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1、精选优质文档-倾情为你奉上基于组态软件的污水处理系统设计摘要：随着我国经济的高速发展，环境保护已经是一个突出的需要重视的问题。污水处理在环境保护中又是一个最重要的环节。同时随着计算机技术和我国污水处理工程迅速发展，对污水处理过程自动化程度要求不断提高，利用先进的控制技术和设备对污水处理过程进行监控是非常必要的。本课题论述了污水处理工艺及污水处理系统的组成和组态控制系统设计，并详细介绍了SBR污水处理法自动控制系统的设计过程。本系统包括监控组态设计和梯形图设计两个方面，实现了中小型城市的污水处理自动控制和远程监控。系统主要由PLC、液位传感器、进水泵、滗水器、进泥泵及抽泥泵组成，分为手动和自动两
2、种控制方式，使用梯形图语言完成系统对现场的控制；使用MCGS监控组态软件设计监控界面，不仅可以模拟演示系统工作状况，而且还可以对现场工作情况进行实时监控，并对系统进行远程控制，完成SBR污水处理法的自动运行。当系统发生状况时，能够及时发现，并停止系统，进行检修，减少污水处理过程中事故的发生。关键词：PLC ；城市污水处理 ；MCGS组态软件；SBR专心-专注-专业The Wastewater Treatment System Based on Configuration Software DesignAbstract：With the rapid development of Chinas e
3、conomy, environmental protection has been a prominent need attaches great importance to the problem. Sewage treatment in the environmental protection is one of the most important link. At the same time, along with the rapid development of computer technology and sewage treatment engineering in our c
4、ountry, constantly improve the degree of automation requirements, the process of wastewater treatment by using advanced control technology and equipment to monitor the process of sewage treatment is very necessary.This topic describes about the technology of sewage treatment and sewage treatment sys
5、tem composition and configuration of the control system design, and introduces in detail the SBR sewage treatment automatic control system of the design process. This system includes monitoring configuration design and ladder diagram design two aspects, realized the small and medium-sized city sewag
6、e treatment automatic control and remote monitoring. System is mainly composed of PLC, liquid level sensor, into the water pump, water decanter, into the mud and mud pump, is divided into two kinds of control mode, manual and automatic use ladder diagram language to complete the system control of th
7、e scene; Use the MCGS monitoring configuration software design the monitoring interface, not only can simulate the demo system work condition, on the basis of working condition on site and can be real-time monitoring, and the system of remote control, complete the automatic operation of the SBR sewa
8、ge treatment method. When the system status, can be found in time, and stop the system, for maintenance, reduce sewage treatment process in the accident.Keywords: PLC , city sewage treatment,MCGS configuration software,SBR目 录 第1章 绪论1.1 设计背景水是人类生活中必不可少的，尤其随着工业的发展无论是生活还是生产中对水资源的需求量越来越大。但水资源属于不可再生资源，必须
9、加以合理的开发利用。我国淡水资源总量虽大但人占有量不足，仅为世界平均值的1/4。在最近淡水资源调查中，全球149个国家参加调查，我国人均淡水资源占有量位居第110位，淡水资源贫乏。而且在全国500多个城市中，许多北方城市严重缺水，加之水资源的空间分布不合理，缺水现象更为其严重，人均拥有淡水量仅有全国人均的1/101。更令人担忧的是淡水浪费的非常严重，随着淡水总量不断减少，用水成本越来越高，如果不加以合理管理，必将形成恶性循环。我国北方地区已出现众多环境问题，如水位下降、湖泊干涸、河水断流等。随着社会的发展，水资源已经成为影响人民生活的重要因素，如何建立合理有效的污水处理系统已成为我国亟待解决的
10、问题。目前全国城市污水达排放标准的有效率仅有10%，大部分污水未经处理就直接排入河流、湖泊和海洋。如何有效快速的对城市污水进行处理，提高水资源利用率，已经刻不容缓。环境污染的加重，水资源日益减少、水质日益恶化等一系列问题，都需要我们通过污水处理来解决。据统计，由于水资源污染，在我国约3亿的饮水不和谐现象中，饮用超标水的占1.9亿人。据有关专家预测，未来90年全球气候变暖加剧，到2100年，地球表面将有1/3的面积沙漠化，干旱将成为全球人类生存的威胁2。为了防止这些现象产生的严重后果，合理利用水资源，尤其是城市污水处理的自动化完善已经迫在眉睫。世界各国为了突破由水资源短缺而造成经济发展停滞的障碍
11、，越来越重视水处理技术，希望通过各种水处理技术提高所供应的生活用水质量、工业用水质量，从而提高经济效益。并在城市污水处理过程中，经过SBR污水处理法处理的污水，可以直接排放到河道中，真正实现保护环境、合理利用水资源的目的。随着环境保护者的呼吁，人们的环保意识越来越高，城市污水处理未经处理直接排放是绝对不能容忍的，因此污水处理自动化系统的开发与利用已经体现出其必要性和紧迫性。在城市污水处理过程中，污水主要来自城市居民生活污水，污水成分多样，因此对城市污水处理的工艺和控制方式提出了较高的要求。1.2 研究的目的和意义随着社会的不断进步，经济的不断发展，人民的生活水平也在不断地提高，但环境问题却不容
12、乐观。尤其是现在各城市发展飞速，城市污水的随意排放造成了很严重的环境污染问题。这个污染源的出现引起了社会各界的广泛关注，因为这不仅影响了城市形象，更与我们生活息息相关，近年来治理水污染环境的课题已被列入世界环保组织的工作日程，其重要性可见一斑。虽然我国年平均水资源总量为28000 亿m3，居世界第4位，但仍改变不了我国水资源短缺的现实，因为虽然水资源总量很多，但人均水资源量不足，仅为2220m3，居世界第110位，是世界上13个缺水国家之一。在我国各城市中约有300个城市缺水，其中50个城市严重缺水。据中国经济信息网分析统计，一般情况下全国年缺水总量为300亿400亿立方米，因缺水造成的经济损
13、失每年达2300 亿，仅次于洪涝灾害。水资源的匮乏和水资源的污染，已经成为制约经济发展、影响人民生活水平提高的一大阻碍3。因此建设符合我国国情的污水厂自动控制系统对有效的改善环境、建立可持续发展和谐社会、构建“美丽中国”同时又保持我国经济又快又好的发展具有重要意义。1.3 污水处理系统的国内外现状国外的污水处理厂很早就实现了污水处理自动化，之所以会有这样的效果是因为国外控制技术、网络通讯技术以及现场总线技术发展比较快，并成功将SCADA技术引入到了污水处理工程中，效果非常好。一些智能、稳定、小巧的控制单元PLC的开发，更推进了污水处理的自动化控制的进程，许多价格合理、功能全面的PLC相继研制出
14、了，如AB公司的SLC系列、Siemens的S7系列、Schneider的TSX Quantum DO、化学需氧量COD分析仪。国外污水处理自控系统主要有以下特点：通过高精度的水质分析仪表对处理过程进行在线监控，根据需要记录下处理过程中产生的数据和输出报表；生产过程中根据水质和水源的变化采用智能控制，按需要对污水处理过程进行不同程度上自动的调整；充分利用电话网络、移动电话网络、国际互联网、气象信息等社会信息资源，基本实现远程遥控操作，而非人工手动操作，自动化程度高。在污水处理自动化控制方面，我国与国外相比起步较晚。70年代开始采用热工仪表，在污水处理控制方面基本实现了集中巡检；80年代，DCS
15、系统及分析仪表广泛应用于污水处理控制中；90年代，众多大型污水处理厂投资建成，使我国污水处理控制系统的自动化水平，提升很快。目前，我国城市污水处理控制水平基本可以分为三个模式：手动模式：操作员对分散仪表采集到的数据（液位、流量、温度、PH 值等）进行现场控制，也就是说，在这种工作状态下，系统完全由人工操作。所以由于人为处理的延迟性与滞后性，难免对系统的准确性造成影响，不但出水质量难以保证，而且人工操作繁琐，容易发生错误，造成设备和装置不能完全利用。但是这种控制方式也有自己的有点，比如投资少、易实现，所以主要在一些小型城市污水处理厂应用。半自动控制模式：顾名思义，半自动模式只通过上位机界面按钮远程遥控部分设备的启停，有一部分设备还是需要现场工作人员进行手动处理的。在此种模式下传感器将数据传到控制室，通过上位机界面显示的流体的液位、流量、PH值等，根据显示的信息下达操作指令，自动完成一些对实时性要求不高的操作，二需要实时记录参数的操作，需要人工手动完成。可见此种模式下，过多的加入了人为操作，处理流程不能自动连贯进行，加之人为操作误差或时间上的滞后，所以此种模式出水品质并不稳定，但其以资金投入量小，一直深受国内中、小型污水处理
