【導(dǎo)讀】據(jù)報(bào)道我國(guó)人均擁有淡水量為2400噸，為世。居110位，屬于淡水資源貧乏的國(guó)家。淡水量?jī)H有240噸。令人擔(dān)憂的是淡水總量日益減少，用水成本不斷升高，淡水。的浪費(fèi)非常嚴(yán)重。我國(guó)北方地區(qū)水資源的超采，己形成漏斗地勢(shì)、水位下降、湖。泊干涸、河水?dāng)嗔?、生態(tài)惡化。淡水資源的短缺己經(jīng)成為我國(guó)急需解決的問(wèn)題。示，我國(guó)的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為40%~50%。目前全國(guó)城市污廢水的處理率。僅有10%左右，其余的污廢水都直接排入河川、湖泊、海洋。重的環(huán)境污染使有限的水資源日益減少、水質(zhì)日益惡化，無(wú)疑是“雪上加霜”。億人的飲水是超標(biāo)水。面積變?yōu)樯衬?，那時(shí)，干旱將威脅全球一半的大陸人類的生存。污染產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，因此工業(yè)污水處理項(xiàng)目的實(shí)施已經(jīng)刻不容緩。源可以為工業(yè)生產(chǎn)提供二次能源，真正實(shí)現(xiàn)變廢為寶、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的目的。污水進(jìn)行處理后排放成為各企業(yè)基本的要求。我國(guó)工業(yè)污水處理技術(shù)從“七五”國(guó)家科技攻關(guān)開始逐步進(jìn)行研究。在人工處理技術(shù)方面，“八五”

　　

【正文】 （ 1）供電線路的設(shè)置和檢驗(yàn)，主要用萬(wàn)用表檢測(cè)電路的連通是否實(shí)現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止 220V 與 24V 線路的錯(cuò)位接線發(fā)生； （ 2）電機(jī)直接加三相電源調(diào)試，檢測(cè)電機(jī)工作狀態(tài)； （ 3）變頻器單獨(dú)調(diào)試，檢測(cè)能否正常進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； （ 4）變頻器加電機(jī)進(jìn)行調(diào)試，檢測(cè)能否正常進(jìn)行變頻調(diào)速，在外部控制模式下，控制端子是否能正常控制電機(jī)啟動(dòng)，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速等； （ 5） PLC 單獨(dú)檢測(cè)，檢查 PLC 單元能否正常工作，指示燈是否正常，該部分工作實(shí)際上在計(jì)算機(jī)模擬調(diào)試前就己經(jīng)完成； （ 6） PLC 加變頻器聯(lián)機(jī)調(diào)試，檢查 PLC、變 頻器是否能實(shí)現(xiàn)對(duì)此系統(tǒng)控制； 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 23 經(jīng)過(guò)測(cè)試，結(jié)果表明上述功能一切正常，可以進(jìn)行總體調(diào)試。 在 STEP7Micro32 軟件中，通過(guò)編程，將編好的程序下載到 PLC 中進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試，檢查程序是否存在錯(cuò)誤，是否能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能控制。調(diào)試時(shí)，可根據(jù)功能模塊分類調(diào)試，最后進(jìn)行總體調(diào)試。在該控制程序中，需要根據(jù)外界條件來(lái)控制清機(jī)，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(jì)反饋信息進(jìn)行判斷處理，然后進(jìn)行輸出控制。 在自動(dòng)控制模式流程圖中，調(diào)用了各個(gè)控制系統(tǒng)的程序，主要包括粗格柵系統(tǒng)程 序、潛水泵程序、細(xì)格柵系統(tǒng)程序、曝氣沉砂系統(tǒng)程序、污泥回流泵系統(tǒng)程序。以及污泥脫水系統(tǒng)程序，以下將分別介紹各個(gè)子程序的工作過(guò)程。 粗格柵系統(tǒng)程序主要控制粗格柵機(jī)和清污機(jī)的運(yùn)行，其工作過(guò)程包括以下幾個(gè)方面。 （ 1）自動(dòng)過(guò)程開始啟動(dòng)粗格柵機(jī)，定時(shí) 20min。 （ 2）定時(shí)到，停止運(yùn)行粗格柵機(jī) 2h。 （ 3） 2h 定時(shí)到，運(yùn)行粗格柵機(jī) 20min，循環(huán)進(jìn)行。 （ 4）同時(shí)檢查液面差，若超過(guò)設(shè)定值則啟動(dòng)清污機(jī)。 （ 5）液面差值低于設(shè)定值，停止清污機(jī)運(yùn)行。 粗格柵系統(tǒng)工作流程圖如圖 37 所示。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 24 圖 37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(yùn)行和停止，其工作過(guò)程包括以下幾個(gè)方面： （ 1）自動(dòng)過(guò)程開始啟動(dòng)潛水泵。 （ 2）檢測(cè)液面高度，低于最低位傳感器時(shí)，開始定時(shí)防止誤判。 （ 3）定時(shí)到后，若仍低于最低位傳感器，則停止?jié)撍眠\(yùn)行，否則潛水泵繼續(xù)運(yùn)行。 （ 4）檢測(cè)液面處于中位和高位傳感器之間時(shí)，開始定時(shí)防止誤判。 （ 5）定時(shí)到后，若液面仍持續(xù)處于高位傳感器，則輸出報(bào)警信號(hào)。 潛水泵工作流程圖如圖 38所示。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 25 圖 38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(jī)和轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)的運(yùn)行，其工作過(guò)程包 括以下幾個(gè)方面： （ 1）自動(dòng)過(guò)程開始，啟動(dòng)細(xì)格柵機(jī)，定時(shí) 20min。 （ 2）定時(shí)到，停止運(yùn)行細(xì)格柵機(jī) 2h。 （ 3） 2h定時(shí)到，運(yùn)行細(xì)格柵機(jī) 20min，循環(huán)進(jìn)行。 （ 4）同時(shí)檢測(cè)液面差，若超過(guò)設(shè)定值則啟動(dòng)轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)。 （ 5）液面差低于設(shè)定值，停止轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)運(yùn)行。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 26 圖 39細(xì)格柵系統(tǒng)工作流程圖 曝氣沉砂系統(tǒng)工作流程圖如圖 310所示。 圖 310 曝氣沉砂系統(tǒng)工作流程圖 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 27 污泥回流系統(tǒng)程序主要控制污泥回流泵的運(yùn)行和停止，其工作過(guò)程包括以下幾個(gè)方面。 （ 1）自動(dòng)過(guò)程開始首先檢測(cè)液面高低，若低于最低位傳感器，啟 動(dòng)定時(shí)。 （ 2）定時(shí)到，若液面仍低于最低位傳感器則停止回流泵運(yùn)行。 （ 3）若液面處于最高位和最低位之間，啟動(dòng)污泥回流泵。 （ 4）若液面高于最高位傳感器時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)。 （ 5）定時(shí)到，若液面仍處于最高位傳感器時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。 污泥回流系統(tǒng)工作流程圖如圖 311所示。 圖 311污泥回流系統(tǒng)工作流程圖 污泥脫水系統(tǒng)程序主要控制離心式脫水機(jī)，啟動(dòng)定時(shí)。 （ 1）自動(dòng)過(guò)程開始首先啟動(dòng)離心式脫水機(jī)，啟動(dòng)定時(shí)。 （ 2）定時(shí)到，啟動(dòng)聚合物泵，啟動(dòng)定時(shí)。 （ 3）定時(shí)到，啟動(dòng)污泥泵和切割機(jī)。 污泥脫水系統(tǒng)工作流程圖如圖 312所示。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 28 圖 312 污泥脫水系統(tǒng)工作流程圖 污水處理的相關(guān)程序如下所示。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 29 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 30 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 31 通過(guò)系統(tǒng)調(diào)試， 能夠?qū)崿F(xiàn) PLC 在系統(tǒng)控制中的手動(dòng)、自動(dòng)模式的控制。啟動(dòng)電源后按下手動(dòng)或自動(dòng)模式選擇按鈕，當(dāng)在手動(dòng)模式時(shí)，可通過(guò)各控制按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理系統(tǒng)中各電機(jī)的控制運(yùn)行同時(shí)相應(yīng)的指示燈亮。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 32 通過(guò)系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn) PLC 在系統(tǒng)控制中的手動(dòng)、自動(dòng)模式的控制。啟動(dòng)電源后按下手動(dòng)或自動(dòng)模式選擇按鈕，當(dāng)在手動(dòng)模式時(shí)，可通過(guò)各控制按鈕實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)污水處理系統(tǒng)中各電機(jī)的控制運(yùn)行同時(shí)相應(yīng)的指示燈亮。 當(dāng)在 自動(dòng)模式時(shí)，在自動(dòng)方式下進(jìn)行閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到外部傳感器的狀態(tài)對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟?？刂?。自動(dòng)控制系統(tǒng)過(guò)程包括：粗格柵系統(tǒng)、潛水泵系統(tǒng)、細(xì)格柵系統(tǒng)、曝氣沉砂系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)。啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行按鈕后，自動(dòng)過(guò)程開始，啟動(dòng)潛水?dāng)嚢杵骱凸文鄼C(jī)。運(yùn)行粗、細(xì)格柵機(jī)，進(jìn)行間歇運(yùn)行，即運(yùn)行一段時(shí)間然后停止一段時(shí)間，循環(huán)進(jìn)行。在間歇運(yùn)行過(guò)程時(shí)，粗格柵機(jī)運(yùn)行 20min 定時(shí)到后停止運(yùn)行 2h， 2h定時(shí)到后又開始運(yùn)行 20min。細(xì)格柵機(jī)粗格柵機(jī)相似。根據(jù)反饋回來(lái)的液位差狀態(tài)控制清污機(jī)的運(yùn)行與停止。而進(jìn)水泵房中的潛水泵根據(jù)液 面高低進(jìn)行運(yùn)行、停止及運(yùn)行數(shù)量的控制： ① 潛水泵系統(tǒng)啟動(dòng)首先開始啟動(dòng)潛水泵。 ② 檢測(cè)液面高度，低于最低位傳感器時(shí)，開始定時(shí)防止誤判。 ③ 定時(shí)到后，若仍低于最低位傳感器，則停止?jié)撍眠\(yùn)行，否則潛水泵繼續(xù)運(yùn)行。 ④ 檢測(cè)液面處于中位和高位傳感器之間時(shí)，開始定時(shí)防止誤判。 ⑤ 定時(shí)到后，若液面仍持續(xù)處于高位傳感器，則輸出報(bào)警信號(hào)。 而轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)根據(jù)溶解氧儀反饋的模擬量經(jīng) PLC 運(yùn)算 后通過(guò)變頻器控制其進(jìn)行工頻運(yùn)行還是變頻運(yùn)行，進(jìn)行加速還是減速運(yùn)行，同時(shí)控制分離機(jī)的運(yùn)行與停止。 污泥回流泵的運(yùn)行與停止根據(jù)液面的高低進(jìn)行控制： ① 污泥回流系統(tǒng)啟動(dòng)首先檢測(cè)液面高低，若低于最低位傳感器，啟動(dòng)定時(shí)。 ② 定時(shí)到，若液面仍低于最低位傳感器則停止回流泵運(yùn)行。 ③ 若液面處于最高位和最低位之間，啟動(dòng)污泥回流泵。 ④ 若液面高于最高位傳感器時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)。 ⑤ 定時(shí)到，若液面 仍處于最高位傳感器時(shí)，輸出報(bào)警信號(hào)。 在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機(jī)的啟動(dòng)采用順序控制方式，依次啟動(dòng)其設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)能根據(jù)外界溶解氧儀檢測(cè)反饋的模擬量信號(hào)輸入的狀態(tài)來(lái)控制清污機(jī)、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(jì)反饋來(lái)的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。各模塊程序在仿真軟件上進(jìn)行調(diào)試時(shí)也能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能的控制?；旧线_(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 33 6 結(jié) 論工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)是一個(gè)比較復(fù)雜的綜合系統(tǒng)，它包括與之相關(guān)的生產(chǎn)工藝流程、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量自控檢測(cè)儀表的選用、 控制流程的模型建立、對(duì) PLC 系統(tǒng)軟硬件應(yīng)用研究等。本文詳細(xì)闡述了工業(yè)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(shí)現(xiàn)。 通過(guò)四個(gè)月的課題設(shè)計(jì)和調(diào)試，基本上完成了對(duì) PLC 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在這個(gè)過(guò)程中，使我學(xué)到了很多知識(shí)，積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了自己的獨(dú)立思考能力和實(shí)踐動(dòng)手能力。進(jìn)一步加深了解了PLC 在實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用。熟悉了 PLC 硬件的工作原理，完成了整個(gè)系統(tǒng)的模擬調(diào)試，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的不斷修改和調(diào)試，基本上達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要從硬件和軟件兩個(gè)方面的問(wèn)題 進(jìn)行， 工業(yè)污水處理系統(tǒng)中，主要的硬件問(wèn)題包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、硬件選型和 PLC 的外圍電路設(shè)計(jì)和接線處。在 PLC 的外圍硬件連線方面，主要是增加一些保護(hù)設(shè)備。由于輸出都是何接觸器等元件連接，接觸器的突然斷開和閉合會(huì)形成突波對(duì) PLC 的輸出端子造成損壞，因此需要加裝一些保護(hù)裝置，例如，續(xù)流二極管等，增加觸點(diǎn)的壽命。軟件方面主要問(wèn)題在于程序編寫完畢后，需要首先在電腦上對(duì)程序進(jìn)行軟件仿真，主要檢查是否存在各種錯(cuò)誤，可利用西門子公司配套的仿真軟件。然后通過(guò)模擬硬件的方式檢查程序，主要檢查程序是否存在邏輯上的錯(cuò)誤。調(diào)試時(shí)，可根據(jù)功 能模塊分類分別調(diào)試，最后進(jìn)行總體調(diào)試。在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來(lái)控制清污機(jī)、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(jì)反饋來(lái)的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 34 參考文獻(xiàn) [1]常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 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