【正文】 Third, adaptability good。正是由于他們的幫助，才使我的論文日趨完善。其次，我還要感謝在一塊做設(shè)計(jì)的同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。這篇論文的每個(gè)細(xì)節(jié)和數(shù)據(jù)，都離不開他的細(xì)心指導(dǎo)。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。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。進(jìn)一步加深了解了PLC在實(shí)踐當(dāng)中的應(yīng)用。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。為了將不同分辨率的工程顯示的更加完美，組態(tài)王提供動(dòng)態(tài)分辨率轉(zhuǎn)換功能。顯示出組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)畫面，即可看到矩形框和文本在動(dòng)態(tài)變化，如圖512所示：圖512 運(yùn)行調(diào)試階段動(dòng)作圖 動(dòng)態(tài)分辨率轉(zhuǎn)換在組態(tài)王工程管理器中選擇“文件\添加工程”命令，彈出路徑選擇對(duì)話框，選擇工程路徑為c:\kingdemo，單擊“確定”按鈕，系統(tǒng)將該工程的信息添加到工程管理器中，然后單擊“開發(fā)”按鈕，進(jìn)入開發(fā)系統(tǒng)，系統(tǒng)將提示用戶是否升級(jí)。單擊“確定”，再單擊“確定”返回組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。elsea=0。如圖511所示：圖511 定義變量圖 創(chuàng)建動(dòng)畫連接繼續(xù)上節(jié)的工程。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“數(shù)據(jù)庫(kù)\數(shù)據(jù)詞典”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“變量屬性”對(duì)話框此對(duì)話框可以對(duì)數(shù)據(jù)變量完成定義、修改等操作，以及數(shù)據(jù)庫(kù)的管理工作。在TouchView 運(yùn)行時(shí)，它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，只要把IO變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。 圖58 設(shè)備配置向?qū)膱D 填寫設(shè)備地址，假設(shè)為1， 單擊“下一步” ，彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，如圖59所示。根據(jù)組態(tài)王的軟件繪圖，將污水處理流程圖簡(jiǎn)化及設(shè)計(jì)操作求畫出污水處理動(dòng)態(tài)仿真畫面53及污水處理運(yùn)行監(jiān)控界面圖54：圖53污水處理的組態(tài)仿真圖圖54污水處理的運(yùn)行監(jiān)控界面圖 定義IO設(shè)備選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備\COM1”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊 “新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А比鐖D55所示。如圖52所示。工作目錄下的文件由“組態(tài)王”自動(dòng)管理。（2）數(shù)據(jù)：怎樣用數(shù)據(jù)來(lái)描述工控對(duì)象的各種屬性？也就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)，此數(shù)據(jù)庫(kù)中的變量反映了工控對(duì)象的各種屬性，比如溫度，壓力等。在開發(fā)監(jiān)控軟件時(shí)，需進(jìn)行設(shè)定設(shè)備地址和通訊參數(shù)。對(duì)于不同的硬件設(shè)施，只需為組態(tài)王配置相應(yīng)的通信驅(qū)動(dòng)程序即可。在某些情況 下，全廠的電纜溝可以借助某個(gè)構(gòu)筑物實(shí)現(xiàn)。在條件允許的情況下，盡量提高污水廠的自動(dòng)化程度。盡量做到無(wú)人值守。正是PLC具有這么多的優(yōu)點(diǎn)，才使越來(lái)越多的PLC應(yīng)用到污水處理廠中[13]。（4）易掌握，便于維護(hù)使用人員只需掌握工程上通用的梯形圖語(yǔ)言就可進(jìn)行用戶程序的編程和調(diào)試。 系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì) PLC選型PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，有下列優(yōu)點(diǎn):(1)控制程序可改變?cè)谖鬯畯S生產(chǎn)工藝或流程改變的情況下，不必改變PLC的硬件設(shè)備，只要改變相應(yīng)的程序就可滿足用戶的要求。本控制系統(tǒng)由8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站組成。同時(shí)，在CPU模塊面板上的工作模式選擇開關(guān)是鑰匙型的，鑰匙取出后，就不能改變工作方式，也有利于防止刪除或改寫用戶程序。 PLC的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2)編程簡(jiǎn)單、使用方便（3)體積小、重量輕、功耗低（4）循環(huán)周期短，處理速度快（5）存儲(chǔ)容量大，運(yùn)行速度快。支持技術(shù)條件。根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的，我們按下列公式進(jìn)行估算：（1）代替繼電器　M＝Km［（10DI）＋（5DO）］（2）模擬量控制　M＝Km［（10DI）＋（5DO）＋（100AI）］（3）多路采樣控制　M＝Km｛［（10DI）＋（5DO）＋（100AI）］＋（1+采樣點(diǎn)0．25）｝式中DI為數(shù)字（開關(guān)）量輸入信號(hào)；DO為數(shù)字（開關(guān)）量輸出集中；AI為模擬量輸入信號(hào)；Km為每個(gè)節(jié)點(diǎn)所占存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)；M為存儲(chǔ)器容量。輸入/輸出模塊是PLC與被控對(duì)象之間的接口，模塊選擇得當(dāng)否直接影響控制系統(tǒng)的可靠性。PLC的實(shí)時(shí)響應(yīng)性還受到系統(tǒng)中最慢儀器的限制，與上位機(jī)的通訊也將增加服務(wù)時(shí)間。在選用PLC時(shí)，除把可靠性、環(huán)境適應(yīng)性放在首位外，還要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)合盡量選用合適的可編程序控制器。 為解決酸堿泵會(huì)給泵造成很大損壞，提出2個(gè)pH值限的PLC自動(dòng)控制方案。PH反調(diào)池的PH值控制在8．5～9．5pH之間，當(dāng)PH值小于9．opH時(shí)開啟Ca(oH)2計(jì)量加藥泵，當(dāng)PH值大于等于9。 PH值限的回路控制 在污水處理過(guò)程中，PH值是表征水質(zhì)的重要參數(shù)，中和池的PH值控制效果直接影響到出水水質(zhì)，為提高控制效果和精度，系統(tǒng)采用PID控制，使出水PH值穩(wěn)定控制在設(shè)定范圍內(nèi)，保證良好的控制效果。曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速大小由電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。當(dāng)一臺(tái)除污機(jī)故障時(shí)，此除污機(jī)跳出自動(dòng)程序，變?yōu)槭謩?dòng)，并發(fā)出報(bào)普信號(hào)，另一臺(tái)除污機(jī)繼續(xù)執(zhí)行自動(dòng)程序；當(dāng)全部除污機(jī)故障時(shí)，粗格柵自動(dòng)程序停止，被控設(shè)備都變?yōu)槭謩?dòng)并發(fā)出相應(yīng)設(shè)備的報(bào)警信號(hào)，整個(gè)格柵的恢復(fù)運(yùn)行不是自動(dòng)執(zhí)行，而是由操作員完成。啟動(dòng)格柵機(jī)，柵渣直接收集到格柵機(jī)后的運(yùn)渣小車上，格柵機(jī)前后的液位差由超聲波液位差計(jì)測(cè)量，以檢驗(yàn)格柵是否堵塞。因此這里以水泵的電氣控制為例進(jìn)行介紹?？刂七^(guò)程為控制器定時(shí)采樣pH值和pH值變化率與給定值比較，得pH值偏差e以及偏差變化率ec，并以此作為 PLC控制器的輸入變量，經(jīng)模糊控制器輸出控制變頻器輸出頻率n，從而改變加藥量使pH值保持穩(wěn)定。 控制系統(tǒng)的控制方式污水處理廠自控系統(tǒng)遵循“集中管理，分散控制，數(shù)據(jù)共享”的原則，設(shè)計(jì)選型先進(jìn)，安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，并能保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定高效地運(yùn)行。它們分別位于：廠外1泵站；廠外2泵站；廠內(nèi)中心控制室；廠內(nèi)低壓電房；鼓風(fēng)機(jī)房（3個(gè)站）；脫水機(jī)房。PLC控制系統(tǒng)的基本構(gòu)成及功能 污水處理廠PLC控制系統(tǒng)由兩臺(tái)計(jì)算機(jī)、8個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站、工藝儀表、電量變送器構(gòu)成。 脫水機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制時(shí)序： 條件：各設(shè)備準(zhǔn)備就緒，無(wú)故障；空壓機(jī)、自動(dòng)配藥池工作正常。脫水機(jī)房的設(shè)備主要擔(dān)負(fù)由污泥提升泵將回流泵井的剩余污泥與污泥絮凝劑按比例混合進(jìn)行脫水處理的任務(wù)。 生化池厭氧區(qū)的攪拌器、沉淀池的吸刮泥機(jī)、污泥回流泵房的閥門和回流泵都是由微機(jī)觸發(fā)指令通過(guò)PLC控制。為實(shí)現(xiàn)進(jìn)水提升泵的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制的安全、可靠，水位測(cè)量和提升泵的流量測(cè)量和數(shù)據(jù)分析、傳輸、控制等設(shè)備是不可缺少的，所以在進(jìn)水泵房處安裝了液位計(jì)，測(cè)量泵井的水位；每臺(tái)提升泵的提升管安裝電磁流量計(jì)，測(cè)量每臺(tái)提升泵工作的瞬時(shí)流量；兩個(gè)PLC工作站分別擔(dān)負(fù)各泵站的設(shè)備控制、設(shè)備保護(hù)、數(shù)據(jù)采樣、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)茸饔?。?dāng)液位差超過(guò)預(yù)設(shè)的數(shù)值，控制格柵運(yùn)行；（2）時(shí)間設(shè)置控制方式，在上位機(jī)的INTERACT組態(tài)軟件中設(shè)置格柵機(jī)運(yùn)行時(shí)間和停機(jī)時(shí)間，經(jīng)PLC控制器的程序運(yùn)算指揮MCC對(duì)格柵機(jī)進(jìn)行控制。這主要適用于廠礦企業(yè)內(nèi)的污水處理廠，不嚴(yán)格控制噪音的情況。分散系統(tǒng)一般采用微孔曝氣器。 利用PLC作為控制器的工業(yè)污水處理系統(tǒng)主要涉及兩個(gè)方面：一是信號(hào)輸入；二是控制輸出信號(hào)。為實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理技術(shù)的簡(jiǎn)易、高效、低能耗的功能， 并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制過(guò)程，采用PLC作為核心控制器是個(gè)較好的方案?？刂乒δ軓?qiáng)。通信協(xié)議公開，不同產(chǎn)品可互連。（2）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)了真正的分散控制，使系統(tǒng)的危險(xiǎn)性分散，可靠性提高。 污水處理系統(tǒng)控制形式早期的控制系統(tǒng)多采用繼電器——接觸器控制系統(tǒng)，但隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，控制要求的不斷提高，該類控制方法已不能滿足現(xiàn)代工業(yè)污水處理系統(tǒng)的控制要求，因此已逐漸被淘汰，取而代之的是DCS、現(xiàn)場(chǎng)總線控制、PLC等控制方。首先采取污泥濃縮、有機(jī)物濃縮、重力濃縮等方法。又經(jīng)過(guò)油格柵，將油污去除。 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)污水處理工藝及描述本污水處理工藝流程圖如下圖24所示：24 工藝流程圖從工廠排出的原污水必須先經(jīng)過(guò)格柵處理，目的是通過(guò)格柵作用，把污水中帶有的大塊的雜質(zhì)截留下來(lái)，防止造成后面管道的堵塞。SBR法是歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，是一種按照一定的時(shí)間順序間歇式操作的污水生物處理技術(shù)，也是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。另外，由于A段去除了較多的BOD，造成了碳源不足，難以實(shí)現(xiàn)脫氮工藝的要求。B段起到出水把關(guān)作用，處理穩(wěn)定性較好。A/B法是吸附生物降解法的簡(jiǎn)稱，該工藝沒(méi)有初沉淀，將曝氣池分為高低負(fù)荷兩段，并分別有獨(dú)立的沉淀和污泥回流系統(tǒng)。A2O法的除磷脫氮效果非常好，非常適合用于對(duì)除磷脫氮有要求的污水處理。但是此硝化反硝化反應(yīng)系統(tǒng)需要得到很好的控制，這樣就對(duì)該工藝提出了更高的管理要求，這也成為了該工藝的一大缺點(diǎn)。（2）A/O法。傳統(tǒng)活性污泥處理法是一種最古老的污水處理工藝，其工業(yè)污水處理的關(guān)鍵組成部分為沼氣池與沉淀池，主要處理部分關(guān)系框圖如圖21所示。這些方法根據(jù)實(shí)際情況，可以單一使用，也可以針對(duì)不同的污水混合使用?；瘜W(xué)需氧量(COD)的特點(diǎn)是能夠精確的表示污水中有機(jī)物的含量，并且測(cè)定時(shí)間短，但它不能像BOD那樣表示出微生物氧化的有機(jī)物量。有機(jī)物的種類很多，其共性是在微生物的作用下被降解時(shí)，都要消耗水中的溶解氧，所以在工程實(shí)際中，采用以下的幾個(gè)綜合污染指標(biāo)來(lái)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(jī)碳(Total Organic Carbon) mg/L、總需氧量(Total Oxygen Demand) mg/L。污水污染物可根據(jù)化學(xué)性質(zhì)和物理形態(tài)進(jìn)行不同的分類。 課題主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本課題主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容是工業(yè)工業(yè)污水處理工藝及工業(yè)污水處理系統(tǒng)的組成和PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),主要由以下內(nèi)容組成：（1）介紹了工業(yè)污水處理的基本內(nèi)容，包括工業(yè)污水處理的發(fā)展現(xiàn)狀以及工業(yè)污水處理的工藝流程；（2）介紹了PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；（3）具體分析設(shè)計(jì)工業(yè)污水處理的硬件系統(tǒng)；（4）具體分析設(shè)計(jì)工業(yè)污水處理的軟件系統(tǒng)；　 （5）工業(yè)污水處理系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行。據(jù)中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)分析統(tǒng)計(jì)，全國(guó)按目前正常需要，年缺水總里約為300 億～400 億立方米，因缺水造成的經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)2300 億。 世界任何國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都會(huì)推進(jìn)社會(huì)進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力，使人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來(lái)不同程度的環(huán)境污染，污水也是造成環(huán)境污染的來(lái)源之一。其中處理過(guò)的污水還可以循環(huán)再利用，由于我國(guó)是一個(gè)水資源匱乏的國(guó)家，而且時(shí)空分布上極不均勻，許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水。 課題的背景、目的及意義未來(lái)10年，中國(guó)工業(yè)污水處理項(xiàng)目工程建設(shè)投資將超過(guò)2500億元，其中工業(yè)污水處理設(shè)備投入約300億元。另一方面，中國(guó)的污水處理率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在著明顯的差距。其次，對(duì)環(huán)保的要求日益提高，從對(duì)工業(yè)廢水的排放到生活污水的處理都在力爭(zhēng)和國(guó)際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)接軌。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家除了非常重視污水處理的新理論和新技術(shù)之外，更重視污水處理自動(dòng)控制問(wèn)題，先后研究開發(fā)了各種高效性，智能型和集約型的污水處理和自動(dòng)控制儀表，并采用了計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制處理工藝，取得了較理想的效果。從而實(shí)現(xiàn)污水處理過(guò)程的自動(dòng)控制功能，同時(shí)與中央監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行通信，上傳數(shù)據(jù)和接受中央監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，并逐步發(fā)展成以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。與此同時(shí)，水資源的污染卻日益嚴(yán)重，也因此規(guī)劃和建設(shè)了水污水處理廠，來(lái)改變目前水資源緊缺且污染的現(xiàn)狀。如何搞好中、小型污水處理廠，特別是小型污水廠，是近幾年許多專家和工程技術(shù)人員比較關(guān)注的問(wèn)題。 在我國(guó)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，對(duì)生態(tài)環(huán)境的要求日益提高，要求越來(lái)越多的污水處理后達(dá)標(biāo)排放，給社會(huì)營(yíng)造一個(gè)良好的環(huán)境，為人民造福。Process目　 錄前　言 1第1章 緒 論 2 2 課題的背景、目的及意義 2 課題主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2第2章 污水處理控制系統(tǒng)總體介紹 4 污水處理基本概念 4 常用的污水處理工藝 4 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)污水處理工藝及描述 4 污水處理系統(tǒng)控制形式 5 污水處理系統(tǒng)的功能要求 5第3章 控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 6 控制系統(tǒng)的設(shè)備組成及控制方式 6 控制系統(tǒng)的設(shè)備及組成 6 控制系統(tǒng)的控制方式 6 電氣控制方案 6 水泵電氣控制 設(shè)備選型及儀表清單第4章 污水處理系統(tǒng)硬件選型和設(shè)計(jì) 7 PLC簡(jiǎn)介 7 PLC的特點(diǎn) 7 PLC的主要組成及功能 7 系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì) 7 PLC選型 第5章 污水處理系統(tǒng)的軟件選型與設(shè)計(jì) 8 組態(tài)王使用配置要求 創(chuàng)建一個(gè)工程的一般過(guò)程 定義IO設(shè)備 8 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 8 運(yùn)行和調(diào)試 結(jié)　論 9謝 辭 10參考文獻(xiàn) 11英文文獻(xiàn)及譯文 14前 言 由于我國(guó)污水處理上投入不足，人民對(duì)保護(hù)環(huán)境