【正文】 約2小時。（1）自動過程開始首先檢測液面高低，若低于最低位傳感器，啟動定時。（4）同時檢查液面差，若超過設(shè)定值則啟動清污機。在此模式下，可以通過按鈕對格柵機、清污機、轉(zhuǎn)碟曝氣機、刮泥機，以及各類泵進行控制，對于轉(zhuǎn)碟曝氣機的控制，可以通過按鈕增大或減小變頻器的頻率來改變其速度，以檢測調(diào)試性能。測量范圍：pH：（~）pH mV：177。（全角），工作頻率：13KHz~40KHz（因型號規(guī)格而不同），信號輸出：RS48Modbus、標(biāo)準(zhǔn)的420mA電流信號和多路開關(guān)量輸出。Y2系列電動機有兩種設(shè)計，一種是適用于一般機械配套和出口需要，在輕載時有較高效率，在實際運行中有較佳節(jié)能效果，且具有較高堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，此設(shè)計稱為Y2Y系列。圖310kf＝km1時的機械特性由圖42可知隨著f的下降，臨界轉(zhuǎn)矩Tkx逐漸減少，電動機的帶負載能力也隨之下降。VVVF實施的基本方法包括：脈幅調(diào)制(PAM)和脈寬調(diào)制(PWM)。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。CPU226在工業(yè)污水處理系統(tǒng)中使用的數(shù)字量輸入點和輸出點都比較多，因此除了PLC主機自帶的I/O外，還需要擴展一定數(shù)量的I/O擴展模塊。工業(yè)污水處理系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)總框圖如圖42所示，PLC為核心控制器，通過檢測操作面板按鈕的輸入、各類傳感器的輸入，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。使活性污泥的生化反應(yīng)更加充分，這樣才能最大程度地分解污水中的有害成分。控制各類設(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。由于PLC的CPU強大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，使得工業(yè)污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸與通信變得可能，并且也可實現(xiàn)其遠程監(jiān)控。實時性好，響應(yīng)快。整個過程對于單個操作單元而言是間歇進行的，但是通過多個單元組合調(diào)度后又是連續(xù)的，在運行上實現(xiàn)了有序和間歇操作相結(jié)合。圖23 A2/O法工藝流程圖（4）A/B法。常用的工業(yè)污水處理工藝有以下幾種。這些污水除含有碳水化合物、蛋白質(zhì)、氨基酸、動植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗滌劑等物質(zhì)外，還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。在這種形勢下工業(yè)污水處理自動化控制系統(tǒng)無疑是一個具有巨大的社會效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟效益的研究課題。在工廠的工業(yè)污水處理過程中，污水來源的不穩(wěn)定以及工廠中各種污水的成分的復(fù)雜性，對工業(yè)污水處理的工藝和控制方式提出了非常高的要求。而且我國水資源時空分布極不均衡，全國500多個城市缺水，其中多個嚴重缺水，北方地區(qū)缺水現(xiàn)象尤其嚴重，人均擁有淡水量僅有240噸。水資源又是不可再生資源，我國約有50個城市屬于嚴重缺水。因此建設(shè)符合我國國情的污水處理系統(tǒng)對降低污水處理成本、改善環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展方面有重要的意義。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。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。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。好氧有機污染物的性質(zhì)穩(wěn)定，在微生物的作用下，借助微生物的新陳代謝功能而降解為無機物，如二氧化碳、水、硝酸根離子等穩(wěn)定的無機物。該工藝的缺點有：普通曝氣池占地多，建設(shè)投資大，滿足國家標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)指標(biāo)范圍小、易產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象，磷和氮的去除率低。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。同時在該系統(tǒng)中設(shè)置有溶解氧儀超聲波檢測器，通過它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。通信協(xié)議公開，不同產(chǎn)品可互連。（2）液位差輸入檢測。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。(5）污泥脫水環(huán)節(jié)。(3）根據(jù)反饋回來的液位差狀態(tài)控制清污機的運行與停止。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。變頻器的輸入端接至頻率固定的三相交流電，輸出端輸出的是頻率在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的三相交流電。PWM只需控制逆變電路便可實現(xiàn)，與PAM相比電路簡化了許多，因此在變頻調(diào)速中比較常用。該系統(tǒng)選用的變頻器是西門子MM430變頻器，具有多個繼電器輸出，具有多個模擬量輸出（0~20 mA），2 個模擬輸入：AIN1：0~10 V， 0~20 mA 和–10 至+10 V； AIN2：0~10 V， 0~20 mA，6 個帶隔離的數(shù)字輸入，并可切換為NPN/PNP 接線。電動機符合JB/ Y2系列(1P54)三相異步電動機（機座號80～280）技術(shù)條件。用傳統(tǒng)的化學(xué)方法（如碘量滴定法）測定溶解液中的溶解氧是很費時的，且成本很高，不能連續(xù)測量，而用滴汞電極（DME）的極譜分析最為簡單。 ℃，自動溫度補償：pH：（0~100）℃ 溶解氧：（0~45）℃，其他參數(shù)：數(shù)據(jù)儲存：900組，通訊接口：RS232，電源：DC9V/300mA。（4）啟動細格柵系統(tǒng)。（3）定時到后，若仍低于最低位傳感器，則停止?jié)撍眠\行，否則潛水泵繼續(xù)運行。污泥回流系統(tǒng)工作流程圖如圖48所示。為了使微生物的活動最佳化，應(yīng)該使供氧量與消耗的氧量相等，或稍大一些。常規(guī)的PID控制器的描述如式（）所示：ni=0U n=kpEn+ki∑Ei+KdECn （）其中各參數(shù)代表的意義是：Un：控制器的輸出En：控制器偏差輸入ECn：系統(tǒng)誤差變化率kp：比例增益ki：積分增益kd：微分增益比例增益kp使控制器的輸入輸出成一一對應(yīng)比例關(guān)系。USS協(xié)議指令在STEP7—MICRO/WIN32指令樹的庫文件夾中，STEP7—MICRO/WIN32指令庫提供14個子程序、3個中斷程序和8條指令來支持USS協(xié)議。啟動電源后按下手動或自動模式選擇按鈕，當(dāng)在手動模式時，可通過各控制按鈕實現(xiàn)對工業(yè)污水處理系統(tǒng)中各電機的控制運行同時相應(yīng)的指示燈亮。③若液面處于最高位和最低位之間，啟動污泥回流泵。軟件方面主要問題在于程序編寫完畢后，需要首先在電腦上對程序進行軟件仿真，主要檢查是否存在各種錯誤，可利用西門子公司配套的仿真軟件。在這個過程中，使我學(xué)到了很多知識，積累了許多寶貴的經(jīng)驗，鍛煉了自己的獨立思考能力和實踐動手能力。③定時到后，若仍低于最低位傳感器，則停止?jié)撍眠\行，否則潛水泵繼續(xù)運行。在對系統(tǒng)進行必要的檢查后，開始具體調(diào)試。在污水的自動控制中，混凝劑投加、氯氣投加和曝氣環(huán)節(jié)由于過程的復(fù)雜性、多變性、非線性和大滯后的特點，采用的PID控制算法難以實現(xiàn)準(zhǔn)確和高效的控制。氯氣投加自動控制系統(tǒng)如圖411所示。BOD的測定需費時5天，且測定結(jié)果易受多種因素影響，誤差較大。47曝氣沉砂系統(tǒng)工作流程圖污泥回流系統(tǒng)程序主要控制污泥回流泵的運行和停止，其工作過程包括以下幾個方面。（3）2h定時到，運行粗格柵機20min，循環(huán)進行。圖41模式選擇流程圖 在手動模式下，可單獨調(diào)試每個設(shè)備的運行，如圖52所示。選用PH/溶解氧測量儀型號:SA29MP525。/ 6176。主要性能有：絕緣等級：F；防護等級：IP54或IP55；電壓：380V或415V；頻率：50Hz或60Hz；冷卻方式：IC411。在變頻器正常工作情況下，即kf＝km1時的機械特性如圖310所示。因此變頻的同時也要變壓，常用VVVF表示。強適應(yīng)性：“TH”防護處理，可以在濕熱的環(huán)境中使用。由于工業(yè)污水處理電氣控制系統(tǒng)涉及較多的輸入輸出端口，其控制過程相對復(fù)雜，因此采用CPU226作為該控制系統(tǒng)的主機。電氣控制柜是電氣控制的核心設(shè)備，主要包括變頻器、各類傳感器的輸入信號、PLC及其擴展模塊等。潛水?dāng)嚢铏C的作用是推進水流，同時使氧化溝的污水和活性污泥處于劇烈的攪拌狀態(tài)，使他們充分混合接觸。（1）數(shù)字量輸出。與各類人機界面的通信可完成PLC控制系統(tǒng)的監(jiān)視，同時使用戶可通過操作界面功能控制PLC系統(tǒng)。軟硬件資源豐富，可適應(yīng)各種要求。SBR法與傳統(tǒng)的水處理工藝的最大區(qū)別在于它是以時間順序來分割流程各單元，以時間分割操作代替空間分割操作，非穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)代替生化反應(yīng)，靜置理想沉淀代替動態(tài)沉淀等。因此，在對除磷脫氮有特別要求的城市工業(yè)污水處理廠，一般首選A2/O工藝。目前，工業(yè)污水處理的方法一般以生物處理法為主，輔以物理處理法和化學(xué)處理法。常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院第2章 工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)總體介紹城市污水、生活污水、生產(chǎn)污水或經(jīng)過工業(yè)企業(yè)局部處理后的生產(chǎn)污水，往往都排入排水系統(tǒng)。采用先進、實用的技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝，在環(huán)保工程中廣泛采用先進的自動控制技術(shù)，是推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)升級，實現(xiàn)環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略的重要環(huán)節(jié)。隨著環(huán)境保護的呼聲越來越高，工業(yè)污水處理已經(jīng)體現(xiàn)出其必要性和緊迫性，對于各種污水進行處理后排放成為各企業(yè)基本的要求。據(jù)報道我國人均擁有淡水量為2400噸，為世界平均值的1/4，在全球149個國家（參與統(tǒng)計國家中），我國人均淡水資源位居110位，屬于淡水資源貧乏的國家。 四、主要參考文獻：__張培山，[J].控制系統(tǒng),2006,5（1）： [D].廣州：廣東工業(yè)大學(xué)出版社， 孫振強，王暉， [M].北京：清華大學(xué)出版社， 陶權(quán)， [M].廣州：.學(xué) 生（簽名） 年 月 日 指 導(dǎo) 教師（簽名） 年 月 日 教研室主任（簽名） 年 月 日系 主 任（簽名） 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目基于s7200的工業(yè)污水處理一、 選題的背景和意義：水在人們的生活中扮演著不可缺少的角色，它在推動社會進步、促進工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力方面顯得舉足輕重。二、 課題研究的主要內(nèi)容： 用s7200plc實現(xiàn)對污水水位的控制 用傳感器實現(xiàn)對污水水位的實時監(jiān)測 用plc實現(xiàn)對武術(shù)現(xiàn)場所包含的各種有害物質(zhì)的自動清除 用plc信號實現(xiàn)對現(xiàn)場儀表采集數(shù)據(jù)進行分析，當(dāng)超過設(shè)置報警值時發(fā)出報警信號 使經(jīng)過處理的污水達到國家的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)三、 主要研究（設(shè)計）方法論述：查閱資料、選定設(shè)計方案確定設(shè)計方案確定plc的類型及工藝流程編寫程序并進行調(diào)試比較得出結(jié)論撰寫設(shè)計論文四、設(shè)計（論文）進度安排：時間（迄止日期）工 作 內(nèi) 容~畢業(yè)設(shè)計選題~完成開題報告、任務(wù)書并交指導(dǎo)教師 ~ 收集資料 ~ 畢業(yè)設(shè)計（初稿） ~ 完成初稿并交指導(dǎo)老師 ~ 將畢業(yè)設(shè)計報告進行修改、充實、完善~確定最終稿件版本~ 打印并交最終上交稿件 答辯五、指導(dǎo)教師意見：　　　　　　　　　　　　 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日六、系部意見：　　　　　　　　　　　 系主任簽名： 年 月 日基于S7200PLC的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計目 錄摘 要Abstract第1章 緒 論 1 1 2 2 2第2章 工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)總體介紹 4 4 常用的工業(yè)污水處理工藝 4： 6 7 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的功能要求 7 8 8第3章 硬件系統(tǒng)配置 9 9 10 10 10 11 11 PLC選型 12 PLC的I/O資源配置 12 13 13 14 模擬量輸出部分 14 15 15 16(VVVF)原理 16 17 18 18 19 19 20第4章 軟件系統(tǒng)設(shè)計 21 21 21 22 29 30 30 PID控制 31 PLC和變頻器通訊 31第5章 調(diào)試和運行結(jié)果 33 33 34 34 34第6章 結(jié) 論 36參考文獻 37答謝辭 38附錄 40摘 要目前，我國大多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動化水平不高、安全性低、管理不當(dāng)，效率普遍低于世界標(biāo)準(zhǔn)。但是我國工業(yè)用水耗費高，重復(fù)利用水少，中水使用率不高，有關(guān)資料顯示，我國的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為40%~50%。經(jīng)過“七五”、“八五”和“九五”期間的努力，我國在工業(yè)污水處理技術(shù)方面取得了較大的成就。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度的環(huán)境污染，污水也是造成環(huán)境污染的來源之一。有機物的種類很多，其共性是在微生物的作用下被降解時，都要消耗水中的溶解氧，所以在工程實際中，采用以下的幾個綜合污染指標(biāo)來表述：生物化學(xué)需氧量或生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand, BOD）mg/L、化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD) mg/L、總有機碳(Total Organic Carbon)