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1、 第 1 页西华大学毕业设计说明书目 录1 前言（绪论） .12 总体方案设计 .22.1 养殖场的污水处理控制系统项目要求分析 .22.2 养殖场的污水处理控制系统方案的提出与选择 .22.2.1 方案一的提出 .22.2.2 方案二的提出 .32.3 系统方案的框架设计 .42.4 远程控制系统设计 .43 养殖场的污水处理控制系统分析 .63.1 污水处理控制系统的功能分析 .63.2 污水处理控制系统的组成 .73.3 污水处理控制系统的工艺设计说明 .73.4 污水处理控制系统的功能分析 .83.4.1 污水处理控制系统的输入信息分析 .93.4.2 污水处理控制系统的输出信息分析
2、.103.4.3 污水处理控制系统的中间元件表 .104 养殖场的污水处理控制系统的硬件设计 .124.1 污水处理控制系统的硬件选型 .124.1.1 污水处理控制系统的 PLC 的选型 .124.1.2 污水处理控制系统的电气元件选型 .124.2 污水处理控制系统的总电路图设计 .174.3 污水处理控制系统的 PLC 的外部接线图设计 .184.4 污水处理控制系统的控制柜设计 .195 养殖场的污水处理控制系统的软件设计 .215.1 控制系统程序的结构设计 .225.2 控制系统的程序模块设计 .235.2.1 控制系统的公用程序的设计 .235.2.2 控制系统的工作模式程序设计
3、 .256 监控系统组态软件的设计 .366.1 组态软件的选择 .366.2 易控组态软件的介绍 .366.3 上位机监控画面开发 .376.4 组态软件的变量的设置 .396.5 I/O 通信的配置 .416.6 动画的链接 .446.7 脚本程序的设计 .45 第 2 页西华大学毕业设计说明书7 系统的综合调试 .507.1 综合调试的平台 .507.2 综合调试的步骤 .507.3 调试程序的设计 .507.4 整体的综合调试 .518 结论 .579 总结与体会 .5810 谢辞（致谢） .5911 参考文献 .60附录 1：系统的元器件清单 .61附录 2：传感器电源模块 PCB
4、图 .62附录 3：外文资料翻译 .63 第 1 页西华大学毕业设计说明书1 前言（绪论）随着生活水平的不断提高，人们对肉类的食品的需求量也在逐渐的增大。有市场便有需求，很多大大小小的养殖场也开始兴建起来。尤其在农村，百姓可以通过养殖业来发家致富，使生活水平得到提高。在一定程度上，虽然养殖场可以带来经济效益，但是养殖场的副产品成为了一个问题。养殖场的副产品主要包括粪便和污水，粪便可以作为农家肥，用于农业生产，但是对于养殖场所产生的污水就很棘手，如果不经处理就排放，不仅会严重的污染水源，而且对空气也会造成严重的影响，产生难闻的气味。没有经过任何处理的污水直接排放的话会严重污染环境，导致空气的质量
5、下降，空气中到处充满难闻的气味，同时如果直接排到水里，会使水中的营养化变得严重，水中的植物会大量繁殖，导致水中的营养成分减少，带来严重的后果。养殖场的污水主要成分是动物的排泄物和冲洗圈舍的水，属于高浓度的有机污水。废水中含有大量的氮、磷等成分。为了能够达到排放的标准，需要设计一套比较完整的处理工艺的系统,来提高水质的质量，达到排放的标准，改善环境，节约水资源。为了使经济、环境和可重复性发展的三者之间紧密的结合一起，设计一套养殖场的污水处理控制系统具有积极的意义。有关环境保护的问题，国家已经提出了污染源都必须达到排放的标准，对污水进行相应的处理使得可以循环再利用，这样主要有两点好处：一是可以改善
6、环境，二是可以节约水资源，极大改善养殖场的环境和效益问题。采用简单的处理工艺，PLC 的控制技术，新型传感器的使用，这将为解决养殖场的污水处理问题提供了很好的解决方案。为了解决上述有关养殖场的污水处理的相关问题，本设计将以此为背景展开，设计养殖场的污水处理的工艺系统的组成、污水的处理方式、PLC 的控制系统设计、监控组态软件的远程监控等内容。通过该系统处理的污水可以达到排放的标准，以及水体可循环使用。可以极大的改善养殖场的环境问题，使养殖场更加的干净，节约水资源。同时，使用该污水处理控制系统所产生的澡气可以通过储气罐收集起来，再供给燃气灶使用，作为燃料，可以极大的节约燃烧煤炭或者电能所支付的费
7、用。除此之外，污水处理控制系统浓缩产生的废渣可用于农业的生产，用农家肥不仅可以节约买化肥所花的钱，还可以提高农产品的质量，做到绿色无公害，对人们的身体健康更具有积极的作用。该控制系统具有现场监控和远程监控的功能，通过远程监控可以极大的方便用户，上位机的人机界面可以实时显示出系统的工作状态以及系统的相关数据，达到了预期设计的目的。 第 2 页西华大学毕业设计说明书 第 3 页西华大学毕业设计说明书2 总体方案设计2.1 养殖场的污水处理控制系统项目要求分析养殖场污水的主要特点是排放比较集中、水解酸化比较快、沉淀性能比较好（沉淀物主要是粪渣） 、机物的浓度相对较高。针对现在的大多数的养殖场而言，收
8、集粪便主要采用干清粪的方法，所以污水的来源主要是冲洗圈舍的冲洗水。通过以上对养殖场的污水特点的分析，处理养殖场的污水可以采用物理沉降法、化学反应法和生化反应法等传统工艺。在这几种的方法中，运用物理处理方法是最直接的，也是最省钱的。通过沉降可以首先将不容物从污水中过滤出来，而要想去除污水中的微生物和有机物、细菌等成分就得将生物处理法和化学反应法结合使用，从而达到去除有机物的目的。养殖场的污水完全不同于工业污水，不含有重金属，所以设备相对于处理工业的污水的设备就要简单一些，成本也要相对低一些。出于成本的考虑，养殖场的污水处理系统要在保证能实现功能的前提下，尽可能的节约成本。系统的装置如图 2.1 所示：?M传 动 装 置压 缩 机风 机加 热 器浓 缩 罐?传 送 带沉 降 罐过 滤 罐 生 化 罐氧 化 罐储 水 罐上 限 位 上 限 位上 限 位上 限 位上 限 位下 限 位下 限 位下 限 位下 限 位下 限 位报 警 位 报 警 位 报 警 位报 警 位报 警 位一 级 过 滤二 级 过 滤三 级 过 滤搅 拌搅 拌储气罐絮凝剂污 水清 水风 机 2水 泵水 泵水 泵水 泵水 泵压 力 传 感 器P H 检 测 传 感器搅 拌紫外线发生器溶 氧 检 测 传感 器风 机 1加 热 器温 度 传 感 器图 2.1 污水处理控制系统装置图 第 4 页西华大学毕业设计说明书2.2 养
