最新基于plc的工業(yè)排水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-08-09 07:26本頁面
【正文】 設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 張克志所在院系： 機(jī)械工程系所學(xué)專業(yè)： 09機(jī)電一體化導(dǎo)師姓名：陳旦花完成時(shí)間：2011 年 5 月 11 日摘 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)成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴(kuò)展方便、性能價(jià)格比高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。在污水處理中采用PLC控制系統(tǒng)改造后，提高了自動(dòng)控制的可靠性,不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且提高了污水處理廠的運(yùn)行效率和運(yùn)行效益,實(shí)現(xiàn)了污水廠生產(chǎn)管理的科學(xué)性。工業(yè)污水處理自動(dòng)控制近年來一直是控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本系統(tǒng)構(gòu)建了基于PLC的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),采用PC機(jī)和PLC組成網(wǎng)絡(luò)控制。PLC編程采用了一種簡(jiǎn)便實(shí)用的方式。整個(gè)控制系統(tǒng)改造最終達(dá)到無人或少人值守的目的。1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)該污水處理系統(tǒng),包括明渠除渣系統(tǒng)、平流隔油池系統(tǒng)、中和池中和系統(tǒng)、,能實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用。經(jīng)過曝氣處理的廢水去除有機(jī)污染物后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。分離后的污泥進(jìn)入集泥池,經(jīng)加藥混合、絮凝反應(yīng)后外運(yùn)填埋[2]。圖1 工藝流程圖2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 除渣工業(yè)污水中含有大量的廢渣，如果不經(jīng)處理直接排入河中，不僅污染環(huán)境，而且會(huì)提高河床高度，阻塞河道。除渣系統(tǒng)主要由格柵完成。除渣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2圖2 格柵除渣結(jié)構(gòu)圖污物的堵塞將會(huì)使格柵前后的水位差增加,用液位計(jì)來測(cè)量該水位差, PLC通過測(cè)量液位差值控制格柵除污機(jī)的清污動(dòng)作，當(dāng)格柵前后的液位值之差大于預(yù)定值時(shí)開啟格柵除污機(jī)，當(dāng)液位差值減少至預(yù)定值時(shí)自動(dòng)停機(jī)。此外PLC系統(tǒng)還可控制開啟順序和運(yùn)行時(shí)間。本系統(tǒng)設(shè)有液位報(bào)警模塊，由液位計(jì)來測(cè)量明渠內(nèi)的水位，當(dāng)明渠內(nèi)的水位超過給定的界限時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，同時(shí)，系統(tǒng)停止工作。液位報(bào)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3圖3 液位報(bào)警結(jié)構(gòu)圖 除油當(dāng)污水中含有過多的油類物質(zhì)時(shí)，油膜就會(huì)覆蓋水的表面，導(dǎo)致外界的氧氣無法進(jìn)入水中，而水中產(chǎn)生的廢氣也無法順利排出。除油系統(tǒng)由隔油池中設(shè)置的刮油機(jī)完成。,進(jìn)入收泥斗后定期排放。 中和處理當(dāng)污水中含有酸性或堿性物質(zhì)時(shí)，中生物的生活環(huán)境，導(dǎo)致水中生物大量滅絕。中和處理系統(tǒng)通過中和池完成。其工藝流程如下：由PH值量計(jì)測(cè)量污水的酸堿值，控制加酸閥、加堿閥進(jìn)行中和作業(yè)。(2)若為堿性時(shí)，PH值量計(jì)堿性觸點(diǎn)接通，加酸閥門打開。中和池結(jié)構(gòu)如圖5圖5 中和池結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)報(bào)警模塊原理如下：當(dāng)PH值量計(jì)檢測(cè)到中和池內(nèi)的PH值小于2時(shí)，就說明水中的酸性太強(qiáng)，為防止此酸性污水對(duì)處理設(shè)備的某些元件造成危害，此時(shí)，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警，設(shè)備停止工作。系統(tǒng)報(bào)警時(shí)工作人員應(yīng)對(duì)污水來源進(jìn)行調(diào)查，看是否有強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿物質(zhì)泄露。此外，本系統(tǒng)液位報(bào)警模塊的原理及其結(jié)構(gòu)圖同除渣系統(tǒng)的原理及其結(jié)構(gòu)圖。這種生長量特別巨大的浮游生物是粉紅色或紅褐色的，因此染紅了海水，導(dǎo)致了赤潮。一方面，赤潮引起海洋異變，局部中斷海洋食物鏈，使海域一度成為死海；另一方面，有些赤潮生物分泌毒素，這些毒素被食物鏈中的某些生物攝入，如果人類再食用這些生物，則會(huì)導(dǎo)致中毒甚至死亡。污水生物處理技術(shù)中的序批式活性污泥法(SBR法)是一種簡(jiǎn)單、快速且低耗的污水處理工藝，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；（2）沉淀性能好；（3）有機(jī)物去除效率高；（4）提高難降解廢水的處理效率；（5）防止污泥膨脹性能強(qiáng)；（6）脫氨、除磷效果好；（7）耐沖擊負(fù)荷和處理能力強(qiáng)。曝氣機(jī)的運(yùn)行是由可編程序控制器來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在每個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)，曝氣機(jī)在相應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)運(yùn)行，并根據(jù)SBR反應(yīng)池內(nèi)水質(zhì)調(diào)整曝氣量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。其過程包括：①充水(打開進(jìn)水泵) 7h。③沉淀 。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。本系統(tǒng)液位報(bào)警模塊的原理及其結(jié)構(gòu)圖同除渣系統(tǒng)的原理及其結(jié)構(gòu)圖。除鹽系統(tǒng)經(jīng)過除鹽池完成除鹽程序。為了防止反滲透膜兩側(cè)的壓力突變?cè)斐蓾B透膜破損，應(yīng)對(duì)除鹽池進(jìn)行劃分，使每個(gè)分支都有一個(gè)半透膜，從而，提高半透膜的使用時(shí)間，節(jié)省成本。選擇遠(yuǎn)程控制時(shí),控制閥由操作員在操作站上控制。在自動(dòng)方式時(shí)控制閥受P L C邏輯程序控制,在手動(dòng)方式時(shí)控制閥由操作員直接在操作界面上點(diǎn)擊控制。閥門的開關(guān)與閉合與水位聯(lián)鎖,低液位開啟、高液位閉合并報(bào)警。系統(tǒng)所有被檢測(cè)量可在操作界面上實(shí)時(shí)監(jiān)視。對(duì)于順序控制設(shè)置必要的分步操作、成組操作或單獨(dú)操作等,并有中斷或旁路等操作功能。當(dāng)某一設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，畫面上出現(xiàn)“報(bào)警”字樣，并且代表該設(shè)備的圖形將閃爍，在報(bào)警記錄中出現(xiàn)故障發(fā)生時(shí)間、故障設(shè)備名稱及告警原因等，因此能及時(shí)通知操作人員，以便最快地排除故障，恢復(fù)生產(chǎn)運(yùn)行。3 PLC選型PLC是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，在本系統(tǒng)中PLC代替了原先的硬接線的控制邏輯電路，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的自動(dòng)控制。(2)適用于工業(yè)環(huán)境
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