【正文】 同時(shí)也感謝在設(shè)計(jì)過程中給予我?guī)椭耐瑢W(xué)。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(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)反饋來的信息進(jìn)行判斷處理，然后再進(jìn)行輸出控制。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形成突波對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。進(jìn)一步加深了解了PLC在實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用。西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）6 結(jié) 論宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院工業(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)場計(jì)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。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。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。④檢測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。根據(jù)反饋回來的液位差狀態(tài)控制清污機(jī)的運(yùn)行與停止。啟動(dòng)自動(dòng)運(yùn)行按鈕后，自動(dòng)過程開始，啟動(dòng)潛水?dāng)嚢杵骱凸文鄼C(jī)。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(dòng)、自動(dòng)模式的控制。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：（1）供電線路的設(shè)置和檢驗(yàn)，主要用萬用表檢測電路的連通是否實(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，檢測電機(jī)工作狀態(tài)；（3）變頻器單獨(dú)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(jī)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(jī)啟動(dòng)，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速等；（5）PLC單獨(dú)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(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。西南科技大學(xué)應(yīng)用型自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文）5 調(diào)試和運(yùn)行結(jié)果工業(yè)污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝完成后，進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)試和試運(yùn)行，確定符合實(shí)際進(jìn)水水量和水質(zhì)的各項(xiàng)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(yàn)系統(tǒng)是否實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)目標(biāo)，即出水各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。USS_INIT指令：當(dāng)EN輸入接通時(shí)，每一循環(huán)都執(zhí)行該指令。在使用USS協(xié)議之前，需要先安裝西門子的指令庫。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。微分作用kt的作用使之能夠根據(jù)偏差變化的趨勢作出反應(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(dòng)態(tài)偏差。但是因?yàn)閗p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。 PID控制對于工業(yè)控制過程, 常規(guī)的 PID 控制器具有原理簡單、使用方便、穩(wěn)定可靠、無靜差等優(yōu)點(diǎn)，因此在控制理論和技術(shù)飛躍發(fā)展的今天，在工業(yè)控制領(lǐng)域仍具有強(qiáng)大的生命力。圖411氯氣投加自控原理圖在污泥脫水過程中為增加沉淀效果，使污水中懸浮顆粒能夠形成具有良好沉淀性能的絮凝體，達(dá)到泥水充分分離的處理效果，需進(jìn)行絮凝劑投加。近年來，人工加氯逐漸被自動(dòng)方式取代。如果控制曝氣設(shè)備的最佳溶解氧濃度，就能使處理水質(zhì)優(yōu)化，也能節(jié)約動(dòng)力費(fèi)用，并且由于DO的在線檢測簡單、可靠，因此把DO作為工業(yè)污水處理過程的控制參數(shù)。在好氧反應(yīng)過程中，參與工業(yè)污水處理的是以好氧菌為主體的微生物，決定其處理效果的關(guān)鍵因素是反應(yīng)池中溶解氧的含量。COD的檢測比較精確，但方法繁瑣，耗時(shí)約2小時(shí)。表410軟元件設(shè)置元件意義內(nèi)容備注系統(tǒng)停止標(biāo)志On有效手動(dòng)方式標(biāo)志On有效自動(dòng)方式標(biāo)志On有效自動(dòng)方式啟動(dòng)標(biāo)志On有效清污機(jī)運(yùn)行標(biāo)志On有效聚合物泵運(yùn)行標(biāo)志On有效污泥泵運(yùn)行標(biāo)志On有效切割機(jī)運(yùn)行標(biāo)志On有效粗格柵機(jī)停止標(biāo)志On有效粗格柵機(jī)定時(shí)脈沖計(jì)數(shù)On有效進(jìn)水泵房液面低于最低位On有效細(xì)格柵機(jī)停止標(biāo)志On有效細(xì)格柵機(jī)定時(shí)脈沖計(jì)數(shù)On有效轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)變頻轉(zhuǎn)工頻運(yùn)行標(biāo)志On有效轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)變頻運(yùn)行標(biāo)志On有效回流泵房液面低于最低位標(biāo)志On有效回流泵房液面高于最高位標(biāo)志On有效C1粗格柵機(jī)2h定時(shí)中間計(jì)數(shù)器10C2細(xì)格柵機(jī)2h定時(shí)中間計(jì)數(shù)器10T33時(shí)鐘脈沖550msT37粗格柵機(jī)運(yùn)行時(shí)間1200020minT38粗格柵機(jī)停止時(shí)間定時(shí)720012minT39進(jìn)水泵房液面低于最低位定時(shí)202sT40進(jìn)水泵房液面高于最高位定時(shí)202sT41細(xì)格柵機(jī)運(yùn)行時(shí)間1200020minT42細(xì)格柵機(jī)停止時(shí)間定時(shí)720012minT43污泥回流泵房液面低于最低位定時(shí)202sT44污泥回流泵高于低位且低于高位定時(shí)202sT45污泥回流泵房液面高于最高位定時(shí)202sT46離心式脫水機(jī)與聚合物泵啟動(dòng)間隔505sT47聚合物泵與污泥泵和切割機(jī)啟動(dòng)間隔505sVD10變頻器速度寄存器VD20含氧量反饋值寄存器VD30變頻器速度寄存器VD100含氧量標(biāo)準(zhǔn)值寄存器VD102變頻器速度標(biāo)準(zhǔn)值寄存器VD104USSINIT指令執(zhí)行結(jié)果VD106USSRPMR錯(cuò)誤狀態(tài)字節(jié)工業(yè)污水處理后的水質(zhì)是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其中生化需氧量（BOD）和化學(xué)需氧量（COD）是重要的水質(zhì)指標(biāo)。（2）定時(shí)到，啟動(dòng)聚合物泵，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。（1）自動(dòng)過程開始首先檢測液面高低，若低于最低位傳感器，啟動(dòng)定時(shí)。（4）同時(shí)檢測液面差，若超過設(shè)定值則啟動(dòng)轉(zhuǎn)鼓清污機(jī)。潛水泵工作流程圖如圖45所示。（2）檢測液面高度，低于最低位傳感器時(shí)，開始定時(shí)防止誤判。（4）同時(shí)檢查液面差，若超過設(shè)定值則啟動(dòng)清污機(jī)。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，其工作過程包括以下幾個(gè)方面。（7）啟動(dòng)污泥脫水系統(tǒng)。（3）啟動(dòng)潛水泵。在此模式下，可以通過按鈕對格柵機(jī)、清污機(jī)、轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)、刮泥機(jī)，以及各類泵進(jìn)行控制，對于轉(zhuǎn)碟曝氣機(jī)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。在軟件的設(shè)計(jì)中，首先按照需要實(shí)現(xiàn)的功能要求做出流程框圖，其次按照不同功能編寫不同功能模塊，這樣寫出的程序條例清晰，既方便編寫，也便于調(diào)試。可設(shè)定高純水和加氨純水二種特殊的pH測量模式，適合電力、石化等行業(yè)使用。 mg/L 溫度：177。測量范圍：pH：（~）pH mV：177。測量時(shí)將其放入待測溶液，水質(zhì)溶解氧透過透氧膜，溶解于膜與電極之間的電解液薄層中，當(dāng)兩輸出端接上負(fù)載電路時(shí)，氧在陰極表面上發(fā)生還原反應(yīng)。為了消除上述困難，膜覆蓋氧電極誕生了，它最初是由Clark在1956年提出的，故而得名Clark氧電極。溶解氧（DO）是指溶解在水中的氧氣，它在河流、湖泊、海洋中都大量的存在，是檢測水質(zhì)和環(huán)境污染程度的主要指標(biāo)。（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。該系統(tǒng)選用的超聲波液位差計(jì)型號：XL60YI4000。對格柵機(jī)的清污機(jī)進(jìn)行控制，需要監(jiān)測格柵機(jī)兩側(cè)的液面差，在該系統(tǒng)中利用液位差計(jì)，該系統(tǒng)選用的超聲波液位差計(jì)型號：XL60YI4000。 第2種設(shè)計(jì)是滿載時(shí)有較高效率，更適用于長期運(yùn)行和負(fù)載率較高的使用場合，如水泵、風(fēng)機(jī)配套，此設(shè)計(jì)稱為Y2E系列，中心高80～280mm，～90kW。Y2系列電動(dòng)機(jī)有兩種設(shè)計(jì)，一種是適用于一般機(jī)械配套和出口需要，在輕載時(shí)有較高效率，在實(shí)際運(yùn)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(jì)稱為Y2Y系列。該變頻器，具有能源利用率高的特點(diǎn)，優(yōu)化了部分結(jié)構(gòu)與功能，便于工作人員進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)其控制功能。它們具有很高的運(yùn)行可靠性和功能的多樣性。變頻器可以根據(jù)電流的大小自動(dòng)地決定補(bǔ)償?shù)某潭?。圖310kf＝km1時(shí)的機(jī)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(dòng)機(jī)的帶負(fù)載能力也隨之下降。兩者之間的差異可由轉(zhuǎn)差率表示，轉(zhuǎn)差率s=( n0 n1)/n0根據(jù)n0=60f/p可知，當(dāng)頻率f連續(xù)可調(diào)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速n0也連續(xù)可調(diào)，而異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n1，總是比同步轉(zhuǎn)速略低一點(diǎn)，所以當(dāng)n1連續(xù)可調(diào)時(shí)，n1也是連續(xù)可調(diào)。異步電動(dòng)機(jī)的定子主磁通是以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)磁場實(shí)際是三個(gè)交變磁場合成的結(jié)果。這時(shí)電壓的平均值和占空比成正比，所以在調(diào)節(jié)頻率時(shí)，不改變直流電壓的幅值，而是改變輸出電壓脈沖的占空比，同樣可以實(shí)現(xiàn)變頻也變壓的效果。VVVF實(shí)施的基本方法包括：脈幅調(diào)制(PAM)和脈寬調(diào)制(PWM)。(VVVF)原理當(dāng)在實(shí)際利用變頻器調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的過程中，當(dāng)頻率f下降時(shí)，定子繞組的反電動(dòng)勢E有所下降，定子電流增大，但是轉(zhuǎn)子側(cè)的負(fù)載并未增加，故轉(zhuǎn)子段電流不變，根據(jù)電流平衡方程可知，勵(lì)磁電流比增大，因而磁通φm增大。相控整流器將交流電壓整流為可控的直流電壓，經(jīng)濾波由電容Cd輸出直流電壓Vd，逆變器將直流Ud變換成頻率可調(diào)的交流電源供給電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。變頻器的功能是將頻率固定的(通常為50Hz)的交流電變換成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。寬電壓：線圈控制電壓在70%120%Uc之間波動(dòng)，不影響產(chǎn)品正常工作。為此該系統(tǒng)選用施耐德LC1D0901M5C交流接觸，其額定電壓220V,額定電流9A。表36 模擬量輸入地址分配輸入地址輸入設(shè)備AIW0溶解氧儀 模擬量輸出部分在此控制系統(tǒng)中需要將采集回來的模擬量進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后，通過模擬輸出口對變頻器進(jìn)行控制，進(jìn)行控制其他設(shè)備的運(yùn)行，如下表37所示。在該系統(tǒng)中，還需要采集模擬量并利用模擬量控制的功能要求，因此需要在擴(kuò)展一個(gè)模擬量輸入輸出擴(kuò)展模塊。CPU226在工業(yè)污水處理系統(tǒng)中使用的數(shù)字量輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)都比較多，因此除了PLC主機(jī)自帶的I/O外，還需要擴(kuò)展一定數(shù)量的I/O擴(kuò)展模塊。接觸器KMKMKM6分別控制MMM3的工頻運(yùn)行；接觸器KMKM9分別控制MM3的變頻運(yùn)行；FRFRFR3分別為三臺電機(jī)過載保護(hù)用的熱繼電器；QF主電路的空氣開關(guān)；FU1為主電路的熔斷器。(6）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。(2）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。通過檢工業(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，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(yùn)行、停止和調(diào)速控制。(2）顯示面板。電氣控制系統(tǒng)主要包括操作面板、顯示面板、電氣控制柜等單元。在該系統(tǒng)中用到一定化學(xué)藥劑主要包括混凝劑、絮凝劑、復(fù)合堿等，主要用來調(diào)節(jié)改善混凝條件及絮凝體結(jié)構(gòu)，利用高分子助凝劑的強(qiáng)烈吸附架橋作用，使細(xì)小松散的絮凝體變的粗大而緊密，容易發(fā)生沉降。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。(3）氧化溝系統(tǒng)。
(2）除砂系統(tǒng)。圖41工業(yè)污水處理系統(tǒng)基本組成示意圖(1）進(jìn)水系統(tǒng)。控制各類設(shè)備的啟動(dòng)和停止，包括：格柵機(jī)啟停、清污機(jī)啟停、潛水泵啟停、潛水?dāng)嚢杵鲉⑼?、污泥回流泵等設(shè)備。通過將溶解氧儀設(shè)置在適當(dāng)位置上，將檢測值反饋到PLC中