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1、 毕 业 设 计 论 文 论文题目：论文题目： 基于基于 PLCPLC 的过滤流程控制系统的过滤流程控制系统 学生姓名： 班级学号： 43 专 业： 电气自动化技术 院 （系）： 电气工程学院 指导教师：唐婷老师 职称 副教授二零 年 月 日摘要摘要随着我国经济的发展和人民生活水平的逐渐提高，对环境质量提出更高更好的要求。因此，解决好水污染问题，有效地实现污水处理，是保护生态环境以及为人们营造舒适生活环境的重要条件。本文在参阅大量技术参考文献的基础上，对污水过滤流程的实际工艺进行了详细的研究；根据污水过滤流程的工艺特点和要求，采用 PLC实现其自动控制。其次，依照控制系统设计的原则和步骤，分别
2、进行了系统硬件设计和软件设计。在选择欧姆龙系列的可编程控制器的基础上，对沉降罐排污、过滤器过滤和过滤器反冲洗三部分进行了控制系统设计。设计好的过滤流程 PLC 控制系统有望实现污水过滤流程系统的有效控制控制，节省人力物力。论文主要由过滤流程工艺、硬件选型和软件设计三大部分组成。过滤流程工艺部分主要介绍了过滤流程的工作原理、工艺特点和控制要求；硬件选型部分详细说明了 PLC 功能模块的选型、输入输出点数的确定和输入输出地址的分配；软件设计部分主要论述了 PLC 内部地址的分配、程序流程图和梯形图等内容。 AbstractAbstractWith the development of our na
3、tional economy and the peoples living standards improved, people need higher quality and better environmental requirements. As a result, solving the problem of water pollution and completing the sewage treatment are the important condition that protects the ecological environment and creates the com
4、fortable living environment. After reading a lot of technical reference, researches the actual sewage disposal process in the filtration process, and sewage filter achieves the automatic control by PLC according to the technological characteristics of the process and requirements. Second, completes
5、the system hardware and software design in accordance with the principles and steps of control system design. The control system design can is divided into the sewage settling tank, filters and filter backwash in the choice of the Omron series PLC. Designed PLC control system is expected to achieve
6、water filtration system, saving human and material resources.This dissertation has three major components by the filtration process technology, selection of hardware and software design. Filtering process introduces some of the major filtering process flow works, process characteristics and control
7、requirements. Hardware selection section details the selection of PLC modules, input and output points to determine, the distribution of input and output address. Software design discusses some of the major PLC internal address allocation, program flowchart and LD. Key words: Filtration process; Sub
8、side; Backwash; PLC; LD 目录第一章第一章 绪论绪论4 41.11.1 课题研究的背景及意义课题研究的背景及意义 4 41.21.2 国内外研究现状国内外研究现状 4 41111 国内污水处理情况国内污水处理情况 4 41.2.21.2.2 国外污水处理情况国外污水处理情况 5 5第二章第二章 过滤流程及过滤流程及 PLCPLC 概述概述7 72.12.1 工艺流程及设备控制要求工艺流程及设备控制要求 7 72.1.12.1.1 沉降、过滤过程的原理沉降、过滤过程的原理 7 72.1.22.1.2 沉降、过滤过程的工艺流程沉降、过滤过程的工艺流程 7 72.1.2.12.
9、1.2.1 沉降罐排污流程沉降罐排污流程 8 82.1.2.22.1.2.2 过滤器过滤流程过滤器过滤流程 8 82.1.32.1.3 工艺设备的控制要求工艺设备的控制要求 9 92.1.3.12.1.3.1 控制系统组成控制系统组成 9 92.1.3.22.1.3.2 设备控制原理设备控制原理 10102.22.2 可编程控制器可编程控制器 PLCPLC 概述概述 11112.2.12.2.1 PLCPLC 的基本概念的基本概念11112.2.22.2.2 PLCPLC 的基本结构的基本结构11112.2.32.2.3 PLCPLC 的工作原理的工作原理13132.2.42.2.4 PLCP
10、LC 的主要特点的主要特点14142.32.3 本章小结本章小结 1515第三章第三章 系统的硬件设计方案系统的硬件设计方案16163.13.1 PLCPLC 硬件选型硬件选型16163.2PLC3.2PLC 的发展的发展 17173.33.3 PLCPLC 的分类的分类18183.3.13.3.1 按按 I/OI/O 点数容量分类点数容量分类 18183.3.23.3.2 按结构形式分类按结构形式分类 19193.3.33.3.3 按功能分类按功能分类20203.43.4 PLCPLC 的硬件基本组成的硬件基本组成20203.53.5 PLCPLC 选型选型24243.63.6 西门子西门子
11、 S7-200S7-200 PLCPLC 的特点的特点 24243.73.7 西门子西门子 S7-200S7-200 PLCPLC CPUCPU 选型选型25253.83.8 PLCPLC 控制输入控制输入/ /输出端子接线图输出端子接线图 2525第四章第四章 系统的软件设计方案系统的软件设计方案27274.14.1 PLCPLC 内部地址分配内部地址分配27274.24.2 STEPSTEP 7-M7-MICROICRO/WIN/WIN 3232 软件介绍软件介绍28284.2.14.2.1 STEPSTEP 7-Micro/WIN7-Micro/WIN 3232 的主要功能的主要功能29
12、294.2.24.2.2 STEPSTEP 7-Micro/WIN7-Micro/WIN 3232 的基本指令的基本指令29294.34.3 系统户设计的原则系统户设计的原则 31314.44.4 系统的控制要求系统的控制要求 31314.5I/O4.5I/O 地址分配地址分配 31314.5.14.5.1 分配原则分配原则 32324.5.24.5.2 I/OI/O 地址常见分配方法地址常见分配方法32324.5.34.5.3 沉降、过滤工艺流程图沉降、过滤工艺流程图 32324.5.44.5.4 软件程序梯形图软件程序梯形图 见附录见附录34344.5.54.5.5 程序的调试程序的调试
13、3434结论结论 3535第五章第五章 论文总结论文总结3737参考文献参考文献3838致致 谢谢4040第一章 绪论 1.11.1 课题研究的背景及意义课题研究的背景及意义 随着我国经济的发展和人民生活水平的逐渐提高，必然对环境质量提出更高更好的要求。但是伴随着城市规模的不断扩大，被污染的淡水资源也在逐年增加。水，作为一种必不可少的资源，长期以来一直被认为是取之不尽，用之不竭的。在这种观念的驱使下，水环境的质量越来越恶劣，水资源短缺也越来越严重，由此造成的水危机将成为社会经济发展的重要制约因素。解决好水污染问题，对污水处理后再排放，是保护生态环境以及为人们营造良好舒适生活环境的重要条件。我国
14、“十一五”规划纲要提出了“节能减排”的明确目标；2009 年 7 月 19 日，国务院办公厅印发了2009 年节能减排工作安排的通知 ；2009 年 12 月 18 日，国务院总理温家宝出席了哥本哈根气候变化会议领导人会议，并发表了题为凝聚共识 加强合作 推进应对气候变化历史进程的重要讲话，全面阐述了我国政府应对气候变化问题的立场、主张和举措。可见节能减排已是我国建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是维护中华民族长远利益的必然要求。过滤流程 PLC 控制系统是利用可编程控制器（PLC）将多套沉降装置和过滤装置联接起来对污水实现全自动控制的系统；是一套污水处理系统的重要组成部分；是降低水污
15、染、改善水环境质量的重要技术手段。它把回收的污水（又称原水）进行加药沉降，上层清液过滤后可以重新利用。这样就能够避免直接把废水排放到自然环境所造成的环境污染问题，节能减排，既能缓解水环境质量不断恶化的趋势，又能改善水资源短缺的态势，促进经济社会快速稳定向前发展。1.21.2 国内外研究现状国内外研究现状1111 国内污水处理情况国内污水处理情况 目前我国的水污染较为严重，并且污水的排放量在逐年增加。我国每年排放的污水量已超过 400 亿立方米且处理率低，大量的污水直接排入天然的水体中，造成了严重的水体污染。据统计已超过 80%的河流受到不同程度的污染，因此加快污水处理务。我国污水处理水平低，不论是设备还是技术，或者是处理的深度和广度，都远远落后于欧美等发达国家。我国平均每 200 多万人拥有一座污水处理厂，而且在污水处理的深度上也存在着很大的欠缺。到 2004 年底，我国已建设的城市污水处理厂668 座，其中二级处理厂 282 座。这些污水处理厂的建设，极大地提高了污水处理水平，但是处理量的增加仍远远滞后于污水排放量的增加，两者之间的差距还在进一步拉大。根据按 98 年的资料，我国城市污水的处理率仅为 15.8%，而欧美等发达国家如美国早在 1980 年就已达到 70
