【正文】 由于污水處理工藝的系統(tǒng)較大，操作控制較為復(fù)雜，實際運行和控制效果不如理論完善，還需要進一步對污水處理工藝的知識和工作原理進行進一步的了解和分析研究。（5）之后打開潷水器，將上層清液抽走，當(dāng)液面達到設(shè)定值時，潷水器停止工作。（4）為了延長提升泵的使用壽命，隔一段時間需要使用備用泵來進行替換。（2）硬件設(shè)計：根據(jù)總體方案完成電氣控制原理圖、連接圖等基本圖樣的設(shè)計工作。供電：220VAC177。一般用于粗格柵和細格柵的前后，主要測格柵前后液位的差值，當(dāng)差值達到設(shè)定值時，格柵機運行清除渣泥，差值小于設(shè)定值時，停止格柵機。必須明白二線制只能在24VDC下輸出。一般物理檢測傳感器的精度為177。圖33a 數(shù)字量輸入接線圖如圖所示，開關(guān)為一個旋轉(zhuǎn)開關(guān)，開關(guān)打到哪個接線頭，便輸入相應(yīng)的運行信號；1粗格柵除污機和2，控制電機的啟停；，控制電機的啟停；，開關(guān)和粗格柵的手自動開關(guān)一樣，為旋轉(zhuǎn)開關(guān)；1提升泵到，控制電機的啟停；；1細格柵除污機和2；，控制電機啟停。傳感器與該模塊相連。SIMATIC S7300是一種通型的PLC，能適合自動化工程中的各種應(yīng)用場合，其模塊化，無風(fēng)扇結(jié)構(gòu)，易于實現(xiàn)分布式的配置以及易于掌握等特性，使得S7300在實施各種控制任務(wù)時，成為一種即經(jīng)濟又切合實際的解決方案。 西門子PLC任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量而進行選擇的。二次沉淀池：流入此處的污泥由污泥回流泵打回曝氣池，剩余的污泥由濃縮脫水機將污泥進行濃縮脫水處理，最后由污泥傳送機將污泥運到指定地點。 監(jiān)控系統(tǒng)的作用通過對污水處理流程工藝的分析，監(jiān)控系統(tǒng)的作用為一下幾點：（1）進行對整個系統(tǒng)設(shè)備的運行和測量量的記錄和監(jiān)控，并及時進行故障報警和診斷。根據(jù)監(jiān)測的污水廠排出的廢水，分析其廢水的成分、PH值等參數(shù)，從而為了節(jié)約成本，一些對污水成分檢測的儀表可以節(jié)省掉，對污水處理設(shè)備控制直接按時間進行控制，也使控制系統(tǒng)變得簡單。二次沉淀池：二次沉淀池用以分離曝氣池出水中的活性污泥，從曝氣池流出的混合液在二次沉淀池中進行泥水分離和污泥濃縮，澄清后的出水外排，濃縮的污泥部分回流到曝氣池中，其余作為剩余污泥外排。（3）污泥的濃縮脫水。用于產(chǎn)生控制信號的儀表是液位計和液位差計。當(dāng)溶解氧的的消耗速率大于氧氣溶解于水中的速率時，此時的厭氧微生物開始繁殖，使水體惡化[9]。（4）潷水工序排除曝氣池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作為下一個操作周期的菌種。近年來，隨著監(jiān)測控制技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展，尤其是計算機系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用使SBR法的潛力又充分地體現(xiàn)出來,SBR法也顯示了自身的價值?；钚晕勰喾ㄊ巧锾幚矸ǖ囊环N。并設(shè)有中央控制室，在這里進行數(shù)據(jù)的記錄和管理。我國污水處理自動化控制起步較晚，進入上世紀90年代以后污水處理廠才開始引入自動控制系統(tǒng)，由于國家和各級政府對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高，在這樣的背景下，污水處理行業(yè)很快成為了新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)SBR法污水處理工藝流程進行了各傳感器的選型并根據(jù)各個污水處理區(qū)段進行工藝流程圖的編寫和相對應(yīng)的PLC的自動控制程序。關(guān)鍵詞： 污水處理工藝 SBR法 PLCABSTRACTWith the rapid development of national industrial level in recent years, increasing population density and growing scarcity of natural resources, environmental pollution has bee increasingly serious, the human and biological survival environment has bee more serious. Water pollution as one of the most important environmental pollution in today39。但是，中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級階段，一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴重滯后。（2）在線檢測水質(zhì)和其他因素的傳感器被大量采用，實施對水質(zhì)的實時監(jiān)控，提高檢測精度?；钚晕勰喾ㄊ且环N生物處理方法，用于除去污水中的有機物，主要利用微生物的代謝來獲得能量和產(chǎn)品。20世紀70年代由美國Natre Dame大學(xué)的R Irvine博士將老式的充排系統(tǒng)改進并發(fā)展而成,并于1980年在美國環(huán)保局EPA的資助下,在印第安那州改建并投產(chǎn)了世界上第一個SBR法污水處理廠[6]。（5）閑置工序剩余污泥的排放可以放在這一階段。所以溶解氧可以直觀的反應(yīng)出水受到有機物污染的程度，也是衡量水體質(zhì)量的重要的綜合指標。液位計提供調(diào)節(jié)池液位值，用于提升泵運行時間、泵運行臺數(shù)的控制并且產(chǎn)生溢流液位報警信號；液位差計放置在粗格柵和細格柵的前后，測格柵前后液位的差值。（4）灌溉農(nóng)田前做灌前處理。采取周邊進水、周邊出水的圓形幅流式結(jié)構(gòu)，每座二次沉淀池上安裝有中心傳動單管吸泥機一套。 SBR池工藝過程的四種工作狀態(tài)狀態(tài)連 續(xù) 進 水12345進水曝氣沉淀潷水進水注：三種工作狀態(tài)運行時間由污水水質(zhì)決定。（2）可進行自動、手動控制切換，實現(xiàn)設(shè)備在非正常工作下的急停。第3章 硬件部分設(shè)計 PLC工作原理及特點PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，它周而復(fù)始的依一定的順序來完成PLC所承擔(dān)的系統(tǒng)管理工作和應(yīng)用程序的執(zhí)行。在PLC系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是PLC系統(tǒng)設(shè)計選型。它的主要特點有[15]：（1）速度快：極其快速的指令處理大大縮短循環(huán)周期。DI模塊SM321，所選型號的數(shù)字輸入通道數(shù)為32。圖33b 數(shù)字量輸入接線圖如圖所示，；，控制進水閥門的開關(guān)；提升泵、攪拌器、鼓風(fēng)機、污泥回流泵、控制電機的啟停；；，控制進水閥門的開關(guān)；1污泥投加泵和2污泥投加泵、1濃縮脫水機和，控制電機的啟停。1%，水質(zhì)檢測傳感器的精度為177。：現(xiàn)場測量的介質(zhì)不同，對超聲波傳感器探頭的要求是不同的。本課題選用的是西門子的7ML50331BA101A超聲波液位差計。10%，50HZ；模擬輸出：4～20mA輸出（溶解值或飽和度）20℃時的響應(yīng)時間：90%30秒，95%90秒；操作溫度：0℃～50℃；且具有RS485接口，可方便與PLC連接，實施在線監(jiān)控。（3）軟件設(shè)計：分配、定義PLC的I/O口；根據(jù)狀態(tài)流程圖和電氣控制原理圖進行編程 PLC程序自動控制部分程序設(shè)計 預(yù)處理區(qū)PLC控制程序本課題預(yù)處理區(qū)PLC控制程序主要包括粗、細格柵區(qū)和提升泵區(qū)三個子區(qū)域即污水處理工藝中進水系統(tǒng)的自動控制程序。提升泵控制流程圖如圖42所示：圖42 提升泵控制流程圖 細格柵PLC控制程序細格柵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。打開剩余污泥泵，將污泥排至儲泥池中，工作1小時后停止。致 謝首先要感謝我的指導(dǎo)老師郎術(shù)斌老師，在老師的悉心指導(dǎo)下完成了本設(shè)計，在此期間老師雖然要求嚴格，但也很照顧我。本設(shè)計是基于理論來進行設(shè)計，再加上個人的知識和經(jīng)歷有限，系統(tǒng)設(shè)計中還有很多的缺陷，各個環(huán)節(jié)銜接由于所了解的知識比較片面，所以不是很融洽，也無法實現(xiàn)總水量的監(jiān)控，溫度等參數(shù)的變量。（4）曝氣達到要求時間后，停止鼓風(fēng)機和污泥回流泵，并靜置1小時。（3）當(dāng)處于超高液位時，報警。PLC控制系統(tǒng)設(shè)計的基本步驟為[26]：（1）系統(tǒng)規(guī)劃：根據(jù)工藝流程分析控制要求和任務(wù)書中的技術(shù)條件來明確控制任務(wù)；確定所需要的用戶輸入設(shè)備（按鈕、開關(guān)、傳感器等）和輸出設(shè)備（繼電器、接觸器、信號燈等）以及由輸出設(shè)備驅(qū)動的控制對象（電動機、電磁閥等），估算PLC的I/O點數(shù)；選擇合適的PLC類型；特殊模塊的選擇，包括機型的選擇、容量的選擇、I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。1%FS；分辨率：。 在測量中脈沖超聲波由不同換能器發(fā)出，聲波經(jīng)物體表面反射回來被發(fā)射的換能器接收并轉(zhuǎn)換成電信號，然后經(jīng)過內(nèi)部微處理器根據(jù)換能器接收到反射信號時間差進行相關(guān)的運算，計算出液位的高度差。：現(xiàn)場可以提供什么電源，是220VAC還是可以提供24VDC。在選擇傳感器時，需要全面綜合考慮，需要注意一下幾點[20]：（1）精確度：傳感器在正常工作情況下，所測量結(jié)果的精準度，誤差越小，精度越高。 S7300數(shù)字量輸入模塊原理圖圖33至圖35為S7300PLC的數(shù)字量及模擬量輸入模塊的原理圖。模擬輸入模塊將擴展過程中的模擬信號轉(zhuǎn)化為S7300內(nèi)部處理用的數(shù)字信號。S7300屬于模塊式PLC，主要由機架、CPU模塊、信號模塊、功能模塊、接口模塊、通信處理器、電源模塊和編程設(shè)備組成[14]。目前，PLC在國內(nèi)已廣泛應(yīng)用于汽車裝配、數(shù)控機床、機械制造、電力石化、冶金鋼鐵、交通運輸、輕工紡織、污水處理等各行各業(yè)。大部分的污泥流入二次沉淀池，再由污泥回流泵，將活性污泥打回到曝氣池中，進行活性污泥的循環(huán)使用；小部分污泥通過剩余污泥泵流入濃縮脫水機房和從二次沉淀池中流出的污泥一起，進行污泥的濃縮脫水，最后排出。在污水處理過程中采集和控制的信號有:（1）數(shù)字輸入信號，污水處理設(shè)備的反饋狀態(tài)，指示設(shè)備的起停和手動、自動開關(guān)狀態(tài)的輸入信號；（2）數(shù)字輸出信號，根據(jù)輸入信號對其進行相應(yīng)的控制；（3）模擬輸入信號，如液位值，PH值和溶氧值（DO值）。在污水二級處理（生物處理）中，PLC主要對進水閥門、提升泵、攪拌器、鼓風(fēng)機、污泥回流泵、潷水器和剩余污泥泵等進行監(jiān)測和控制。即可向?qū)?yīng)的二次沉淀池注水。（2）用于化學(xué)處理或生物處理后，分離化學(xué)沉淀物、分離活性污泥或生物膜。而在污水通過粗格柵，進入細格柵前，要設(shè)置兩臺提升泵，和兩臺備用泵將粗格柵處理后的污水提升至細格柵渠道，依靠重力流經(jīng)后續(xù)構(gòu)筑物。而當(dāng)水被有機污染物污染后，水中的溶解氧的濃度要降低，因為水中的溶解氧不僅要為水中的微生物呼吸和水中的好氧微生物在分解水中有機物時所消耗掉，還要被水中的硫化物、亞鐵離子和亞硝酸根等還原性物質(zhì)所消耗。（3）沉淀工序使混合液處于靜止狀態(tài)，進行泥、水分離，沉淀時間一般需進行1小時。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是自動化水平的提高，對污水處理過程進行全自動化的管理和監(jiān)控稱為可能。（3）生物處理法：利用微生物來吸附、分解、氧化污水中的有機物，把不穩(wěn)定的有機物降解為穩(wěn)定無害的物質(zhì)，從而使污水得到凈化。國外污水處理控制系統(tǒng)的特點：（1）采用集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，按照企業(yè)廠區(qū)的自身情況和工藝分成若干個控制站，相互之間一般獨立運行。再次，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)量要求也在不斷的有所提升。同時采用了SBR，間歇性活性污泥法進行污水處理。s world, more important is the sewage treatment process. Sewage treatment is to control the process of a plex and variable, the traditional wastewater treatment technology, mainly by the manual control, according to the experience of the operator to control.This design is used in distributed control system to control the sewage treatment. It realized the online management, operation and display the concentration, and the dispersion function, load and dangerous. Centralized control, decentralized management, greatly improved the control process in the safety and stability. At the same t