畢業(yè)設(shè)計-游泳池水處理系統(tǒng)-文庫吧資料
2024-12-09 18:49本頁面
【正文】 。 當(dāng) 入射光成 90 度 方向 時， 散射光強(qiáng)度符合雷萊公式： ? ? 02 IKNVIs ???????? ? （ 31） 其 中 I0 為 入射光強(qiáng)度 ； Is 為 散射光強(qiáng)度 ； N 為 單位溶液微粒數(shù) ； V 為 微粒體積 ； λ 為 入射光波長 ； K 為 系數(shù) ； 當(dāng) 入射光條件恒定 時 ，在一定 的 濁度范圍 之 內(nèi)，散射光 的 強(qiáng)度與溶液的混濁度 是 成正比 的 。濁度儀 的原理是90 度 散射光原理。 實物圖如圖 38 所示。 圖 37 P110 在線 PH計 青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 12 濁度儀 濁度儀 又 叫 濁度計 ，主要是 對水樣渾濁度 進(jìn)行 測試 的儀器 。設(shè)計中采用的是 P110在線 PH 計 。 PH 儀 PH 測試儀是一種十分常見的儀器，主要用于測量液體 介質(zhì)的酸堿度。 圖 36 CL8130A 型 余氯儀 余氯儀基本原理是： 電解液 與 滲透膜 將 電解池和水樣品 相互 隔開，滲透膜選擇性 的只 讓 ClO 通過 ；在兩個電極之間 存在 一個固定 的 電位差，生成的電流強(qiáng)度 就 可換算成余氯 的 濃度 。在設(shè)計中使用的是 CL8130A 型 余氯儀 ?？?以 同時測 量 PH 值、余氯 和 溫度。實物圖如圖 35 所示。接觸器在這個過程中起到的作用就是閉合和斷開觸點，來達(dá)到控制設(shè)備的開啟和停止。下面簡單的介紹 一下相關(guān)設(shè)備。實物圖如圖 34 所示。 圖 33 FX2N4AD 模塊 FX2N4DA FX2N4DA 是三菱 FX2N 系列 PLC 專用的模擬量輸出模塊，與 FX2N4AD模塊的功能正好相反，具有四個模擬量輸出通道。在 4~20mA 輸入時，對應(yīng)的內(nèi)部數(shù)字值為 0~32021。具體的信號采集范圍可以通過緩存存儲器 BFM0 進(jìn)行控制選擇。 青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 9 圖 32 I/O 模塊 FX2N4AD FX2N4AD 是三菱 FX2N 系列 PLC 專用的模擬量輸入模塊，具有四個模擬量輸入通道，每個通道都可以進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，通道輸入的信號可以是電流信號也可以是電壓信號。此時就需要 I/O 模塊的電平轉(zhuǎn)換與噪聲隔離功能來發(fā)揮作用，保證 PLC 正常工作。 通常， CPU 模塊的工作電壓為 5V，然而 PLC 的工作電壓通常較高，電壓一般為直流 24V 或交流 220V。 輸入信號分為兩類：第一類信號是開關(guān)量輸入信號，第二類信號是模擬量輸入信號。 圖 31 FX2N32MR001 型 PLC 硬件 與 擴(kuò)展模塊的選擇 I/O 模塊 I/O 模塊是連 接外部信號與 CUP 的重要模塊。系統(tǒng)的 輸入點數(shù)為 11 個， 輸出點數(shù)為 13 個 ， 考慮到隨著水處理系統(tǒng)的不斷發(fā)展，今后可能會出現(xiàn)新的控制要求，需要預(yù)留一些輸入輸出點，所以 最終選擇 三菱 公司 生產(chǎn)的FX2N32MR001 型 PLC。微分調(diào)節(jié) 的輸出 和 被調(diào)量或其偏差對時間的導(dǎo)數(shù) 是 成正比 的 。增大積分速度會 造成 控制系統(tǒng)的穩(wěn)定程度降低， 直至 最后出現(xiàn)發(fā)散 振蕩。 （ 2） 積分調(diào)節(jié) 在 積分 調(diào)節(jié)中，調(diào)節(jié)器的輸出信號的變化 速率 dtdu/ 與 偏差信號 e 是 成正比的 ，即 ?? tedtSu00 （ 22） 其 中 0S 表示 積分速度，可 根據(jù) 情況取正值或負(fù)值。 下面介紹一下 PID 調(diào)節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。 池水溫度通過 PT100 溫度傳感器進(jìn)行檢測 。由于我國的太陽能資源存在很大的差異且太陽能集熱器占用的面積比較大，因此太陽能加熱方式只適合在太陽能資源豐富且場地面積大的游泳場館，存在一定的局限性，但從節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境以及發(fā)展新科技的方面來說，具有無可比擬的優(yōu)勢。但這種加熱方式的缺點十分明顯，即能源消耗大，青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 7 會造成環(huán)境污染。當(dāng)池水溫度低于標(biāo)準(zhǔn)溫度時， PLC 就會控制伺服電機(jī)調(diào)節(jié)蒸汽閥門，向水管內(nèi)通入一定量的蒸汽，保證池水溫度在規(guī)定范圍之內(nèi)。這就可以 PLC內(nèi)部進(jìn)行上下限的設(shè)定，即當(dāng)數(shù)值低于 6400時停止加投絮凝劑，當(dāng)高于數(shù)值 12800時，開啟絮凝劑計量泵，當(dāng)高于數(shù)值 16000時，系統(tǒng)報警。通過簡單的計算可以得知，在濁度為 5NTU時，對應(yīng)轉(zhuǎn)換成的電流值為 、 、 8mA。 圖 25 濁度控制曲線 從圖 25所示的濁度控制曲線可以看出，標(biāo)準(zhǔn)濁度控制值是在 2~4NTU，而5NTU是濁度的限幅值與報警值，即只要濁度值大于或等于 4NTU時就要開啟計量泵加投絮凝劑，當(dāng)小于或等于 2NTU時就要關(guān)閉計量泵，停止加投。 下圖 24 為水質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制圖。首先檢測水質(zhì)的各種儀器采集到實時的水質(zhì)數(shù)據(jù)，檢測儀器將采集到的模擬量數(shù)據(jù)傳到 PLC模擬量輸入模塊中， PLC 將這些采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。泳池的水處理系統(tǒng)通過循環(huán)水泵將游泳池中的水抽離出來之后進(jìn)行檢測，然后按照水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)用必要的物理以及化學(xué)方法來改善水質(zhì)，最后將達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的水灌入泳池。沙青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 5 缸中的濾料一般采用使用壽命長、效果好的石英砂。因此反沖洗過程中閥門 F4 處于關(guān)閉狀態(tài)，待反沖洗過程結(jié)束之后閥門 F4 打開，閥門 F3 與 F5 關(guān)閉 ，池水從閥門 F1 進(jìn)入，從閥門 F4 流出，進(jìn)行正常的過濾工作。沙缸中的過濾殘渣在水流的沖洗作用下從排污管道流出。因此，對沙缸進(jìn)行定期的反沖洗是十分必要的。 沙缸的基本工作原理 ,如下圖 23 所示，在沙缸正常工作的情況下，池水從閥門 F1 流入后，從閥門 F4流出完成沖洗過程，與此同時其他的閥門全部關(guān)閉。青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 4 因此，在啟動水泵時必須增加 10秒鐘的延時來保證另一臺水泵有足夠的時間完全停止動作 。 通過此法 來減小某一臺 水泵因 為反復(fù)啟動造成 的損耗。 圖 21 游泳池水處理工藝圖 水循環(huán)與池水過濾 系統(tǒng) 介紹 水循環(huán) 系統(tǒng)的 運(yùn)行 基本 是無人值守的，通過兩臺互為備用的循環(huán)水泵，實現(xiàn)水循環(huán)的自動運(yùn)行，每間隔 8個小時，兩臺水泵就會自動切換。 青島濱海學(xué)院電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計
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