 系統(tǒng)的控制要求，因此已逐漸被淘汰，取而代之的是 DCS、現(xiàn)場總線控制、 PLC 等控制方 。 西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 7 本 設(shè)計 系統(tǒng) 工業(yè)污水處理 工藝及描述 ： 本 工業(yè)污水處理 工藝流程圖如 下圖 24所示： 圖 24 工藝流程圖 污水由進(jìn)水系統(tǒng)通過粗格柵和清污機進(jìn)行初步排除大塊雜質(zhì)物體，到達(dá)除砂池中。另外，由于 A段去除了較多的 BOD，造成了碳源不足，難以實現(xiàn)脫氮工藝的要求。 A/B 法是吸附生物降解法的簡稱，該工藝沒有初沉淀，將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，并分別有獨立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。但是此硝化 反硝化反應(yīng)系統(tǒng)需要得到很好的控制，這樣就對該工藝提出了更高的管理要求，這也成為了 該工藝的一大缺點。 傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種最古老的 工業(yè)污水處理工藝，其 工業(yè)污水處理 的關(guān)鍵組成部分為沼氣池與沉淀池，主要處理部分關(guān)系框圖如圖 21所示 ?；瘜W(xué) 需氧量 (COD)的特點是能夠精確的表示污水中有機物的含量，并且測定時間短，但它不能像 BOD 那樣表示出微生物氧化的有機物量。 污水污染物可根據(jù)化學(xué) 性質(zhì)和物理形態(tài)進(jìn)行不同的分類。據(jù)中國經(jīng)濟信息網(wǎng)分析統(tǒng)計，全國按目前正常需要，年缺水總里約為 300 億～ 400 億立方米，因缺水造成的經(jīng)濟損失每年達(dá) 2300 億。其中處理過的污水還可以循環(huán)再利用，由于我國是一個水資源匱乏的國家，而且時空分布上 極不均勻，許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水。 工業(yè)污水處理 設(shè)施中，城市排水管線和 工業(yè)污水處理 廠的興建和運行在水污染控制中發(fā)揮著骨干作用?！捌呶濉焙汀鞍宋濉惫リP(guān)項目在氧化塘、土地處理和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)等自然處理技術(shù)方面的西南科技大學(xué) 應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 2 研究較多，以這些成果為設(shè)計依據(jù)，建立了一些氧化塘、土地處理等污水示范工程。據(jù)統(tǒng)計，由于水質(zhì)污染，我國已有大約 3 億人的飲水發(fā)生不安全現(xiàn)象，其中 億人的飲水是超標(biāo)水。我國北方地區(qū)水資源的超采，己形成漏斗地勢、水位下降、湖泊干涸、河水?dāng)嗔鳌⑸鷳B(tài)惡化。 關(guān)鍵詞 ： 污水處理 ， PLC，工藝流程 目 錄 1 緒 論 ............................................................. 1 工業(yè)污水處理 的國內(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 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 3 硬件系統(tǒng)配置 ..................................................... 10 主要組成 部分 ................................................ 10 電氣控制系統(tǒng) ................................ 錯誤 !未定義書簽。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。 西南科技大學(xué) 應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計 （論文） 1 1 緒 論 水與人的生活息息相關(guān)，特別在現(xiàn)代社會生活及生產(chǎn)中人們對水的需求量與日俱增。隨著社會的發(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)備對水質(zhì)要求越來越高。眾多跡象表面，水資源的短缺無疑將成為制約經(jīng)濟持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展的瓶頸，因此世界各國越來越重視水處理和水的再利用，通過各種技術(shù)進(jìn)一步提高供水質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益。污水廠污泥處置問題在“九五 ” 科技攻關(guān)中受到重視， 并配套開發(fā)成套的污泥處理?，F(xiàn)在，這些國家的 工業(yè)污水處理 水平又有了進(jìn)一步提高，興建了一批具有脫氮除磷功效的設(shè)施，對水體質(zhì)量改善和水 環(huán)境保護(hù)起了重大的作用。因此，有效的結(jié)合目前最新的工藝狀況、計量自控檢測儀表使用、 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)，將為當(dāng)前 工業(yè)污水處理 控制系統(tǒng)提供有效的自控方法。因此建設(shè)符合我國國情的污水