【正文】 程的情況不宜采用氧化塘處理。在次，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)量要求也在不斷地有所提升。 應(yīng)用 PLC 技術(shù)處理污水的意義 污水處理是能源密集(energy intensity)型的綜合技術(shù)。 關(guān)鍵詞 ： DCS 系統(tǒng)， SBR 工藝， S7300PLC ABSTRACT With the rapid growth of the rapid development and population of economic construction, our country pay more and more attention to environmental problems, pollution control index of increasingly stringent. The size of the sewage treatment plant is relative larger number, control management and equipment of the sewage treatment plant is facing a severe test. Distributed control system applied in sewage treatment can greatly improve the reliability of sewage treatment, and the effluent quality, reduce the energy consumption and labor intensity of workers, improve the economic benefit. According to the SBR sewage treatment process requirements, this paper explained how toealize the automatic control system of the sewage treatment system, which is mainly about the preprocessing area, thickness grille, lifting pump, automatic control of sedimentation tank of these parts. The system adopted S7300PLC as the control device, the SBR technology for DCS system. Through the design and debugging of the hardware and software, further realizes automatic control and data acquisition of field devices with Siemens PLC, can meet the design requirements. Keywords: SBR technology, DCS system, S7300PLC 目 錄 第一章 緒論 ......................................... 1 概述 ......................................... 1 本課題研究背景與意義： ........................ 1 國內(nèi)外污水控制現(xiàn)狀： .......................... 2 國內(nèi)污水處理分析： ............................ 3 第二章 污水處理工藝及主要構(gòu)筑物 ...................... 4 水處理概述 .................................... 4 SBR 污水處理工藝 .............................. 5 污水處理流程圖 ................................ 6 污水處理主要構(gòu)筑物 ............................ 6 污水處理廠集散控制系統(tǒng) ........................ 8 第三章 硬件部分設(shè)計 ................................. 10 PLC 工作原理及特點 ........................... 10 西門子 S7300PLC .............................. 11 選用 s7300 的優(yōu)勢 ........................... 11 s7300 與 s7200s7400 和三菱的比較 ............. 12 傳感器的選擇 ................................. 13 PH 傳感器的選擇 ............................ 13 DO 儀的選擇（含氧量） ....................... 13 污水處理生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)總體設(shè)計 .................. 14 第四章 PLC 程序設(shè) 計 ............................... 14 STEP7 軟件的介紹 ............................. 14 預(yù)處理區(qū) PLC 控制程序 ......................... 16 粗格柵 PLC 控制程序 ......................... 16 提升泵 PLC 控制程序 ......................... 17 細格柵 PLC 控制程序 ......................... 19 沉淀池 PLC 控制程序 ......................... 20 反應(yīng)池 PLC 控制程序 ........................... 23 污泥處理池 PLC 控制程序 ...................... 26 第五章 污水處理的 系統(tǒng)調(diào)試 ....................... 28 STEP7 的編程語言 .............................. 29 系統(tǒng)組態(tài) ...................................... 29 用 STEP7 編程軟件調(diào)試 ......................... 30 顯示仿真 CPU 的 LED 指示燈 ..................... 31 PLC 軟件、硬件的調(diào)試 ........... 錯誤 !未定義書簽。其中污水處理廠的規(guī)模也是相對的變大了許多，污水處理廠的管理和設(shè)備的控制面臨著嚴峻的考驗。因此 近些年來，我國的城市水資源情況進一步緊張，許多城市嚴重缺水。能否解決污水廠的能耗問題，合 理進行能源分配，已成為決定污水處理廠運行效益好壞的關(guān)鍵因素。另一方面，中國的污水處理率與發(fā)達國家相比較，還存在著差距。 人 工凈化就是人為的創(chuàng)造條件，使微生物大量繁殖，提高污水中微生物對水的凈化效率，主要包括活性污泥法與生物膜法，其中以活性污泥法采用較為普遍， 是目前國內(nèi)外城市但是也污水處理的主體工藝。 、級儀器的維護方面存在很多的技術(shù)問題。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸，使大分子有機物分解為小分子有機物，不溶性的有機物轉(zhuǎn)化 成可溶性有機物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在 缺氧段異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化（有機鏈上的 N或氨基酸中的氨基）游離出氨（ NH NH4+），在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將 NH3N（ NH4+）氧化為 HO3，通過回流控制返回至 A 池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將 NO3還原為分子態(tài)氮（ N2）完成 C、 N、 O 在生態(tài)中的循環(huán)，實現(xiàn)污水無害化處理 第二章 污水處理工藝及主要構(gòu)筑物 水處理概述 基本概念：簡單講，“水處理”便是通過物理及化學(xué)的手段，去除水中一些對生產(chǎn)和生活不需要額的物質(zhì)的過程。它是近幾十年來活性污泥處理系統(tǒng)中較引人注目的一種廢水處理工藝。 SBR 工藝優(yōu)點：污水適應(yīng)性強，建設(shè)費用較低。 (2)構(gòu)建物數(shù)量少、造價低：不需要設(shè)出沉池及二沉遲，污泥回流設(shè)施，調(diào)節(jié)池也可省略。池底的污泥一部分通過剩余污泥泵返回反應(yīng)池，另一部分送到污泥處理車間進行泥餅的制作。其按水流方向分為平流式沉淀池、豎流式沉淀池和輻流式沉淀池三種。池內(nèi)提供一定污 水停留時間，滿足好氧微生物所需要的氧量以及污水與活性污泥充分接觸的混合條件。集散控制系統(tǒng)是以微處理為基礎(chǔ)的對生產(chǎn)過程進行集中監(jiān)視、操作、管理和分散控制的 集中分散控制系統(tǒng)，簡稱 DCS 系統(tǒng)。 過程級主要由過程控制站、 I/O 單元和現(xiàn)場儀表組成，是系統(tǒng)控制功能的主要實施部分。 CPU 所在的機架被稱為 CPU 單元，同在一個過程站中只能有一個 CPU 單元，其他只用來擺放 I/O 模塊的機架就是 I/O 單元。 (1)掃描周期： PLC 是以循環(huán)掃描來工作的，每一次掃描所用的時間稱為掃描周期。 (3)靈活性：不必為每套設(shè)備配置專用的控制裝置，只需改變程序就可。在所有的模式中，都可以通過 MPI 接口與其他設(shè)備通信。 強大的診斷功能可以提高機器和工廠的可靠。 ：可以通過通訊處理器連接 AS－ 1 接口、 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)和點到點的通訊系統(tǒng)，或通過集成在 CPU 中的多點接口 (MPI)連接編程器、 PC 機、人機界面系統(tǒng)及其它 SIMATIC S7/M7/C7 等自動化系統(tǒng)。 所以經(jīng)對比從實用性、經(jīng)濟性等各個方面來看，選用德國西門子的 S7300 完成本次課題設(shè)計。因為 PH 值得大小會嚴重的影響反應(yīng)程度以及污泥的效果。下位機采用 PLC 作為現(xiàn)場控制站，主要實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制、數(shù)據(jù)采集和反饋功能。因此采用三臺 PLC作為下位機，實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。該軟件提供了在 線和離線編程的功能，可以對 PLC 在線上載或下載。污泥處理區(qū)也按照污泥處理的工藝要求實現(xiàn)對污泥脫水機、輸送機的控制。具體控制要求如下： (1)自動方式是根據(jù)粗柵格前后液位差來啟動格柵除污機，當(dāng)前后液位差低于 （說明污物增多）開啟 1格柵除污機。工作方式有兩種：手動和自動，手動方式優(yōu)先級高于自動方式。 所示： 結(jié) 束開 始處 于 自 動 模 式處 于 低 液 位開 啟 1 提 升 泵處 于 高 液 位開 啟 2 ， 3 泵處 于 超 高 液 位開 啟 4 泵 ， 報 警處 于 手 動 模 式是否否否否是是是是 圖 PLC 硬件接線圖如圖 所示： P L C超 聲 波 液位 差 計超 聲 波液 位 計柵 格 自 動?xùn)?格 手 動I 2 5 6I 2 5 8I 3 . 0I 3 . 1Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 71 柵 格 除 污 機2 柵 格 除 污 機柵 渣 輸 送 機粗 格 柵 壓 榨 機1 組 格 柵 進 水 閥 門2 組 格 柵 進 水 閥 門粗 格 柵 報 警 器3 組 格 柵 進 水 閥 門 圖 提升泵 PLC 硬件接線圖 細格柵 PLC 控制程序 細柵格的主要作用是過濾掉較小的雜質(zhì)，為后序的沉淀池工藝做準備。攪拌的目的是先進行厭氧反應(yīng)，達到脫磷的目的。當(dāng)反應(yīng)池液位達到一定高度停止提升泵，關(guān)閉進水閥門，停止攪拌器。 PLC 工作流程圖如圖 所示 開 始自 動 模 式開 啟 進 水 閥 門 ， 提 升泵 攪 拌 器 啟 動處 于 低 液 位關(guān) 閉 進 水 閥 門 ，停 止 提 升 泵 攪 拌器開 啟 鼓 風(fēng) 機 ， 回流 污 泥 泵曝 氣 3 h關(guān) 閉 鼓 風(fēng) 機 ， 回流 污 泥 泵沉 淀 1 h啟 動 汲 水 泵處 于 低 液 位停 止 汲 水 器 ， 開啟 剩 余 污 泥 泵延 時 1 h關(guān) 閉 剩 余 污 泥 泵處 于 手 動結(jié) 束否否否否否否是是是是否是 圖 PLC工作流程圖 PLC 硬件接線圖如圖 所示 手 動自 動液 位 傳 感 器D O 儀P H 值 傳 感 器溫 度 傳 感 器I 1 . 0I 1 . 0I 2 6 2I 2 6 0I 2 5 8I 2 5 6P L C進 水 閥1 提 升 泵2 提 升 泵1 攪 拌 器2 攪