《基于PLC的污水处理系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC的污水处理系统（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、常州工程学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书SJ006-1CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY毕 业 设 计 说 明 书题目： 基于PLC的污水处理系统 二级学院： 电子信息与电气工程学院 专 业： 自动化 班级： 10自二 学生姓名： 孙凯 学号： 10020624 指导教师： 高敏 职称： 讲师 评阅教师： 职称： 2014年 5 月3摘 要 本论文研究的主要是用PLC控制污水的处理。环境问题随着城市的快速发展也显得越发的严重。其中一个重要因素是污水的破坏，污水处理自控系统在国内相对落后，经污水站排放的污水水质并不好，而且污水处理的成本很高，所以具有重要的
2、意义是建立有效的自控系统以及优化其运行效果。文章介绍了PLC控制系统的工作原理，硬件结构以及设计设计PLC系统控制的步骤和基本原理。然后为了说明PLC在污水处理过程中的应用，以SBR污水处理工艺做为例子。先根据污水处理要求，设计了主要包括设备的启停、状态信号等设备的电气控制与自动控制线路。最后按照工艺要求设计包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处工艺编制PLC程序等的PLC控制系统，。 为了可以加强整个系统的可靠性、准确性，节约能源和降低处理成本，减少劳动强度，可以建立高度自动化污水处理站。污水处理站的自控处理系统的建设具有了如上的优点后将会很大力度的使国内的环境及经济改观。关键词：污水
3、处理；硬件配置；PLC；软件设计AbstractThis thesis is mainly controlled by PLC sewage treatment. With the rapid development of urban environmental problems also becomes more serious . One important factor is the destruction of sewage , sewage treatment automatic control system in China is relatively backward , sew
4、age station after discharge effluent quality is not good , but the high cost of wastewater treatment , so has important significance is to establish an effective and optimized automation system its operating results.This paper introduces the working principle of the steps and the basic principles of
5、 PLC control system hardware architecture and Design PLC system control . To illustrate the application of PLC and the sewage treatment process to SBR wastewater treatment process as an example. According to the first sewage treatment requirements, the design of the equipment including start and sto
6、p , status signals and other electrical control equipment and automatic control circuits. Finally, in accordance with the requirements of the design process , including the selection of PLC, configure system resources and process wastewater prepared in accordance with procedures of PLC PLC control s
7、ystem .To be able to strengthen the overall system reliability , accuracy, save energy and reduce processing costs, reduce labor intensity , you can create highly automated wastewater treatment plant . Building automation processing system having a sewage treatment plant after the above advantages w
8、ill be a great effort to make the country s environmental and economic change.Key words : sewage treatment ; hardware configuration ; PLC; software design目录摘要Abstract第1章 绪论11.1课题背景11.2 课题研究目的和意义11.3本文研究的主要内容2第2章 污水处理的工艺流程32.1 常用的污水处理工艺32.2 SBR的结构及工作原理32.3 污水处理工艺过程阐述42.4 SBR污水处理电气控制系统的总体设计5 2.4.1 SBR
9、污水处理电气控制系统设计要求5 2.4.2 设计过程5 2.4.3 控制系统方案设计6 2.4.4 SBR污水处理电气控制系统硬件电路设计71. 主电路设计72. 搅拌机电路的设计7第3章 电气控制系统方案的选择及硬件设计93.1 PLC的简单介绍9 3.1.1 PLC的工作原理9 3.1.2 循环扫描技术93.2 PLC的总体设计9 3.2.1 PLC的选型9 3.2.2 Fx2n的简介10 3.2.3 PLC的I/O分配11 3.2.4 I/O设备确定133.3 交流控制电路设计133.4 主要参数计算153.5 PLC控制电路设计153.6 电控箱布置图和配线图、控制面板布置图和配线图的
10、设计16第4章MCGS组态软件在本系统中的应用184.1对上位机监控软件的要求184.2上位机设计18 4.2.1定义数据对象19 4.2.2主画面的设计204.2.3 实时报警234.2.4 设备与变量连接234.2.5 程序调试运行及安全机制244.4 本章小结25第5章总结26参考文献27附录28I绪论第1章 绪论1.1课题背景地球上虽然有70.8的面积被水所覆盖，但淡水资源极其有限，人类真正能够利用的只有江河湖泊和地下水中的一部分，这仅占地球总水量的0.26，且分布不均。全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水。世界上许多国家正面临水资源危机： 12亿人用
11、水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施1。我国污水处理行业概况:(1) 我国水资源的人均占有量较少，空间的分布不平均。随着我国城市化以及工业化的不断加速，水资源需求缺口也在日益增大。在这样背景下面，污水处理业成为了新兴产业，与自来水的生产、供水、中水回用、排水行业处于同等重要的地位。(2) 虽然国家与各级政府对环境的保护重视的程度不断提高，我国污水处理业正在迅速增长，污水处理的总量在逐年增加，城镇污水的处理率不断的提高。但目前我国污水处理业仍然处于发展初级阶段。(3) 一方面，我国目前污水处理的能力跟不上用水的规模迅速扩张，污泥处理、管网等配套设施建设的严重滞后。另外一方面，我国的污水处理率和发达国
12、家相比较，还是存在着明显差距，而且处理设施负荷率比较低。(4) 因此我国应不断完善污水处理政策法规，创建比较合理的污水处理的收费体系，建立监管体制，扶植国内的环保产业发展从而推进污水处理业的市场化和产业化。污水处理业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。我国污水处理业因此迎来了高速发展期。1.2 课题研究目的和意义 我国污水处理的电耗为0.365kWh/m3、日本为0.304 kWh/m3、美国为0.243kWh/m3，因此建设符合我国具体情况的污水厂自动控制系统对降低污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。随着社会
13、的发展，水资源已经成为影响工业发展的重要因素，现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高。众多迹象表面，水资源的短缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈，因此世界各国越来越重视水的再利用和水处理，通过各类技术进一步的提高供水的质量，提高经济的效益。而且工业污水处理的过程中，通过厌氧及好氧的处理，污水中沼气、热量等再生能源便可以为工业的生产提供二次的能源，从而真正的实现循环经济、变废为宝目的。伴随着环境保护这些呼声愈来愈高，工业污水的处理已然体现出它的紧迫性与必要性，对于各类污水进行处置之后排放成为了各企业的基本要求。在工厂工业废水处理的过程中，废水来源不稳定及工厂中的各种污水成分的复杂性，对于
14、工业废水处理工艺及控制方式等提出了较高的要求。PLC作为一种新型的工业控制器,以其通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点,在工业控制中得到越来越广泛的应用,在自来水处理中也得到一定程度的推广，而且在其稳定性、高自动化程度的不断加强，使得其成为城市自来水处理自动化方面的首选。1.3本文研究的主要内容本文论述了污水处理工艺及污水处理系统的组成和PLC控制系统的设计， 主要由以下内容组成：(1) 介绍了污水处理的基本内容，包括污水处理的发展及污水处理的工艺流程。(2) 介绍了PLC的基本结构和工作原理，并对污水处理控制系统进行设计分析。(3) 具体设计污水处理的硬件系统及软件系统。27污水处理的工艺流程第2章 污水处理的工艺流程2.1 常用的污水处理工艺常见的污水处理方法物理法：机械或物理的分离进程。积淀,过滤, 上浮,离心分离等化学法：参加化学物质与污水中有害物质发生的化学反映转化过程。氧化, 中和,还原,混凝, 分解,化学沉淀等物理化学法：有物理化学分离过程。吹脱,气提, 萃取,吸附,离子交换, 反渗入渗出,电解电渗析等生物法：有微生物在废水中对于有机物进行了氧化,分解新陈代谢的过程。生物滤池,活性污泥, 氧化塘,生物转盘,厌气消化等污染物的生物化学转化技巧：1、活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等2、生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等
