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1、哈尔滨理工大学学士学位论文污水处理厂鼓风机控制系统设计摘要随着经济的发展和人民生活水平的逐步提高；同样随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加, 大量工业和生活污水未经处理便流入江河湖海，使环境和饮用水被严重污染，环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展的因素之一，人们对环境已提出更高的要求。 因此,建立高度自动化的污水处理厂是解决水污染问题的有效途径。解决水污染问题，对污水进行处理后再进行排放，是生态环境保护以及为人们营造舒适生活环境的重要条件。处理污水和提高水质越来越受到许多企业和环保部门的重视。一些在污水处理历史中曾经发挥过不少作用的小型污水处理站，由于设备陈旧、控制系统老化，若不加以改
2、造已难以适应现代工业发展的趋势。针对目前污水处理厂高投入的情况，本文提出一种低成本的污水处理控制系统。本文介绍的PLC控制系统用于污水处理，可以对鼓风机、水泵、行程开关、远程I/O、一些开关量输入/ 输出点，及其液位、流量等一些模拟量进行控制，从而实现污水处理的自动化。在污水处理厂中，鼓风机是非常重要的复杂设备，为了确保其能够稳定、安全、高效的工作，设计并实现鼓风机的计算机控制是十分重要的。本文结合鼓风机的特点就控制系统的结构和控制方法进行了深入分析和研究，从信号采集、信号分析、Pm控制运算、输出控制、安全保护等整个鼓风机控制系统回路的各个组成环节出发，分别进行了设计和优化。在提高控制系统的控
3、制精度的基础上，进一步提高了大型鼓风机运行的可靠性、安全性、稳定性。鼓风机的控制是以逻辑控制、联锁控制为主。从这个方面考虑，具备较强逻辑控制功能的PLC系统是一个理想的选择。从性能上来看，PLC产品已经具备了很强的模拟量处理能力和稳定性，能够满足本控制系统对模拟信号处理和稳定性的要求。从系统结构来看，PLC系统兼容工业以太网协议，从而为系统间的通讯和扩展提供了更多的空间。因此，选择PLC系统作为控制系统的主体兼顾了设备投资和控制效果。关键词鼓风机、喘振、解耦、通讯、PLCSewage treatment plants blower control system designAbstractWi
4、th the develpoment of economy and the quality of life improving gradually,as well as the development of industry and the drastic increase of urban population, the enviroment and drinking water has been contaminated seriously, for plenty of industrial and domestic sewage influxed into rivers and seas
5、. Enviromental protection proves to be one of factors affecting and constraining the society from advancing. people bring forward more requirements about the enviroment. Accordingly, a best way to figure out the water pollution is setting up highly automatic sewage disposal plant. Making the sewage
6、be disposed before being let off is either benefitial to the ecology conservation or a more comfortable life. Increasing enterpraises and Environmental Department attachs importance to sewage disposal and water quality. Thankes to the dated facilities and aging control system,those minitype sewage d
7、isposal stations which played a role in the history of sewage disposal can not catch up the tendency of modern industry unless upswinged. In allusion to the high commitment , we worked out a kind of control system disposing sewage in a low cost. The PLC control system is mainly applied to deal with
8、sewage. It can blower, water pump, overtravel-limit switch, remote I/O and some input or output port of switching value, as well as some analog quantities like level and flow . we achieve the automation in the process of sewage disposal. Blower is a kind of complicated facility, and yet it takes an
9、outstanding part in a sewage disposal plant. In order to guarantee the stablity, safety and high performance of blowers, we need to design something that controlled by computer and realise it . Having taken characters of the blower into accout, we made analyse and research in-depth on the structure
10、of control system and its control methods . the blower-controling system loop contains acquisition of signals, signal analyse ,Pm control operation , security and safety and some other modules if necessary. we designed these modules ,and also optimized them, respectively. we made a farther improveme
11、nt of the large blower with higher reliability, security and stability.Logic control and interlock control is the primary aspects of domination of the blower. In terms of this character, a PLCs with powerful function of logic control is an ideal choice. Concerning its performance, the products of PL
12、Cs have possessed of formidable ability of dealing with analog value and high stability, and that is enough to satisfy corralative demands. With respect to the systemic framework, a PLCs is compatible with the Industrial Ethernet Protocol. the compatibility makes the communication between systems mo
13、re available and offers a better expansibility. Hence, the choice of PLCs as the mainstay of control sysytem takes both of facilities investment and control effect into account.Keywords Blower, aerodynamic surge, decoupling, communication,PLC不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- II -目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题研究的目的及
14、意义11.2 国内外污水处理厂鼓风机控制发展现状31.3 课题研究的主演内容3第2章 工艺流程及控制系统42.1 污水处理厂工艺流程42.1.1 工艺选择42.1.2 工艺流程42.2 污水处理鼓风机62.2.1 污水处理鼓风机介绍62.2.2 鼓风机不稳定的工况72.3 鼓风机控制系统构成112.3.1 计算机控制系统112.3.2 可编程控制器（PLC）12第3章 污水处理鼓风机控制系统结构设计163.1 鼓风机控制系统控制对象163.2 鼓风机控制系统结构设计163.3 鼓风机控制系统操作站设计183.4 鼓风机控制系统主控柜设计203.4.1 主控柜设计的目的203.4.2 主控柜的硬
15、件组成203.4.3 主控制柜设计实现的功能213.4.4 运行功能实现223.5 鼓风机控制系统现场控制器的设计233.5.1 鼓风机的控制要求233.5.2 PLC控制系统的选型及配置23第4章 鼓风机控制系统软件设计284.1 操作站上位机的软件和人机界面设计284.2 主控制柜的软件设计304.3 现场控制器PLC的软件设计324.3.1 鼓风机控制PLC软件控制点和状态334.3.2 模拟量输入处理334.3.3 模拟量的转换344.3.4 流量累计值354.3.5 各台鼓风机运行时间37结论39致谢40参考文献41附录42千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- IV -第1章 绪论1.1 课题研究的目的及意义近年来随着中国经济的持续高速、稳定发展，中国的污水处理也进入了新一轮快速发展。各污水处理厂通过新建项目及对现有设备进行挖潜提高效能，提升竞争力。随着 GDP 的持续、稳定增长，也面临着日益严峻的资源环保形势。伦敦1884年制定并颁布了公共健康法；1876年颁布了河流污染防治法；美国于1948年，颁布了水污染控制阀；日本于1896年制定并颁布了河流法。各国大多针对所面临的最严重的水环境污染进行了立法；英国1961年通过了河流污染控制法；日本于197
