【正文】 m control system contra to fall behind , the wastewater treatment cost is high, the fluid matter instability of sewage of handling of sewage plant emissions super , so how create useful from control system, excellent effect for turning run time, decrease running expense, have important meaning. This text introduced the basic craft and flow process of works wastewater treatment, and design a wastewater treatment system that control according to PLC through a search. The article introduced according to the craft and related flow process of PLC wastewater treatment control system first, control system hardware structure and design, operate priniple and design PLC control system Keyword: Wastewater treatment PLC 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 論文 III 目 錄 1 前言 ............................................................. 1 課題背景 ................................................... 2 課題目的和意義 ............................................. 2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 ............................................. 3 本文研究的主要內(nèi)容 ......................................... 4 2 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的設(shè)計任務(wù)分析 ................................... 5 工業(yè)污水處理基本概念 ....................................... 5 本系統(tǒng)的工業(yè)污水處理工藝 ................................... 6 工業(yè)污水處理系統(tǒng)控制形式 ................................... 7 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的功能要求 ................................. 8 信號輸入檢測任務(wù)要求 .................................. 8 控制輸出信號任務(wù)要求 .................................. 9 3 硬件系統(tǒng)設(shè)計 .................................................... 10 主要組成部分 .............................................. 10 控制系統(tǒng) I／ 0 統(tǒng)計及 PLC 選型 ............................... 12 數(shù)字量輸入部分 ....................................... 12 數(shù)字量輸出部分 ....................................... 13 模擬量輸入部分 ....................................... 13 模擬量輸出部分 ....................................... 14 PLC 選型 ............................................. 14 電動機的選型 .............................................. 14 變頻器基本原理及變頻器選型 ................................ 15 變頻器簡介 ........................................... 15 變頻與變壓 (VVVF)原理 ................................. 16 變頻調(diào)速的基本原理 ................................... 17 變頻器選型 ........................................... 18 變頻器參數(shù)設(shè)置 ....................................... 19 其它硬件選型 .............................................. 20 接觸器選型 ........................................... 20 液位差計選型 ......................................... 20 溶解氧儀選型 ......................................... 21 主控系統(tǒng)設(shè)計 .............................................. 21 控制系統(tǒng)總體框圖 ..................................... 21 電氣控制系統(tǒng) ......................................... 22 工作過程 ............................................. 24 變頻部分主電路設(shè)計 ........................................ 24 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計 .................................................... 26 總體流程設(shè)計 .............................................. 26 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 論文 IV 手動模式 ............................................. 27 自動模式 ............................................. 27 曝氣過程控制的任務(wù) ........................................ 36 氯氣投加環(huán)節(jié) .............................................. 37 絮凝劑投加環(huán) .............................................. 38 PID 控制 ................................................... 38 5 調(diào)試和運行結(jié)果 .................................................. 40 硬件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................ 40 軟件系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................ 41 運行結(jié)果 .................................................. 41 致 謝 ............................................................. 43 結(jié) 論 ............................................................. 44 參考文獻(xiàn) .......................................................... 45 附錄Ⅰ 部分主程序梯形圖 ........................................... 46 附錄Ⅱ 工業(yè)污水處理系統(tǒng)變頻部分主電路圖 ........................... 51 附錄Ⅲ 基于 PLC 污水處理控制系統(tǒng)硬件接線圖 ......................... 52 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 論文 1 1 前言 水與人的生活息息相關(guān)，特別在現(xiàn)代社會生活及生產(chǎn)中人們對水的需求量與日俱增。文章首先介紹了基于 PLC污水處理控制系統(tǒng)的工藝及相關(guān)流程，控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及設(shè)計、工作原理以及設(shè)計 PLC控 制系統(tǒng)的基本原則和步驟，來說明 PLC在污水處理過程中的應(yīng)用。中國污水處理自控系統(tǒng)相對落后，污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定，所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運行效果，減少運行費用，具有重要意義。河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 論文 I 摘要 我國多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動化水平不高、安全性低、管理不當(dāng)，效率普遍低于世界標(biāo)準(zhǔn)。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。本文介紹了工廠污水處理的基本工藝和流程，并通過研究設(shè)計一套基于 PLC控制的污水處理系統(tǒng)。先根據(jù)污水處理要求設(shè)計了設(shè)備的電器控制與自動控制線路，主要包括設(shè)備的啟停、狀態(tài)信號故障信號、和信號采集等，最后按照工藝要求設(shè)計PLC控制系統(tǒng)，其中包括 PLC的選型、系統(tǒng)資源配置以及按照污水處理工藝編制PLC程序。然而，水資源是有限的。而且我國水資源時空分布極不均衡，全國500多個城市缺水，其中多個嚴(yán)重缺水，北方地區(qū)缺水現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，人均擁有淡水量僅有 240噸。我國北方地區(qū)水資源的超采，己形成漏斗地勢、水位下降、湖泊干涸、河水?dāng)嗔鳌⑸鷳B(tài)惡化。 我國淡水資源不斷減少，而且污染現(xiàn)象較為嚴(yán)重。但是我國工業(yè)用水耗費高，重復(fù)利用水少，中水使用率不高，有關(guān)資料顯示，我國的工業(yè)用水重復(fù)利用率平均為 40%～ 50%左右。耗水量高、重復(fù)利用率低、污染嚴(yán)重是我國工業(yè)系統(tǒng)水資源利用的突出問題。據(jù)統(tǒng)計，由于水質(zhì)污染，我國已有大約 3億人的飲水發(fā)生不安全現(xiàn)象，其中 。這些現(xiàn)象都是水污染產(chǎn)生的嚴(yán)重后果，因此工業(yè)污水處理項目的實施已經(jīng)刻不容緩。并且工業(yè)污水處理過程中，經(jīng)過厭氧和好氧處理，污水中的熱量、沼氣等再生能源可以為工業(yè)生產(chǎn)提供二次能源，真正實現(xiàn)變廢為寶、循環(huán)經(jīng)濟的目的。在工廠的工業(yè)污水處理過程中，污水來源的不穩(wěn)定以及工廠中各種污水的成分的復(fù)雜性，對工業(yè)污水處理的工藝和控制方式提出了非常高的要求。在這種形勢下工業(yè)污水處理自動化控制系統(tǒng)無疑是一個具有巨大的社會效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟效益的研究課題。其 中處理過的污水還可以循環(huán)再利用，由于我國是一個水資源匱乏的國家，而且時空分布上極不均勻，許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水。因此，有效的結(jié)合目前最新的工藝狀況、計量自控檢測儀表使用、 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)，將為當(dāng)前工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)提供有效的自控方法。 如果這些污水無凈化排出必定會給周圍環(huán)境造成很大 的污染，而且我國是一個嚴(yán)重缺水的國家，已經(jīng)被聯(lián)合國列為世界上 13個缺水國家之一。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)重的影響了全國的經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展。在這種情況下，污水更加不能隨便外排，而是要凈化之后合理利用。 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 我國工業(yè)污水處理技術(shù)從“七五”國家科技攻關(guān)開始逐步進(jìn)行研究。在人工處理技術(shù)方面，“八五”對高負(fù)荷活性污泥、高負(fù)荷生物膜、一體化 氧化溝技術(shù)進(jìn)行了深入研究。污水廠污泥處置問題在“九五”科技攻關(guān)中受到重視，并配套開發(fā)成套的污泥處理。目前在水污染治理技術(shù)上，我國已能提供下列工藝技術(shù)傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)、各種新型活性污泥工藝如： SBR 法和氧化溝技術(shù)等、酸化水解好氧技術(shù)和多種類型的穩(wěn)定塘技術(shù)等，這些污水治理技術(shù)已經(jīng)在水體污染、改善水體環(huán)境方面發(fā)揮了突出的作用，標(biāo)志著我國工業(yè)污水處理事業(yè)發(fā)展到了一個嶄新的階段。 國際上，大規(guī)模的水污染治理是在第二次世界大戰(zhàn)后，隨著 50 年代經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展帶來的 60年代日益嚴(yán)重性的環(huán)境污染而展開的。至 70年代末，美國投入了數(shù)千億美元興建了 18000 余座城市工業(yè)污水處理廠，英國、法國、德國更耗費了巨額資金興建了 7000 至 8000 座城市工業(yè)污水河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè) 論文 4 處理廠?，F(xiàn)在，這些國家的工業(yè)污水處理水平又有了進(jìn)一步提高，興建了一批具有脫氮除磷功效的設(shè)施，對水體質(zhì)量改善和水環(huán)境保護(hù)起了重大的作用。 （２） 介紹了 PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并對污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計分析。