【正文】 有的功能，使它既可用于開關(guān)量控制，又可用于模擬量控制既可用于單機(jī)控制，又可用于組成多級(jí)控制系統(tǒng)既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)，甚至實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠生產(chǎn)的自動(dòng)化。目前在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中 PLC 已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用面幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，諸如鋼鐵、冶金、采礦、水泥、石油、化工、輕工、電力、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、交通、建筑、食品、娛樂等各行各業(yè)。 PLC 及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 PLC 的定義 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。美國(guó)的幾個(gè)廠家為德州食品公司、通用電器公司、歌德公司、數(shù)字設(shè)備公司等。日本的幾個(gè)廠家為三菱、富士 。 第 2 章 可編程控制器的概述 PLC 的簡(jiǎn)介及定義 PLC 的簡(jiǎn)介 PLC 是以 CPU 為核心，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱（ PLC、機(jī)器人和 CAD/CAM）之一。隨著污水處理工藝的不斷改進(jìn)，工程的復(fù)雜程度也越來越大，傳統(tǒng)的依靠運(yùn)行人員人工操作和判斷的方式越來越不能適應(yīng)污水處理的要求。在電子自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，每一個(gè)自動(dòng)控制過程都可切換成手動(dòng)控制。在廠區(qū)范圍內(nèi)設(shè)有若干臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)，對(duì)整個(gè)水處理過程實(shí)行多環(huán)路控制，其中包括沉淀、過濾及反沖洗、臭氧處理、化學(xué)藥劑投放、泵房等。 目前現(xiàn)代化自動(dòng)控制系統(tǒng)，在歐美國(guó)家的一些城市污水處理廠中使用日益普遍，甚至實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化無(wú)人值守控制模式。盡管近年來我國(guó)政府已加大了對(duì)污水處理的管理和投資力度，但污染仍日趨嚴(yán)重， 80%的水域和 45%的地下水已被污染， 90%以上城市水域嚴(yán)重污染，水污染的日益加劇，嚴(yán)重影響了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鄉(xiāng)建設(shè)，同時(shí)給人民身體健康也帶來了極大危害，已引起國(guó)家的高度重視。我國(guó) 1990 年污水總量為 414 億噸，工業(yè)廢水為 298 億噸， 2021 年污水總量為 790億噸，工業(yè)廢水為 601 億噸。 研究背景 環(huán)境問題與資源、人口問題已經(jīng)被國(guó)際社會(huì)公認(rèn)是影響可持續(xù)發(fā)展的三大關(guān)鍵問題。 從我國(guó)的科研單位和生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際情況看，采取緊跟策略并不適合我國(guó)的國(guó)情，必須選擇適合我國(guó)國(guó)情的現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展道路，而所謂適合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路，就是指采用我國(guó)的 科研單位、企業(yè)有能力完成，并且適合我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際情況、能夠盡快應(yīng)用的具有自己特色的技術(shù)路線。 另一方面，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的情況是 :大多數(shù)企業(yè)還處于模擬儀表和人工控制的階段，采用 DCS 控制系統(tǒng)的企業(yè)尚是少數(shù)，而且目前現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和系統(tǒng)還十分昂貴，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)大多數(shù)企業(yè)不可能也沒有能力投入大量資金采用現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。 因此很難和國(guó)外企業(yè)進(jìn)行正面的竟?fàn)?，只能采取開發(fā)具有自己特色產(chǎn)品的策略。 在國(guó)內(nèi)，對(duì)科研單位的有利條件是，由于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)還是一種新興技術(shù)，還處于發(fā)展階段，尤其在高速現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域還有很大的發(fā)展空間，只要積極努力，還是能夠和國(guó)外進(jìn)行竟?fàn)幍摹＿@導(dǎo)致在現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和應(yīng)用水平上，現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域已經(jīng)很難統(tǒng)一。 目前，國(guó)際上現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出竟?fàn)幨旨ち业木置?。另外，大系統(tǒng)理論和智能控制理論也在這一階段形成。 到 70 年代，自動(dòng)控制理論及其應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入第三個(gè)階段。 60 年代是第一階段，現(xiàn)代控 制理論產(chǎn)生，并在某些尖端領(lǐng)域取得成功。 從 40 年代到 50 年代是經(jīng)典控制理論階段，采用傳遞函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，以根軌跡法和頻率法作為分析和綜合系統(tǒng)的基本方法，很大程度上依靠人工和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)分析和綜合，設(shè)計(jì)過程中，一般將復(fù)雜的生產(chǎn)過程人為分解為若干個(gè)簡(jiǎn)單過程，最終實(shí)現(xiàn)單輸入單輸出系統(tǒng)， 屬于局部自動(dòng)控制的范疇。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)也日新月異。為了保持循環(huán)用水和工藝用水的水質(zhì)，一般都要采取處理打措施，去除水中雜質(zhì)。工藝用水常含有油類、硫化物、酚、氰化物和其他有機(jī)化合物。 工業(yè)用水主要分為兩個(gè)部分：一種是工藝用水，一種是循環(huán)用水，如冷卻水。 第 1 章 緒 論 工業(yè)污水的特點(diǎn) 工業(yè)污水的特點(diǎn)是種類繁多，成份復(fù)雜，常含有不同數(shù)量的原材料、中間產(chǎn)品、成品、半成品等。 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 43 結(jié) 論 41 系統(tǒng)框架 37 第 5 章 污水處理自控系統(tǒng)工程實(shí)現(xiàn) 32 管理層 29 組態(tài)軟件的引入 23 監(jiān)控層 20 污水處理控制系統(tǒng)的組成 20 硬件配置 16 污水處理系統(tǒng)控制的難點(diǎn) 15 污水處理自動(dòng)控制過程 15 污水處理工藝控制過程 13 第 3 章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及難點(diǎn) 13 PLC 的容量選擇 12 PLC 的選擇 10 中央處理單元（ CPU） 9 PLC 的特點(diǎn) 8 PLC 的發(fā)展趨勢(shì) 8 PLC 的發(fā)展與應(yīng)用 8 PLC 的簡(jiǎn)介 8 PLC 的 簡(jiǎn)介及定義 6 第 2 章 可編程控制器的概述 關(guān)鍵詞： 污水處理， PLC, 控制系統(tǒng) ABSTRACT In recent years, sewage treatment plant has bee one of the most important infrastructure of the cities. Especially in small and mediumsized cities, the newly built or expanded sewage treatment plant has bee a top priority for local governments to improve the people39。該系統(tǒng)還介紹了基于 PLC 的污水處理系統(tǒng)自控工程的實(shí)現(xiàn)以及在實(shí)施中可能遇到的若干問題和解決措施。本文主要介紹污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、功能、及如何利用 PLC 實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng)控制。隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，完善，污水處理廠的自動(dòng)化控制水平也相應(yīng)的提高?；?PLC的污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 近年來，污水處理廠已成為各個(gè)城市最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。尤其是在中小城市，新建或擴(kuò)建污水處理廠已成為當(dāng)?shù)卣纳迫嗣裆钏降念^等大事。而PLC 控制器以其技術(shù)的成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴(kuò)展方便、性價(jià)比高等一系列優(yōu)點(diǎn)、在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)采用層次化控制設(shè)計(jì)，分為管理 層，監(jiān)控層，與控制層。 該 污水處理 系統(tǒng)不 僅減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度與難度，而且提高了污水處理的運(yùn)行效率和效益，實(shí)現(xiàn)了污水管理的科學(xué)性。s living standard. With the unceasing development of automation technology and puter technology, the level of automation of the sewage treatment plants also improve. And PLC controller have been applied more and more in a series of industrial control advantages with its technology maturity and universal performance, high reliability, flexible, convenient installation, high performancetoprice expansion This paper mainly introduces the sewage treatment plant in automatic control system position, function and how to make use of PLC realize automatic control of the sewage treatment . The system use hierarchical control design, make up from management layer, monitoring layer and control layer. The system introduce the realization of automatic control engineering of sewage treatment system based on PLC and also refer to some problems encountered in system implementation and counter measures. The sewage treatment system not only reduce the intensity and difficulty of the workers, but also improve the operation efficiency and sewage treatment efficiency and achieve the sewage management scientific. Keywords: Sewage treatment, PLC, Control system 目 錄 第 1 章 緒 論 5 工業(yè)污水的特點(diǎn) 5 控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀 5 研究背景 8 PLC 的定義 8 PLC 的應(yīng)用 9 PLC 的系統(tǒng)組成 10 存儲(chǔ)器（ RAM、 ROM） 11 輸入輸出單元（ I/O 單元） 11 電源部分 11 外部設(shè)備 11 PLC 的工作原理 12 PLC 的機(jī)型選擇 13 I/O 模塊的選擇 18 第 4 章 污水處理層次化控制設(shè)計(jì) 20 自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成 20 軟件配置 20 控制 層 22 PLC 的控制邏輯 30 OPC 的應(yīng)用 41 IFIX 應(yīng)用 42 PLC 型號(hào)的選擇 45 參考文獻(xiàn) 致 謝 錯(cuò)誤 !未定義書簽。例如，用汞電極電解食鹽工業(yè)污水中含有汞；重金屬冶煉回收廢水中含有各種重金屬；電鍍廢水中含有氰化物和各種重金屬；煤焦和石油煉制廢水中含有酚；農(nóng)藥工業(yè)廢水中含有各種農(nóng)藥；造紙、纖維、制糖、食品等工業(yè)廢水中含有大量有機(jī)物，雖然工業(yè)廢水中成分復(fù)雜，但仍可以通過生化需氧量、化學(xué)耗氧量、混 濁度、懸浮固體等參考指標(biāo)統(tǒng)一衡量。工藝用水指的是和反應(yīng)物或中間產(chǎn)物直接相接觸的水。循環(huán)用水是指在生產(chǎn)過程用過又回用于本生產(chǎn)過程的水，這些水在循環(huán)使用過程中不斷與原料、反應(yīng)生成物、中間產(chǎn)品和副產(chǎn)品接觸。 控制系統(tǒng)的發(fā)展與現(xiàn)狀 自動(dòng)控制技術(shù)，在人類控制自然界、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的過程中起了重要作用，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn) 中，自動(dòng)控制技術(shù)是保證工業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)、高效、安全、連續(xù)運(yùn)行的重要手段。自動(dòng)控制理論和應(yīng)用技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用大致經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。自動(dòng)控制水平還處于比較低級(jí)階段?，F(xiàn)代控制理論以狀態(tài)空間分析方法為基礎(chǔ)，包括以最小一乘法為基礎(chǔ)的系統(tǒng)辨識(shí)、以極大值原理和動(dòng)態(tài)規(guī)劃為主要方法的最優(yōu)控制和以卡 爾曼濾波理論為核心的最佳估計(jì)三部分內(nèi)容，現(xiàn)代控制理論對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行綜合和分析時(shí)，深入提示系統(tǒng)內(nèi)在規(guī)律性，從局部簡(jiǎn)單控制進(jìn)入一定意義下的全局最優(yōu)控制。這一階段由于計(jì)算機(jī)的功能和可靠性的大為提高，而價(jià)格卻不斷下降，尤其是工業(yè)用控制機(jī) (IPC)，在采用冗余技術(shù)，軟硬件自診斷功能等措施后，其可靠