【正文】 ，控制系統(tǒng)， 2020（ 1） [15]凌軍、朱德勝、劉明全， PLC在污水處理提升泵房自控系統(tǒng)中的應(yīng)用 ，機(jī)電工程技術(shù)， 2020（ 4） [16]張建根， PLC在中水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用 ，資源與環(huán)境， 2020（ 4） [17]楊帆，基于 PLC的污水 處理控制系統(tǒng) ，武漢化工學(xué)院學(xué)報(bào)， 2020（ 4） [18]劉貫華，基于 PLC的污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ，應(yīng)用技術(shù)， 2020（ 1） 22 附件 專業(yè) 本科畢業(yè)論文管理制度 與相關(guān)文件 匯編 大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院 系 二零一三年七月 目 錄 專業(yè)本科畢業(yè)論文寫作規(guī)范 .................................................................................3 專業(yè)本科畢業(yè)論文參考文獻(xiàn)寫作要求 .................................................................9 專業(yè)本科畢業(yè)論文裝訂規(guī)范與要求 ................................................................... 21 專業(yè)本科畢業(yè)論文指導(dǎo)教師工作要求 ............................................................... 23 大學(xué)本科 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 封皮樣式 ............................................................... 26 學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 ........................................................................................... 27 大學(xué)本科生畢業(yè)論文任務(wù)書 ............................................................................... 29 大學(xué)本科生畢業(yè)論文評(píng)審書 ............................................................................... 31 大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院本科畢業(yè)論文 開題報(bào)告 2020 版 .......................................... 33 大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）指導(dǎo)記錄 ....................................................................... 39 專業(yè)本科畢業(yè)論文寫作規(guī)范 為了加強(qiáng)對(duì) 我院專業(yè)本科畢業(yè)論文工作的規(guī)范化管理，現(xiàn)將畢業(yè)論文寫作過程中需遵循的格式規(guī)范做如下要求。 這篇論文的每個(gè)細(xì)節(jié)和 數(shù)據(jù)，都離不開您 的細(xì)心指導(dǎo)。他治學(xué) 嚴(yán)謹(jǐn) 細(xì)致 、一絲不茍 。運(yùn)行實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)繼電器控制相 比，節(jié)省了大量時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器及其他相關(guān)設(shè)備，提高了自動(dòng)控制的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)保障了設(shè)備的 運(yùn)行安全，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。其中 ,PLC 發(fā)揮了相當(dāng)重要的作用?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，如圖 13。中控室操作站和模擬屏之間通過 RS232 進(jìn)行串行通信。每日巡視、定期清洗、注意校驗(yàn)標(biāo)定 ,做好 維修計(jì)劃 ,保證儀表的正常運(yùn)行。 (2)反映水質(zhì)狀況的在線分析儀表 ,主要有溶解氧分析儀、酸度計(jì)、污泥濃度計(jì)、檢測(cè)儀等設(shè)備。 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表是在工藝運(yùn)行過程中在線測(cè)量、監(jiān)視、顯示工藝運(yùn)行環(huán)節(jié)關(guān)鍵數(shù)據(jù)參數(shù)的自動(dòng)化智能儀表 ,是最基層的數(shù)據(jù)采集來源 [17]。中小型污水處理廠一般設(shè)置 24 個(gè)控制分站。 控制分站 控制分站由一套可編程控制器 PLC、一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)操作顯示系統(tǒng)一臺(tái)不間斷供電電源 UPS、分布式或遠(yuǎn)程 I/O 單元組成。中央控制室以工控計(jì)算機(jī)為核心 ,采用 100M 交換式的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò) ,通過光纖冗余環(huán)和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)與各控制分站相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 。工控機(jī)監(jiān)控軟件的操作、數(shù)據(jù)更改也在此進(jìn)行 。工藝管理人員按工藝要求 ,通過工控計(jì)算機(jī)向現(xiàn)場(chǎng)控制分站發(fā)出控制指令 。 中央控制室 一般來說 ,中央控制室設(shè)備主要有工控計(jì)算機(jī)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)、不間斷供電電源、打印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備、大型屏幕顯示設(shè)備等組成。 18 圖 11 錯(cuò)誤響應(yīng)，如圖 12。 ①發(fā)送命令幀格式，如圖 10。 圖 8 在數(shù)據(jù)傳送期間如有錯(cuò)誤，將由 PLC 發(fā)送下面信息，如圖 9。 圖 7 ②響應(yīng)幀格式 PLC 接到計(jì)算機(jī)的呼叫后，首先判斷是不是一個(gè)完整的信息，然后檢查呼叫站號(hào)是不是自己的站號(hào)，若是呼叫自己，則發(fā)送響應(yīng)信息，否則不予理睬。 16 圖 6 計(jì)算機(jī)與 PLC連接圖 PLC 的通信協(xié)議 FP系列 PLC通信系統(tǒng)的基本協(xié)議是松下電工的專用通信協(xié)議 MEWTOCOL,分為兩個(gè)部分：一是關(guān)于 PLC 與計(jì)算機(jī)的通信協(xié)議的 MEWTOCOLCOM，另一 個(gè)是關(guān)于數(shù)據(jù)傳送協(xié)議的 MEWTOCOLDATA[15]。本文采用 1： N 的方式 [9]。 上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信 PLC 的通信功能 PLC 與計(jì)算機(jī)的通信一般是通過計(jì)算機(jī)的串口實(shí)現(xiàn)的。 整個(gè)軟件設(shè)計(jì)為便于調(diào)試采用模塊化編程 ,其主要包括信號(hào)獲取處理、信號(hào)控制、故障模塊的設(shè)計(jì) ,與上位機(jī)通信的設(shè)計(jì)。液位、PH 值 等模擬量也采用閉環(huán)控制 ,形成多個(gè)控制回路。根據(jù)工藝要求 ,PLC 得電自檢無誤后 ,外部傳送信號(hào)通過傳感器、自動(dòng)化儀表輸入到 PLC,當(dāng)電路發(fā)生短路、斷路或過載時(shí)電動(dòng)機(jī)將停止 ,同時(shí)發(fā)出報(bào)警。 下位機(jī)設(shè)計(jì) 下位機(jī)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。如“ SBR 反應(yīng)池 系統(tǒng)” ,在 反應(yīng) 池和管道的敏感區(qū)安裝 pH 計(jì) ,其輸出的 4mA～ 20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)入 A/D 轉(zhuǎn)換器 ,經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換后變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字信號(hào) ,然后進(jìn)行 運(yùn)算 ,再輸出一組 4mA～ 20mA 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào) ,信號(hào)反饋到上位機(jī) [14]。 監(jiān)控軟件啟動(dòng)時(shí)首先進(jìn)入主畫面 ,可直觀地 顯示污水處理工藝流程圖 ,各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、儀表讀數(shù)都可以在主畫面中顯示。畫面中各參數(shù)值都是根據(jù)下位機(jī) PLC 的改變而改變的。上位機(jī)為通用的工控計(jì)算機(jī)。在退出系統(tǒng)之前 ,系統(tǒng)會(huì)詢問你是否確定退出 ,以防止誤操作。當(dāng)上位監(jiān)控機(jī) PC 啟動(dòng)后 ,首先進(jìn)入了管理員登陸界面 ,輸入正確的登陸碼 ,進(jìn)入 污 水處理工藝監(jiān)控界面 ,其中包含過程工藝監(jiān)控畫面 ,控制操作畫面 ,實(shí)時(shí)曲線畫面參數(shù)設(shè)定畫面 ,報(bào)警畫面等。 SBR 控制系統(tǒng)流程圖 圖 3 控制流程 圖 PLC 的 I/O 口分配 輸入設(shè)備 輸出 設(shè)備 啟動(dòng)開關(guān) SB0 X0 格柵除污機(jī) KM0 Y0 明渠高 位液位計(jì) B1 X1 明渠高液位報(bào)警燈 HL1 Y1 SBR 池高 位 液位計(jì) B2 X2 提升泵 KM2 Y2 開啟 SBR 反應(yīng)池進(jìn)水閥門 關(guān)閉 SBR 反應(yīng)池進(jìn)水閥門 SBR 反應(yīng)池達(dá)到高水位 打開鼓風(fēng)機(jī) 關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī) 曝氣量達(dá)到要求 沉淀 開啟潷水器 關(guān)閉潷水器 SBR 反應(yīng)池 降至低 水位 沉淀達(dá)到要求 13 SBR 池低位 液位計(jì) B3 X3 SBR 池進(jìn)水閥門 KM3 Y3 停止開關(guān) SB1 X4 SBR 池出水閥門 KM4 Y4 X5 鼓風(fēng)機(jī) KM5 Y5 X6 潷水器 KM6 Y6 X7 Y7 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總程序設(shè)計(jì)如圖 4 圖 4 總程序圖 14 系統(tǒng)外部接線圖 本系統(tǒng)外部接線圖如圖 5 圖 5 外部接線圖 5 上位機(jī)與下位機(jī)的設(shè)計(jì) 上位機(jī)設(shè)計(jì) 污水處理 監(jiān)控系統(tǒng)用于對(duì) 污水 站的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)控，用于監(jiān)控的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)通過工業(yè)以太網(wǎng)與現(xiàn)場(chǎng)的 PLC 主站相連，上位機(jī)操作系統(tǒng)采用Windows XP，監(jiān)控畫面圖形使用 3DMAX 制作。 本文采用日本松下電工公司的 FP 系列 PLC，其型號(hào)位 C16。由于 PLC 自身的高可 靠性，也使其故障率幾乎降至于零。因此，即使不懂計(jì)算機(jī)的人，也能掌握 PLC。除了應(yīng)用于開關(guān)量控制系統(tǒng)外，也可用于連續(xù)的流程控制系統(tǒng)，從而使污水處理設(shè)備的控制水平大大提高。 (2)適用于工業(yè)環(huán)境，具有高可靠性 PLC 產(chǎn)品的平均無故障時(shí)間達(dá) 5 年以上，因而它是一種 高可靠的產(chǎn)品，大大地提高了生產(chǎn)設(shè)備的工作效率 。如何控制曝氣池中的溶解氧，是污水處理過程控制中自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的主要任務(wù)之一。 Eh 于溶解氧的濃度同進(jìn)水水質(zhì)、溫度、壓力、曝氣重毛等有著非常密切的關(guān)系。供氧量過大， DO 過高不僅使能耗增高，增大運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)也會(huì)造成混合液絮體分散和破碎，使固液分離發(fā)生困難。污水在反應(yīng)器中是通過微生物的凈化作用達(dá)到去除有機(jī)物的目的。 ORP 與 DO 的這些變化特點(diǎn)，能可靠地作為 SBR反應(yīng)階段結(jié)束的信號(hào) [11]。溶解氧 DO 或氧化還原電位 ORP 可作為反應(yīng)器中有機(jī)物降解程度的間接指標(biāo)。可以設(shè)獨(dú)立的溫度傳感器，也可以用復(fù)合式，即測(cè) 11 一，溫與其它儀表共用?？赏ㄟ^ ORP 的測(cè)定值監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入除磷需要的厭氧狀態(tài)和脫氮需要的缺氧狀態(tài)的情況，調(diào)整控制時(shí)序，從而達(dá)到脫氮除磷的要求 。溶解氧的測(cè)定一般用薄膜法和碘量法，本次試驗(yàn)選用薄膜電極法。 。 (2)污泥濃度計(jì)：監(jiān)測(cè)污水的混濁度，以調(diào)整運(yùn)行時(shí)間 。 系統(tǒng)所需設(shè)備 儀表 根據(jù) SBR 工藝的特點(diǎn)，要能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，必須至少配置如下測(cè)量?jī)x表： （ 1)液位計(jì)：液位計(jì)主要監(jiān)測(cè)反應(yīng)池水位的高低．在污水處理中，采用超聲波液位計(jì)更為合適，這樣可以排除介質(zhì)對(duì)測(cè)量精度的影響，因?yàn)槌暡y(cè) 量液位的原理是，向液體表面發(fā)射超聲波，水面反射回波并被傳感器所接收，傳感器計(jì)算出發(fā)射至返回時(shí)間，則可通過計(jì)算得到液而至傳感器的高度，從而確定液位高度，它與液體介質(zhì)無關(guān)。以保護(hù)機(jī)構(gòu)不受損害。水下轉(zhuǎn)動(dòng)部件密封性能良好，密封圈使用壽命長(zhǎng)，更換容易，確保出水水質(zhì)。不同于滑塊升降裝置，更不同于氣動(dòng)或液壓的升降裝置。設(shè)備運(yùn)行與水位下降保持同步，下降速度為均速。潷水時(shí)，下降到水面以下進(jìn)行排水當(dāng)水位下降到最低水位，潷水器返回到初始位置。水下部件及標(biāo)準(zhǔn)件為 304 不銹鋼，排水支管、排水總管等經(jīng)酸洗、鈍化處理 [10]。升降機(jī)構(gòu)是通過蝸輪傳動(dòng)絲杠完成提升、下降功能的。浮筒排渣裝置在堰口前方的水上、水下和兩側(cè)形成一個(gè)無浮渣的出水區(qū)域，浮筒漂浮于水面可以自動(dòng)調(diào)節(jié)與堰口之間的距離 。 設(shè)備結(jié)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)式潷水器由電機(jī)、減速機(jī)組成的驅(qū)動(dòng)裝置；蝸輪、蝸桿、絲杠組成的升降裝置；四連桿機(jī)構(gòu)、排水支管和總管、出水堰槽、浮筒及排渣裝置、水下軸承等組成。閑置階段的時(shí)間可長(zhǎng)可短，也可沒有，可根據(jù)廢水流量大小決定．閑置結(jié)束后進(jìn)入下一個(gè)運(yùn)行周期，開始再進(jìn)水 。 排水 結(jié)束，進(jìn)入閑置階段。 排水深度 h 不僅與工作深度有關(guān)，還與污泥的濃度和特性有關(guān)。研究表明，如果污泥中的含磷量以 6％計(jì) (一般為 6％～ 8％ )，若 SS 升高 10mg／ L，將使出水中磷濃度升高 mg／ L。 排水系統(tǒng) 合理控制排水不僅可充分利用反應(yīng)器的有效容積，而且還是控制出水懸浮物SS 的關(guān)鍵。 本系統(tǒng)共一個(gè) SBR 反應(yīng)池，共設(shè)一臺(tái) 曝氣機(jī)。 可根據(jù)脫磷除氮的要求，設(shè)置厭氧階段，進(jìn)行攪動(dòng)但不曝氣 (攪動(dòng)可使污水與反應(yīng)器中的污泥充分混合，這一階段只攪動(dòng)不充氧，反應(yīng)器內(nèi)溶解氧 DO 接近于零，此時(shí)活性污泥中的菌膠團(tuán)等微生物將對(duì)水中的有機(jī)物發(fā)生吸附作用 )：設(shè)置缺氧階段，攪拌加微量曝氣，混合液中溶解氧小于 0． 5mg／ L。因此當(dāng)原污水 中含有有毒物質(zhì)時(shí)或基質(zhì)濃度較高時(shí)，可采用非限制性曝氣方式，以降低沖擊負(fù)荷的影響；當(dāng)原水比較容易降解時(shí)，可采用限制曝氣和半限制曝氣。采用限制性曝氣或半限制性曝氣方式時(shí)，溶解氧濃度梯度大，氧傳遞速率大，反應(yīng)速度也較快。 曝氣系統(tǒng) 曝氣可分為三種形式：①限制性曝氣，即進(jìn)水停止后再曝氣；②非限制性曝 9 氣，即進(jìn)水同時(shí)曝氣；③半限制性曝氣，在進(jìn)水的過程中開始曝氣。在一個(gè)周期內(nèi)通過曝氣、停氣使充氧 /缺氧狀態(tài)相互交替進(jìn)行。 （ 5)閑置 也稱待機(jī)工序，即在處理水排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)，等待下一個(gè)操作周期開始的階段。過剩的污泥引出排放。 (4)排水 經(jīng)過沉淀后產(chǎn)生的上清液，作為處理水排放。由于是靜止沉淀，沉淀效果一般良好。在本工序的后期，進(jìn)入下一步沉淀工藝之前，要進(jìn)行短暫的微量曝氣，以吹脫污泥近旁的氣泡或氮，保證沉淀過程的正常進(jìn)行。污水注滿后進(jìn)行反應(yīng)，從這個(gè)意義 上說，反應(yīng)器起到調(diào)節(jié)池的作用，因此，反應(yīng)器對(duì)水質(zhì)、水量的變動(dòng)有一定的適應(yīng)性 [6]。 典型的 SBR 系統(tǒng)分為進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水與閑置五