【正文】 建部門所關(guān)注的問題 。水資源的匱乏和水資源的污染，已經(jīng)嚴(yán)重的影響了人民的日常生活，嚴(yán)重的影響了我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。因此，在工業(yè)廢水逐步得到治理后，生活污水對(duì)環(huán)境的影響越發(fā)變得突出，如何加大力度治理城市污水也顯得突出起來。 城市污水是城市地區(qū)范圍內(nèi)的生活污水、工業(yè)廢水和徑流污水的總稱，它通常是由城市管渠 匯集排入水體或者通過城市污水處理廠處理后排入水體。作為改善城市生活環(huán)境的重要項(xiàng)目之一 城市污水處理項(xiàng)目無論是對(duì)于保護(hù)城市水環(huán)境及水資源的利用，還是改善居民生活環(huán)境等都具有非常積極而深淵的顯示意義。 40 吉林化工學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 1 第 1 章 緒論 本課題設(shè)計(jì)背景 我國污水處理產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較晚，但改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活水平的顯著提高，拉動(dòng)了污 水處理的需求，進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國污水處理產(chǎn)也進(jìn)入快速發(fā)展期，污水處理需求的增速遠(yuǎn)高于全球水平。 39 致 謝 38 參考文獻(xiàn) 34 結(jié) 論 32 下載載程序及仿真調(diào)試 32 建立 PLCSIM 與 WINCC 連接 28 組態(tài)系統(tǒng)變量 27 創(chuàng)建變量 27 創(chuàng)建項(xiàng)目 27 WinCC 人機(jī)界面設(shè)計(jì) 22 自控系統(tǒng)流程圖設(shè)計(jì) 13 二次回路接線設(shè)計(jì) 12 一次回路主接線設(shè)計(jì) 11 變頻器的選型與接線設(shè)計(jì) 11 變頻器簡介 10 變頻器的選型及應(yīng)用 8 低壓斷路器選擇與校驗(yàn) 8 熔斷器選擇與校驗(yàn) 7 低壓一 次設(shè)備選擇 6 用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算 6 用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算 6 粗格柵系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算和尖峰電流計(jì)算 5 第 3 章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 污水一級(jí)處理工藝 4 系統(tǒng)控制方式 3 粗格柵系統(tǒng)組成 3 污水處理工藝 1 本課題設(shè)計(jì)目的及意義 II 第 1 章 緒論 live monitor screen of the host puter part of the historical trend curve screen, alarm screens and PID frequency conversion control screen. This system can achieve automatic, manual, remote control, to improve the sewage treatment system operating environment. Finally, system missioning and operation results of the analysis of the coarse grid system, the basic design to meet expectations. Key Words： Sewage treatment； Coarse grid； The power electricity system design。最后對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試與運(yùn)行結(jié)果分析得知，粗格柵系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本達(dá)到預(yù)期的要求。自動(dòng)控制系統(tǒng)部分包含下位機(jī)項(xiàng)目的創(chuàng)建、編寫和仿真調(diào)試，繪制控制系統(tǒng)流程圖和二次回路接線圖；上位機(jī)部分有現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控畫面、歷史趨勢(shì)曲線畫面、報(bào)警畫面和 PID變頻控制畫面。闡述了粗格柵系統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 污水廠粗格柵自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 Wastewater Treatment Plant Coarse Grid Design and Application of Automatic Control Systems 吉林化工學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 I 摘 要 為了解決粗格柵污水處理生產(chǎn)效率低、需要大量的人工操作和維護(hù)復(fù)雜等問題，本設(shè)計(jì)提出了應(yīng)用可編程控制器實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)守、自動(dòng)控制的系統(tǒng)方案。 本文介紹了粗格柵污水處理工藝原理和控制要求，采用簡易的邏輯控制、硬件和軟件互鎖的方法實(shí)現(xiàn)自 控要求。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)污水處理廠承擔(dān)的負(fù)荷和尖峰電流選擇低壓開關(guān)、斷路器和熔斷器等設(shè)備型號(hào)。本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、手動(dòng)、遠(yuǎn)程控制，改善污水處理系統(tǒng)操作環(huán)境。 關(guān)鍵詞：污水處理；粗格柵；電氣控制；可編程控制器 污水廠粗格柵自動(dòng)控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用 II Abstract In order to solve the coarse grid of sewage treatment and low production efficiency, requires a lot of manual operation and maintenance of plex issues such as the present design of the application of programmable controllers nobody probation program of automatic control systems. This article describes the coarse grid sewage treatment process principle and control requirements, the use of simple logic control, hardware and software interlock to achieve selfcontrol requirements. The coarse grid system electrical control system design and automatic control system design. Electrical control system design based on bear the load and the peak current of the sewage treatment plant to select the device model of the lowvoltage switchgear, circuit breakers and fuses. Part of the automatic control system includes the creation of the next bit machine, the preparation and simulation debugging, draw control system flow chart and the secondary circuit wiring diagram。 PLC 吉林化工學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 III 目 錄 摘 要 I Abstract 1 本課題設(shè)計(jì)背景 2 本課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2 第 2 章 系統(tǒng)控制方案 3 粗格柵系統(tǒng)控制的概述 3 系統(tǒng)方案 6 粗格柵供電系統(tǒng)概況 9 低壓隔離開關(guān)選擇 12 電氣主接線及設(shè)計(jì) 12 配電系統(tǒng)接線設(shè)計(jì) 14 第 4 章 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 PLC 的結(jié)構(gòu)與工作原理 16 污水廠粗格柵自動(dòng)控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用 IV 自控系統(tǒng) I/O 點(diǎn)表 16 自控系統(tǒng)設(shè)備選型 18 自控系統(tǒng)工程創(chuàng)建 20 自控系統(tǒng)梯形圖設(shè)計(jì) 25 第 5 章 人機(jī)界面設(shè)計(jì)及系統(tǒng)仿真通訊 27 WinCC 簡介 30 創(chuàng)建報(bào)警畫面和歷史趨勢(shì)曲線畫面 31 PLCSIM 與 WINCC 仿真調(diào)試 33 程序運(yùn)行過程調(diào)試 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，城市生活廢水的排放量也隨之日益增多。然而，如果城市污水處理項(xiàng)目規(guī)劃不當(dāng)、處理方案不合理，都會(huì)對(duì)城市環(huán)境造成很大的影響，并產(chǎn)生相當(dāng)程度的危害。隨著城市化水平和人民生活水平的提高，城市生活污水排放量迅速增長，其所占城市污廢水排放量的比例逐年增多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到 2020年全國生活污水排放量已達(dá) 504億噸，生活污水排放量首次超過工業(yè)廢水排放量。我國是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國家，雖然我國年平均水資源總量為 28000億 立方米 ，位居世界第 6，人均水資源量為 2,220立方米 ，居于世界第 110位，以及被聯(lián)合國列為世界第十 三個(gè)缺水國家之一。特別是我國北方城市，如北京，天津沈陽等城市水資源更為短缺。 在我國，隨著城市人口的增加工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，污水排放量也日益增加，水體污染相當(dāng)嚴(yán)重而且?guī)缀醣榧叭珖鞯?。城市?nèi)河道大都以成為污水退路有的已成為污水溝渠，城市地下水也受到不同程度的污染。 從總體上看，我國污水處理正在經(jīng)歷由規(guī)模小、水平低、品種單一、嚴(yán)重不能滿足需求到具有相當(dāng)規(guī)模和水平、品種質(zhì)量顯著提高和初步滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的深刻轉(zhuǎn)變，污水處理需求逐步實(shí)現(xiàn)自給。 污水廠粗格柵自動(dòng)控制設(shè)計(jì)及應(yīng)用 2 本課題設(shè)計(jì)目的及意義 污水問題是 當(dāng)今我國面臨比較嚴(yán)重的問題之一，為了使出水指標(biāo)中的主要污染濃度水平對(duì)河流和人們等水源中的污染降低到可以接受的水平，使自然資源得到保護(hù)和水的生態(tài)資源得到改善，把水體中的有機(jī)污染和無極污染物濃度水平降低，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)然后可以排放或者重復(fù)利用。污水處理在現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用的相當(dāng)廣泛，尤其在城市用水我處理方面，粗格柵污水處理環(huán)節(jié)是污水處理過程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，主要作用是 攔截污水中的固體廢物，去除污水中一些粗大的懸浮物，保護(hù)水泵等設(shè)備不受損害。 城市生活污水處理工藝按流程和處理程序劃分可分為預(yù)處理工藝、一級(jí)處理工藝、二級(jí)處理工藝、深度處理工藝和污泥處理工藝，以及最終的污泥處置。預(yù)處理過程就去除污染物質(zhì)而言，可能不起關(guān)鍵作用，但是至關(guān)重要。因 此設(shè)計(jì)使用高度自動(dòng)化設(shè)備，使生產(chǎn)效率提高，更加節(jié)約資源和更好的處理污水。 PLC控制程序設(shè)計(jì)：包括系統(tǒng) I/O點(diǎn)統(tǒng)計(jì)，西門子 PLC設(shè)備的選型，項(xiàng)目的創(chuàng)建過程，下位機(jī)程序的編寫，運(yùn)行仿真調(diào)試和繪制二次接線回路等。 粗格柵系統(tǒng)數(shù)據(jù)處 理：對(duì) PLC程序進(jìn)行調(diào)試、仿真以及與上位機(jī)通訊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析等。在沉砂池系統(tǒng)中細(xì)格柵和行車式吸砂機(jī)進(jìn)一步凈化污水中的細(xì)小顆粒物體，將污水中的細(xì)小沙粒濾除后進(jìn)入反應(yīng)池。一般根據(jù)水源情況分別設(shè)有 粗 格柵和細(xì)格柵兩個(gè)步序，粗格柵去除的是那些可能堵塞水泵機(jī)組及管閥門的較粗大的懸浮物，而細(xì) 格柵用以去除粗格柵難以去除的呈懸浮物狀的細(xì)小纖維。 污水處理工藝 污水由進(jìn)水系統(tǒng)通過粗格柵和螺旋輸送機(jī)進(jìn)行初步排除大塊雜質(zhì)物體，到達(dá)沉砂池中。工藝流程圖如圖 21 所示。進(jìn)水井系 統(tǒng)是污水經(jīng)過簡單過濾獲得的污水，粗格柵系統(tǒng)由兩臺(tái)粗格柵機(jī)和一臺(tái)螺旋輸送機(jī)組成，集水井是由五臺(tái)泵控制的，其中有一臺(tái)是有變頻器控制。粗格柵系統(tǒng)圖如圖 22 所示。方案 1：完全采用傳統(tǒng)的繼電器控制；方案 2：采用可編程控制器 PLC 控制。繼電器控制工作頻率低，觸電的開關(guān)動(dòng)作一般在幾十毫秒數(shù)量級(jí)，且機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問題。 綜上所述，采用方案 2 比較合適 。運(yùn)行停止時(shí)應(yīng)先將細(xì)格柵停止后再使螺旋輸送機(jī)停止，在確保過水量及合理的水頭損失前提下，合理縮短格柵的運(yùn)行時(shí)間，既保證了柵渣的積累，避免無效運(yùn)行，又減輕設(shè)備的磨損和節(jié)約能耗。按時(shí)間啟動(dòng)：啟動(dòng)間隔時(shí)間可調(diào)（小時(shí)級(jí)），運(yùn)行時(shí)間可調(diào)（分鐘級(jí)），二臺(tái)格柵機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，輸送機(jī)延時(shí) 1 秒啟動(dòng)。根據(jù)格柵前后液位差啟動(dòng)：液位差達(dá)到 40CM 時(shí)啟動(dòng)格柵系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)間為可調(diào)（分鐘級(jí)），啟動(dòng)順序和上條相同。 集水井水 泵系統(tǒng)：根據(jù)液位控制。集水井流程圖如上圖 24 所示。篩濾可除去較大物質(zhì)；重力沉淀可除去無機(jī)粗粒和比重略大于 1 的有凝集性的有機(jī)顆粒；浮選可除去比重小于 1 的顆粒物 (油類等 )。一級(jí)處理的常用方法有 篩濾法和沉淀法。常