【導(dǎo)讀】250t單梁橋式起重機小車運行機構(gòu)設(shè)計1621826498. 450t門式起重機金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計1621826498. PLC控制的翻轉(zhuǎn)機械手的設(shè)計1621826498. 型變壓器的設(shè)計及制造工藝。X5040升降臺銑床數(shù)控改造（橫向）1621826498. ZL50輪式裝載機工作裝置及其液壓系統(tǒng)設(shè)計。背負(fù)式小型機動除草機設(shè)計。步進(jìn)電機驅(qū)動的小車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計。側(cè)邊傳動式深松旋耕機的設(shè)計。茶籽含油量高光譜檢測技術(shù)研究。車床撥叉加工工藝及夾具設(shè)計。車載機頂盒硬盤固定架優(yōu)化和散熱分析。帶機架的立式擺線針輪減速機的設(shè)計。帶式輸送機自動張緊裝置。單相電子式預(yù)付費電度表的設(shè)計。低壓電動機軟啟動器的設(shè)計。電極片多工位級進(jìn)模設(shè)計。蝶形螺母注塑模設(shè)計。多功能鉆機的鉆架設(shè)計。蓋帽墊片的沖壓工藝及模具設(shè)計。缸體曲軸孔與凸輪軸鏜削動力頭的設(shè)計

　　

【正文】 四倍以上，是國際涉水行業(yè)公認(rèn)的，目前最先進(jìn)的除氯凈水材料 。亞硫酸鈣能瞬間去除化合性余氯、游離性余氯、次氯酸、次氯酸離子、氯氣等；且能抑制細(xì)菌滋生、活化水分子、提高水中溶解氧的含量、吸附有害重金屬、凈化、礦化水質(zhì)，調(diào)節(jié)水的 PH 值 。消毒、除氯處理工作流程圖如圖 14， 其對應(yīng)的梯形圖如圖 15 所示。 圖 14 消毒、除氯工作流程圖 Removal of chlorine and Disinfection work flow chart 33 圖 15 消毒、除氯梯形圖 Removal of chlorine and Disinfection ladder diagram 當(dāng)達(dá)到消毒條件時， M4 接通 。 進(jìn)一步 Y020 接通，開始通氯氣消毒，同時34 T2 開始計時。當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)時間， T2 斷開，電磁閥失電氯氣閥門關(guān)閉。 當(dāng)達(dá)到相關(guān)條件時， M6 接通。如果氯含量超標(biāo)， X023 將接通。進(jìn)一步 Y021接通，開始加藥除氯。 氯氣投加環(huán)節(jié) 氯氣投加消毒效果的好壞與原水 PH 值、水溫、濁度和接觸時間有直接的關(guān)系 。 人工進(jìn)行加氯量控制，不僅對操作工人不安全，而且投加量也難以準(zhǔn)確控制。投加量少了，達(dá)不到殺菌消毒效果；投加量多了雖殺菌效果得到了保證，但水將呈氯臭味難以飲用，此外管道腐蝕將加劇，生產(chǎn)成本也上升。近年來，人工加氯逐漸被自動方式取代。 氯氣投加系統(tǒng)具有大慣性、大滯后的特點，其過渡過程和純滯后時間均較長，并且系統(tǒng)的干擾因素較多，對這樣一個系統(tǒng)，使用一般的 PID 調(diào)節(jié)很難滿足控制要求。為了精確控制投加的氯量，運用模糊自整定 PID 參數(shù)控制器對氯氣投加系統(tǒng)進(jìn)行自動控制。氯氣投加自動控制系統(tǒng)如圖 16 所示 。 圖 16 氯氣投加自控原理圖 Chlorine dosing control principle diagram PID 控制器有 4 個主要的參數(shù) K p、 T I、 T D 和 T S 需整定，無論哪一個參數(shù)選擇得不合適都會影響控制效果。在整定參數(shù)時應(yīng)把握住 PID 參數(shù)與系統(tǒng)動態(tài)、靜態(tài)性能之間的關(guān)系。 其公式有很多種，但大多差別不大，標(biāo)準(zhǔn)公式如下： u(t) = Kp*e(t) + Ki∑e(t) +u0 u(t)—— 輸出 Kp—— 比例放大系數(shù) 35 Ki—— 積分放大系數(shù) e(t)—— 誤差 u0—— 控制量基準(zhǔn)值（基礎(chǔ)偏差） 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。一旦輸入輸出有偏差 ， 比例作用會立即產(chǎn)生控制作用，比例控制是用來調(diào)節(jié)系統(tǒng)的靜態(tài)增益的，它是基于偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的，是有差調(diào)節(jié)。為了盡量減小偏差，同時也為了加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，縮短系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間，需要增大 kp 值。但是因為 kp 值又受到系統(tǒng)穩(wěn)定性的限制，所以 kp 值不能任意的增大。 積分作用 ki 是為了消除靜差而引入的。然而， ki 值的引入使得系統(tǒng)的響應(yīng)的快速性下降，穩(wěn)定性變差。尤其在系統(tǒng)出現(xiàn)大偏差階段時，積分往往使得系統(tǒng)的響應(yīng)出現(xiàn)過大的超調(diào)，從而使調(diào)節(jié)時間變長。微分作用 kt 的作用使之能夠根據(jù)偏差變化的趨勢 反應(yīng)，它加快了對偏差變化的反應(yīng)速度，能夠有效地減小超調(diào)，縮小最大動態(tài)偏差。但是，同時又會使系統(tǒng)容易受到高頻干擾的影響。在實際的系統(tǒng)設(shè)計中只有合理地整定上述三個參數(shù)，才能獲得比較滿意的控制性能。 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。為此在常規(guī)的 PID 控制基礎(chǔ)上，采用模糊推理的方法，對 PID 的控制參數(shù)進(jìn)行在線自整定，從而完善 PID 控制器的性能，使其適應(yīng)控制系統(tǒng)的參數(shù)變化和工作條 。 5 調(diào)試和運行結(jié)果 污水處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計、安裝完成后，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和試運行，確定符合實際進(jìn)水水量和水質(zhì)的各項控制參數(shù)，發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備、儀表、程序、工藝等方面出現(xiàn)的問題，檢驗系統(tǒng)是否實現(xiàn)工藝設(shè)計目標(biāo)，即出水各項指標(biāo)達(dá)到設(shè)計要求 。 硬件系統(tǒng)的調(diào)試 按照系統(tǒng)設(shè)計要求將各硬件接線接好。調(diào)試過程首先檢查總供電及各設(shè)備供電是否正常，然后檢查設(shè)備的電氣控制是否正常，能否正常開機，各種閘閥能否正常開啟和關(guān)閉，檢查儀表及控制系統(tǒng)是否正常。在對系統(tǒng)進(jìn)行必要的檢查后，開始具體調(diào)試。 硬件功能調(diào)試主要是測試硬件的功能是否正常，這部分的調(diào)試內(nèi)容包括： 36 1）供電線路的設(shè)置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止 220V 與 24V 線路的錯位接線發(fā)生； 2）電機直接加三相電源調(diào)試，檢測電機工作狀態(tài)； 3）變頻器單獨調(diào)試，檢測能否正常進(jìn)行參數(shù)設(shè)置； 4）變頻器加電機進(jìn)行調(diào)試，檢測能否正常進(jìn)行變頻調(diào)速，在外部控制模式下，控制端子是否能正?？刂齐姍C啟動，調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速等； 5） PLC 單獨檢測，檢查 PLC 單元能否正常工作，指示燈是否正常，該部分工作實際上在計算機模擬調(diào)試前就己經(jīng)完成； 6） PLC 加變頻器聯(lián)機調(diào)試，檢查 PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制；經(jīng)過測試，結(jié)果表明上述功能一切正常，可以進(jìn)行總體調(diào)試。 軟件系統(tǒng)的調(diào)試 在 STEP7Micro/WIN32 軟件中，通過編程，將編好的程序下載到 PLC 中進(jìn)行運行調(diào)試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠?qū)崿F(xiàn)相 應(yīng)的功能控制。調(diào)試時，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)來控制清污機、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反饋來的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。 運行結(jié)果 通過系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn) PLC 在系統(tǒng)控制中的手動、自動模式的控制。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 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。 當(dāng)在自動模式時，在自動方式下進(jìn)行閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據(jù)檢測到外部傳感器的 狀態(tài)對設(shè)備進(jìn)行啟?？刂啤?自動控制系統(tǒng)過程包括：進(jìn)水閥門控制、空氣閥門控制、羅茨風(fēng)機控制 、 加氯氣消毒控制、清水泵控制 、 加藥除氯控制及排水閥門控制 。啟動自動運行按鈕后，自動過程開始， 啟動進(jìn)水閥門。經(jīng)過前期過濾出來的污水通過閥門進(jìn)入 SBR 污水池中 ， 進(jìn)水閥門 根據(jù) 池中液面高低進(jìn)行運行、停止的控制 。曝氣及消毒過程主要根據(jù)液面高低、處理時間控制。 中水閥門 的運行與停止 除了根據(jù)液面的高低判斷還受到水中含氯量限制： ①除氯部分首先檢測液面高低，若低于最低位傳感器，繼續(xù)注水到箱中。 ② 若液面達(dá)到高液位檢測氯的含量。 ③ 若水中氯的含量超標(biāo)，加藥閥門加藥。 ④ 只有當(dāng)氯含量達(dá)標(biāo)同時水位滿足要求時，中水閥門才啟動。 在系統(tǒng)中， 啟動 采用順序控制方式，依次啟動其設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)能根據(jù)外界37 反饋的模擬量信號輸入的狀態(tài)來控制羅茨風(fēng)機機、清水泵，以及各閥門 的啟停，因此需要按照液位反饋來的信息進(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)試時也能實現(xiàn)相應(yīng)功能的控制?；旧线_(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)要求。 6 結(jié)論 污水處理 控制系 統(tǒng)是一個比較復(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)場計量自控檢測儀表的選用、控制流程的模型建立、對 PLC 系統(tǒng)軟硬件應(yīng)用研究等。本文詳 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)。 考研復(fù)試 完成后立馬投入到課程設(shè)計 ，基本上 完成了對 PLC 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的設(shè)計， 達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo) 。在這個 過程 中 ， 從學(xué)習(xí) PLC 的工作原理到不斷完善自己的方案 ， 期間參考了大量文獻(xiàn)及相關(guān)方案， 鍛煉了自己的獨立思考能力 。進(jìn)一步 熟悉了 PLC 硬件的工作原理 ， 通過對系統(tǒng)的不斷修改和調(diào)試，基本上達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求。 由于考研期間占據(jù)了大量時間以 及 本人對電氣控制專業(yè)相關(guān)知識的局限致使該設(shè)計 存在以下不足： 1） 本系統(tǒng)為生活污水初步處理控制，缺乏實踐調(diào)查尚不能推廣應(yīng)用。 2） 檢測數(shù)據(jù)相對粗糙 ，控制 的處理量沒有詳細(xì)論證、驗算 ，難以實現(xiàn)工業(yè)精度要求。 3） 本系統(tǒng)所有元器裝置沒有考慮到其經(jīng)濟(jì)性、實用性，只完成了可行性的論證。 （例如： ① 在檢測水體中氯含量時，對加藥過程中各液層含氯量不等做了理想化處理。 ② 對于傳感器的滯后性會導(dǎo)致各處理量的變化，沒有做細(xì)致分析、準(zhǔn)確調(diào)試。 ③ 系統(tǒng)各啟動項是逐次執(zhí)行，因此在實踐工作效率不高，可以通過運籌學(xué)進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)。） 參考文獻(xiàn) [1]常曉玲 .電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2020. 1. 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Oilfield wastewater treatment by bined mjcrofiltration and biological processes[M].Water Research. 2020(36):7578 39 附錄 附錄 1： 電氣控制系統(tǒng)主電路 圖 附錄 2： SBR 廢水處理系統(tǒng)運行控制電路 圖 附錄 3： PLC 控制電路原理圖 附錄 4：系統(tǒng) 總流程圖 附錄 5：系統(tǒng)梯形圖 附錄 6：系統(tǒng)示意圖