【正文】 有傷感，更多的是遺憾，但是總歸不如意事十有八九，過去的不能挽回，人應(yīng)該大膽向前看，所以這段文字應(yīng)該像它的標(biāo)題一樣充滿感恩和致謝，感謝四年來在我的成長道路上扶持過我，指點過我的人。污水處理系統(tǒng)中，主要的硬件問題包括機械結(jié)構(gòu)、硬件選型和PLC的外圍電路設(shè)計和接線處。本文詳細(xì)闡述了污水處理工藝流程、控制系統(tǒng)總體方案以及具體的軟硬件實現(xiàn)。圖43 設(shè)備工具箱窗口 現(xiàn)在就可以向設(shè)備組態(tài)窗口中添加我們所需的PLC設(shè)備了，如果所需設(shè)備沒有出現(xiàn)在設(shè)備工具箱中，請按下“設(shè)備管理”按鈕，在彈出的設(shè)備管理對話框中選定所需的設(shè)備，然后雙擊就可以將它添加到設(shè)備工具箱中，如下圖44所示。這樣更能清楚地監(jiān)測實時的溶解氧濃度。對污水進行除油、消毒、調(diào)整PH值。移動鼠標(biāo)至窗口的預(yù)定位置，（鼠標(biāo)的光標(biāo)變?yōu)槭中螤睿c擊一下鼠標(biāo)左鍵，移動鼠標(biāo)，在鼠標(biāo)光標(biāo)后形成一道虛線，拖動一定距離后，點擊鼠標(biāo)左鍵，生成一段流動塊。l 實時數(shù)據(jù)庫：是工程各個部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心，它將MCGS工程的各個部分連接成有機的整體。在運行環(huán)境中完成對工程的控制工作。MCGS軟件系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運行環(huán)境兩個部分。USS_INIT指令：當(dāng)EN輸入接通時，每一循環(huán)都執(zhí)行該指令。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行數(shù)據(jù)通訊的協(xié)議。2）定時到，啟動聚合物泵，啟動定時。3）若液面處于最高位和最低位之間時，啟動污泥回流泵。 2）檢測含氧量和變頻器速度，若含氧量小于設(shè)定值且變頻器速度大于等于100%，則1轉(zhuǎn)碟曝氣機變頻轉(zhuǎn)工頻運行，2轉(zhuǎn)碟曝氣機變頻運行。2）檢測液面高度，低于最低位傳感器時，開始定時防止誤判。1）自動過程開始，啟動細(xì)格柵機，定時20min。圖33 自動控制工藝框圖 粗格柵系統(tǒng)粗格柵系統(tǒng)程序主要控制粗格柵機和1清污機的運行，工作過程包括以下幾個方面。2）啟動粗格柵系統(tǒng)?？刂聘黝愒O(shè)備的啟動和停止，包括：格柵機啟停、清污機啟停、潛水泵啟停、潛水?dāng)嚢杵鲉⑼?、污泥回流泵等設(shè)備。電機電路中如果過載，電流過大，則熱繼電器發(fā)出一個信號，輸入到控制器中，通過程序來控制電機的停止，以免損壞電機。 輸入信號污水處理系統(tǒng)信號輸入檢測方面主要涉及五類信號的監(jiān)測，主要包括：按鈕的輸入檢測、液位差的輸入檢測、液位高低的輸入檢測、電機過載保護的輸入檢測，以及曝氣池中含氧量的輸入檢測。導(dǎo)線2與直流電壓24V相連接；導(dǎo)線L1N為電網(wǎng)導(dǎo)線；HL2HL2HL2HL24分別為潛水泵房報警、污泥回流泵房報警、手動方式指示燈、自動方式指示燈；KM1KMKMKM20分別為污泥機接觸器、1轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻反轉(zhuǎn)接觸器、2轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻反轉(zhuǎn)接觸器、切割機接觸器；HL1HLHLHL20分別為污泥機運行指示燈、1轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻反轉(zhuǎn)運行指示燈、2轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻反轉(zhuǎn)指示燈、切割機運行指示燈。圖21主電路四臺電機分別為粗格柵機（M1）、1清污機（M2）、細(xì)格柵機（M3）、2清污機（M4）。（10）聚合物泵接觸器。（6）潛水?dāng)嚢铏C接觸器。根據(jù)格柵兩側(cè)的液位差或者操作面板上按鍵的情況，控制兩個清污機的運行與停止。強通用性：具有50Hz60Hz通用線圈，可以全世界通用。當(dāng)液位差超過預(yù)設(shè)的數(shù)值時，數(shù)字量信號輸入到PLC中，進而控制清污機運行，清除大顆粒的污染物，保障污水流動通暢；在液位差未超過設(shè)定值時，清污機處于停止?fàn)顟B(tài)，這樣就可大大減少設(shè)備損耗。極譜型溶氧電極，極化時間短，響應(yīng)快，測量準(zhǔn)確。 pH mV：177。刮泥機型號選用ZBG周邊傳動刮吸泥機，周邊線速度： m/min，單邊功率： kw，排泥管徑：300 mm，處理水量：283 m3/h。在此系統(tǒng)中，只是用了一個變頻器，因此控制變頻器的地址為1。 2）變頻器。表23 模擬量輸入地址分配輸入地址輸入設(shè)備AIW0溶解氧儀在此控制系統(tǒng)中，需要將采集回來的模擬量進行數(shù)據(jù)處理，然后，通過模擬輸出口對變頻器進行控制，進而控制其他設(shè)備的運行，如表24所示。 5）轉(zhuǎn)碟曝氣機根據(jù)溶解氧儀反饋的模擬量經(jīng)PLC運算后進行控制，同時控制分離機的運行與停止。離心式脫水機主要有聚合物泵、污泥機和切割機構(gòu)成，以上設(shè)備按照順序控制的方式啟動，依次啟動聚合物泵、污泥機和切割機，完成對污泥的脫水處理。氧化溝的功能是對污水進行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，使其達到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，其中，轉(zhuǎn)碟曝氣機是關(guān)鍵設(shè)備，在氧化溝中設(shè)置有溶解氧儀對污水中的含氧量進行檢測，根據(jù)其反饋到PLC的值來控制曝氣機變頻器的運行，改變污水中溶解氧的含量。進水管道的主要功能是將污水中的大塊物體排除，其中的粗格柵是根據(jù)程序設(shè)定的時間進行間歇工作，而清污機的運行和停止是根據(jù)粗格柵兩側(cè)的液位差來決定的，當(dāng)液位差超過某個值時，啟動清污機；當(dāng)液位差小于某個值時停止清污機的運行。介紹手動自動控制流程和梯形圖程序。（4）設(shè)計控制系統(tǒng)操作與顯示接口，利用MCGS組態(tài)軟件設(shè)計界面。（2）國產(chǎn)在線儀表的穩(wěn)定性還沒有達到要求，所以大部分采用進口的在線儀表，但是由于進口儀表價格昂貴，所以應(yīng)用并不是很廣泛。（2）采用在線監(jiān)測的水質(zhì)分析儀表，對全廠的水質(zhì)實行實時監(jiān)測，并由上位機記錄下來，提高了測量精度。中國污水處理自控系統(tǒng)相對落后，污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定，所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運行效果，減少運行費用，具有重要意義。s lives, but also will bring a different program of environmental pollution. Sewage also contributed to one of the sources of environmental pollution. Attracted the attention of the governments of the world39。污水也是造成環(huán)境污染的來源之一。在該氧化溝系統(tǒng)中進行生化處理，分解污水中的有害物質(zhì)，此環(huán)節(jié)用到一些化學(xué)藥劑來加強處理效果。我國自主生產(chǎn)的設(shè)備在很大程度上是依托國外相關(guān)設(shè)備的構(gòu)造,再經(jīng)過自我消化、研發(fā)和生產(chǎn)實踐,逐步填補國內(nèi)空白并在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展壯大。國外的一些發(fā)達國家，如美國、日本、西歐等國，由于這些國家經(jīng)濟發(fā)達，并較早的實現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化。5. 根據(jù)污水處理工藝過程，完成控制系統(tǒng)控制流程設(shè)計，并利用PLC編程軟件實現(xiàn)，要求手動與自動控制。畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目 基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計武漢理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書設(shè)計(論文)題目: 基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容：1. 查閱與本課題相關(guān)的國內(nèi)外文獻，掌握相關(guān)技術(shù)的發(fā)展動態(tài)。4. 設(shè)計控制系統(tǒng)操作與顯示接口。而PLC控制器以其技術(shù)成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴展方便、性能價格比高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在污水處理中采用PLC控制系統(tǒng)改造后，提高了自動控制的可靠性,不僅減輕了工人的勞動強度,而且提高了污水處理廠的運行效率和運行效益,實現(xiàn)了污水廠生產(chǎn)管理的科學(xué)性。目前,國產(chǎn)化污水處理設(shè)備具有品種不全,結(jié)構(gòu)不合理,技術(shù)水平比較低,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的特點。在除砂系統(tǒng)中細(xì)格柵和清污機進一步凈化污水中的細(xì)小顆粒物體，將污水中的細(xì)小沙粒濾除，并由分離機對沉砂池中的沙粒進行排除后進入氧化溝反應(yīng)池。指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）目錄摘要 IAbstract II緒論 11 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 4 系統(tǒng)主要組成部分 4 系統(tǒng)工作原理 52 系統(tǒng)硬件設(shè)計 7 PLC的I/O配置 7 數(shù)字量輸入輸出部分 7 模擬量輸入輸出部分 8 設(shè)備和器件的選型 9 硬件電路 12 主電路 13 PLC及擴展 13 PLC輸入回路 14 PLC輸出回路 143 系統(tǒng)軟件設(shè)計 16 系統(tǒng)控制信號 16 輸入信號 16 輸出信號 17 系統(tǒng)總體控制 17 系統(tǒng)手動控制 17 系統(tǒng)自動控制 18 粗格柵系統(tǒng) 19 細(xì)格柵系統(tǒng) 20 潛水泵系統(tǒng) 21 曝氣系統(tǒng) 22 污泥回流系統(tǒng) 23 污泥脫水系統(tǒng) 25 軟元件的定義 26 PLC梯形圖程序 28 PLC和變頻器通訊 294 系統(tǒng)的MCGS組態(tài) 31 軟件簡介 31 系統(tǒng)組態(tài)界面設(shè)計 32 MCGS與PLC設(shè)備的連接控制 34結(jié)束語 37致謝 38參考文獻 39附錄 污水處理硬件連線圖 40武漢理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）摘要世界任何國家的經(jīng)濟發(fā)展，都會推進社會進步、促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，使人民生活得到進一步改善，但是也隨之帶來不同程序的環(huán)境污染。關(guān)鍵詞： 污水處理 氧化溝法 PLCAbstractEconomic development of any country in the world, will promote social progress and to promote industrial and agricultural production capacity and further improve people39。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。設(shè)立中控室，中控室有操作員和工程師站，負(fù)責(zé)全廠的數(shù)據(jù)管理與記錄、報表等工作?？梢钥闯鑫覈奈鬯幚碜钥叵到y(tǒng)有以下特點：（1）對于新建的污水處理廠，引進了計算機分散控制系統(tǒng)，手動與自動并存的控制方式。（3）根據(jù)控制流程圖，完成系統(tǒng)的PLC梯形圖程序。 （4）第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計。進水系統(tǒng)主要有進水管道和進水泵房組成，進水管道主要由粗格柵機和清污機組成，進水泵房主要有兩臺潛水泵組成。氧化溝系統(tǒng)由氧化溝和污泥回流系統(tǒng)構(gòu)成，氧化溝是污水處理系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié)，因此控制量較多，控制過程較復(fù)雜，包括轉(zhuǎn)碟曝氣機和潛水?dāng)嚢铏C，污泥回流系統(tǒng)主要有污泥回流泵構(gòu)成。污泥脫水系統(tǒng)主要包括離心式脫水機，其主要功能是對氧化池中處理過污水的活性污泥進行脫水處理，由于對污水進行處理后，活性污泥中有新的微生物及其他雜質(zhì)，因此需要先對活性污泥添加一定量的藥物，便于污泥脫水。4）進水泵房中的潛水泵根據(jù)液面高低進行運行、停止及運行數(shù)量的控制。表22 數(shù)字輸出量地址分配輸出地址輸出設(shè)備輸出地址輸出設(shè)備粗格柵機接觸器刮泥機接觸器1清污機接觸器污泥回流泵接觸器1潛水泵接觸器離心式脫水機接觸器2潛水泵接觸器聚合物泵接觸器細(xì)格柵機接觸器污泥機接觸器2清污機接觸器潛水泵房報警分離機接觸器污泥回流泵房報警1轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻正轉(zhuǎn)接觸器手動方式指示燈2轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻正轉(zhuǎn)接觸器自動方式指示燈1轉(zhuǎn)碟曝氣機變頻接觸器1轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻反轉(zhuǎn)接觸器2轉(zhuǎn)碟曝氣機變頻接觸器2轉(zhuǎn)碟曝氣機工頻反轉(zhuǎn)接觸器潛水?dāng)嚢铏C接觸器切割機接觸器 模擬量輸入輸出部分 由于需要采集一個溶解氧儀所反饋的數(shù)據(jù)，因此擴展了一個模擬量輸入輸出模塊，具體I/O分配，如表23所示。西門子公司專門為S7—200系列PLC配置了模擬量輸入輸出模塊EM235，該模塊具有較高的分辨率和較強的輸出驅(qū)動能力，可滿足控制系統(tǒng)的功能要求。表25 變頻器參數(shù)設(shè)置表參數(shù)號參數(shù)值說明P000521顯示實際頻率P07002由端子排輸入P10002模擬輸入P13002可用于可變轉(zhuǎn)矩負(fù)載P201069600baudP20111USS地址P0300根據(jù)具體電動機設(shè)置電動機類型P0304根據(jù)具體電動機設(shè)置電動機額定電壓P0305根據(jù)具體電動機設(shè)置電動機額定電流P0310根據(jù)具體電動機設(shè)置電動機額定頻率P0311根據(jù)具體電動機設(shè)置電動機額定轉(zhuǎn)速對于此系統(tǒng)中的變頻器，在進行手動調(diào)試時采用通信控制，因此需要將變頻器的參數(shù)進行重新設(shè)置，通過對已編址的變頻器發(fā)送控制命令，實現(xiàn)對變頻器的控制，即將表25所示中的P0700和P1000的參數(shù)值都改為5，就可進行通信控制；在自動控制方式下，通過改變變頻器的參數(shù)值，實現(xiàn)變頻器的模擬控制，即如表25所示。污泥回流泵型號選用0JB—W15，電機功率：15 kw，額定電流：41 A，葉輪直徑：400 mm。 mV，溶解氧：（0~）mg/L(ppm)；（0~）% 溫度：（10~110）℃精確度：pH：177。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。本次選用的液位差計也是數(shù)字量輸入到PLC中的，在液位差計中預(yù)先設(shè)置好設(shè)定值。寬電壓：線圈控制電壓在70%120%Uc之間波動，不影響產(chǎn)品正常工作。清污機接觸器包括兩個：一個是置于粗格柵處，控制粗格柵處的清污機；一個是置于細(xì)格柵處，用于控制細(xì)格柵處的