基于plc的污水處理系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代生產(chǎn)工藝的飛速發(fā)展，我國城市化進程的推動，中小城市(鎮(zhèn))數(shù)量的不斷增多，由其帶來的水污染問題日趨嚴(yán)重。序批式活性污泥法(簡稱SBR)符合中小城鎮(zhèn)污水處理的基本要求，但必須實現(xiàn)自動控制，才能發(fā)揮其優(yōu)勢，使其具有更加廣闊的應(yīng)用前景。隨著自動化技術(shù)、計算機技術(shù)的不斷發(fā)展、完善,污水處理廠的自動化水平也相應(yīng)提高。而PL

2、C控制器以其技術(shù)成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴展方便、性能價格比高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了污水處理廠自動控制系統(tǒng)的組成、功能及如何利用PLC實現(xiàn)自動控制。在污水處理中采用PLC控制系統(tǒng)改造后，提高了自動控制的可靠性,不僅減輕了工人的勞動強度,而且提高了污水處理廠的運行效率和運行效益,實現(xiàn)了污水廠生產(chǎn)管理的科學(xué)性。充分證明了自動化控制系統(tǒng)對提高生產(chǎn)率，無人值守或少人值守，提高安全性具有良好的

3、效果。</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論4</b></p><p>　　1.1 國內(nèi)污水處理行業(yè)的發(fā)展概況4</p><p>　　1.2 生活污水的處理工藝5</p><p>　　1.3 SBR污水處理工藝6&

4、lt;/p><p>　　1.4 本課題研究的主要內(nèi)容8</p><p>　　第二章 控制方案9</p><p>　　2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計9</p><p>　　2.2 工藝及控制要求分析11</p><p>　　2.2.1 格柵池11</p><p>　　2.2.2 調(diào)節(jié)池

5、12</p><p>　　2.2.3 SBR反應(yīng)池池12</p><p>　　2.2.4 除鹽池12</p><p>　　2.3 PLC的I/O分配13</p><p>　　2.4 I/O設(shè)備確定及PLC的選型14</p><p>　　2.4.1 I/O設(shè)備確定14</p><p

6、>　　2.4.2 PLC的選型15</p><p>　　2.5 系統(tǒng)軟件的介紹15</p><p>　　第三章 PLC程序設(shè)計17</p><p>　　3.1 系統(tǒng)外部接線圖如圖3-1所示17</p><p>　　3.2 系統(tǒng)程序流程圖如圖3-2所示18</p><p>　　3.3 系統(tǒng)梯形

7、圖如圖3-3所示19</p><p>　　3.4 系統(tǒng)程序仿真圖及系統(tǒng)說明22</p><p><b>　　結(jié)束語26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p>

8、;<b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1國內(nèi)污水處理行業(yè)的發(fā)展概況</p><p>　　近幾年隨著工業(yè)迅速，城市人口的逐漸增加，人們生活水平逐漸提高各種用水量亦隨之增長。地球雖然有70.8％的面積為水所覆蓋，但淡水資源卻極其有限，人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，僅占地球總水量的0.26％，而且分布不均。</p>&

9、lt;p>　　20世紀(jì)50年代以后，全球人口急劇增長，工業(yè)發(fā)展迅速。全球水資源狀況迅速惡化，“水危機”日趨嚴(yán)重。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴(yán)重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。 </p><p>　　全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經(jīng)亞洲城市的河流均被污染；美國40％的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河

10、流中僅有5條水質(zhì)差強人意。20世紀(jì)，世界人口增加了兩倍，而人類用水增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛(wèi)生設(shè)施。 </p><p>　　中國水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產(chǎn)業(yè)，目前與自來水生產(chǎn)、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。 </p><p&

11、gt;　　截至2005年底，全國661個設(shè)市城市中，已有383個城市建成污水處理廠792座，污水處理率由2000年的34％提高到52％，并形成了適合國情的污水處理技術(shù)路線和管理機制。其中，有135個城市的污水處理率已達到或接近70％，單廠處理規(guī)模達到每天100萬立方米。 </p><p>　　2007年，中國水污染治理投資達到3387.6億元，比上年增加32%，占當(dāng)年GDP的1.36%。中國水環(huán)境質(zhì)量總體保持穩(wěn)定

12、。2007年，共取締一級水源保護區(qū)內(nèi)排污口942個，停建二級水源保護區(qū)內(nèi)可能造成污染的建設(shè)項目1294個，限期治理931個。 </p><p>　　截至2010年9月底，全國設(shè)市城市、縣及部分重點建制鎮(zhèn)（以下簡稱“城鎮(zhèn)”）累計建成污水處理廠2631座，污水處理能力達到1.22億立方米/日；全國正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項目達1849個，總設(shè)計能力約4660萬立方米/日。在全國設(shè)市城市中，已有593個城市建有污水處理廠

13、，占設(shè)市城市總數(shù)的90.7%；累計建成污水處理廠1623座，形成污水處理能力1.04億立方米/日；其中36個大中城市（直轄市、省會城市和計劃單列市）建有污水處理廠376座，處理能力達4368萬立方米/日。在縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)中，全國已有933個縣（含新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團團級單位）建有污水處理廠，約占縣城總數(shù)的52.1%；縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)建有污水處理廠1008座，處理能力達1826萬立方米/日。 </p><p>　　雖然由于國

14、家和各級政府對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業(yè)仍處于發(fā)展的初級階段。 </p><p>　　一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。另一方面，中國的污水處理率與發(fā)達國家相比，還存在著明顯的差距，且處理設(shè)施的負(fù)荷率低。 </p><p>　　因

15、此中國應(yīng)完善污水處理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)建合理的污水處理收費體系，扶植國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推進污水處理行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化和市場化。污水處理行業(yè)是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。中國將在“十一五”期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用，中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期。</p><p>　　1.2 生活污水的處理工藝</p><p>　　生產(chǎn)廢水及生活污水的循環(huán)利用，是節(jié)約用水和減少

16、水資源開采的有效途徑，既可利國利民，又是減少生產(chǎn)成本的重要舉措。同時為了響應(yīng)實現(xiàn)工業(yè)廢水零排放，努力建設(shè)節(jié)約型企業(yè)的號召，污水處理工程改造項目很必要。</p><p>　　前處理也稱為預(yù)處理技術(shù)，常用有格柵或格網(wǎng)、調(diào)節(jié)池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水處理的核心是生化部分，因此我們稱污水處理藝是特指這部分，如接觸氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法（包括厭氧和好氧）處理工生活污水在目前是最經(jīng)濟、最適用的污水處理

17、工藝，根據(jù)生活污水的水量、水質(zhì)及現(xiàn)場的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運行成具有決定性的影響。</p><p>　　典型的生活污水處理完整工藝如下圖1-1所示：</p><p>　　1.3 SBR污水處理工藝</p><p>　　SBR是序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的簡

18、稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法.與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下特點：</p><p>　

19、　1、理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 </p><p>　　2、運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質(zhì)好。 </p><p>　　3、 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 </p><p>　　4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、

20、水量進行調(diào)整，運行靈活。 </p><p>　　5、處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。 </p><p>　　6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 </p><p>　　7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 </p><p>　　8、脫氮除磷，適當(dāng)控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺

21、氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 </p><p>　　9、工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 </p><p>　　由于上述技術(shù)特點，SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： </p><p>　　(1)中小城鎮(zhèn)生

22、活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 </p><p>　　(2)需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 </p><p>　　(3)水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 </p><p>　　(4)用地緊張的地方

23、。 </p><p>　　(5)對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 </p><p>　　(6)非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。 </p><p>　　本文所研究的污水處理流程如圖1-2所示</p><p>　　1.4 本課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　本課題采用的處理工藝為：過濾—

24、生化反應(yīng)— 除鹽污水處理工藝，以處理生活污水為主，另有少量的工業(yè)廢水，水中的COD(化學(xué)耗氧量)、BOD(生化耗氧量)含量分別為536 mg／L、I 12 mg／L。經(jīng)處理COD為40．8 mg／L，BOD為2．51 mg／L，達到一級排放要求，為了實現(xiàn)污水工程的全自動運行，按生產(chǎn)工藝要求，采用PLC可編程控制器實現(xiàn)連鎖集中控制。</p><p>　　本課題研究了污水處理工藝及污水處理系統(tǒng)的組成，設(shè)計了基于 PL

25、C的控制系統(tǒng)的，主要由以下內(nèi)容組成：</p><p>　　(1)介紹了國內(nèi)的污水處理行業(yè)的發(fā)展以及污水處理系統(tǒng)工藝流程；</p><p>　　(2)選擇PLC對污水處理控制系統(tǒng)進行設(shè)計和分析；</p><p>　　(3)具體分析設(shè)計污水處理的軟件系統(tǒng)。</p><p><b>　　第二章 控制方案</b></p&g

26、t;<p>　　2.1 系統(tǒng)的總體設(shè)計</p><p>　　本污水處理控制系統(tǒng)采用的可編程控制器為三菱FX2N型?？刂葡到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖見圖2-1，控制系統(tǒng)設(shè)有集中控制室(加藥間低壓配電室內(nèi))，框圖中的各設(shè)備可以在集中控制室內(nèi)控制。在集中控制室的控制面板上有自動／手動，自動控制位置時，污水站處于自動運行狀態(tài)，此時啟閉機打開，格柵井、調(diào)節(jié)池、生化池.污泥泵，除鹽根據(jù)各自的液位控制器開動、停止，開始運行?？?/p>

27、制柜正面如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 控制柜正面示意圖</p><p>　　在控制柜上除了有手動操作按鈕外，還有各液位池的液位顯示。</p><p>　　本處理系統(tǒng)對液位的控制采用浮球液位傳感器，浮球連續(xù)式液位傳感器是利用浮球內(nèi)磁鐵隨液位變化，來改變連桿內(nèi)的電阻與磁簧開關(guān)，磁簧開關(guān)的間隙愈小，精度愈高。分壓信號可經(jīng)過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變成4～20mA或其它不

28、同之標(biāo)準(zhǔn)信號。指示計可配合其它表頭作遠距離指示，是一種原理簡單，可靠性極佳的液位指示計。除鹽池中的鹽濃度檢測由余氯（自由氯）電極來完成，此電極可以直接輸出4-20mA的模擬量信號，該信號可直接接數(shù)字顯示儀表進行顯示，兩路繼電器輸出實現(xiàn)上下限控制，可以打開儀表面板設(shè)置上下限。液位監(jiān)測系統(tǒng)接線如圖2.3所示。</p><p>　　圖2-3液位監(jiān)測系統(tǒng)接線示意圖</p><p>　　2.2 工藝

29、及控制要求分析</p><p><b>　　2.2.1 格柵池</b></p><p>　　生活污水中含有大量的廢渣，如果不經(jīng)處理直接排入河中，不僅污染環(huán)境，而且會提高河床高度，阻塞河道。尤其是在雨季到來的時候，會對人民的生命造成極大的危害，給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟損失。</p><p>　　除渣系統(tǒng)主要由格柵完成。</p><

30、p>　　格柵池內(nèi)的格柵由一組平行金屬柵條制成,一般斜置于污水主渠道上,截留污水中的大塊固體物,如塑料制品、纖維及其他生活垃圾,以防止閥門、管道及其后續(xù)處理設(shè)備堵塞或損壞. 污水過柵越緩慢,攔污效果越好,但過柵緩慢易造成柵前渠道或柵下積砂而使過水?dāng)嗝婵s小,流速變大.因此,污水過柵的流速應(yīng)根據(jù)污水中污染物的組成、含砂量及柵條間距等確定.格柵條間距應(yīng)根據(jù)污水的種類、流量代表性雜物種類和尺寸大小等來確定,既要滿足除渣要求,又要滿足后續(xù)水處

31、理構(gòu)筑物及設(shè)備的要求。</p><p>　　格柵除污機的工作原理：格柵除污機是由一種耙齒配成一組回轉(zhuǎn)格柵鏈，在電機減速器的驅(qū)動下，耙齒進行逆水流方向回轉(zhuǎn)運動；當(dāng)耙齒鏈運動到設(shè)備的上部時，由于槽輪和彎軌的導(dǎo)向，使每組耙齒之間產(chǎn)生相對運動，絕大部分固體物質(zhì)靠重力落下，另一部分則依靠清掃器的反向運動把粘在耙齒上的雜物清刷干凈。</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)有液位報警模塊，由液位計來測量格柵池內(nèi)的

32、水位，當(dāng)格柵池內(nèi)的水位超過給定的界限時，報警器發(fā)出報警，同時，系統(tǒng)停止工作。工作人員應(yīng)及時清查問題所在，當(dāng)該問題解決后，系統(tǒng)重新投入運行。 </p><p><b>　　2.2.2 調(diào)節(jié)池</b></p><p>　　由于生活污水水量的不穩(wěn)定性和波動較大，使管渠和構(gòu)筑物正常工作，不受廢水高峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理設(shè)施之前設(shè)置調(diào)節(jié)池，用以調(diào)節(jié)進、出水的流量。

33、無論是工業(yè)廢水，還是城市污水和生活污水，水量水質(zhì)在一日２４小時內(nèi)都有變化，對水量和水質(zhì)的調(diào)節(jié)，有預(yù)曝氣，沉淀作用，還可用作事故排水。設(shè)置液位計檢測調(diào)節(jié)池的液位，以免高液位污水溢出。</p><p>　　2.2.3 SBR反應(yīng)池池</p><p>　　SBR反應(yīng)池中有一臺曝氣機。曝氣機的運行是由可編程序控制器來實現(xiàn)自動控制，在每個反應(yīng)周期內(nèi)，曝氣機在相應(yīng)的時間段內(nèi)運行。</p>

34、<p>　　污泥的厭氧消化不但使有機物消化分解提高污泥穩(wěn)定性而且隨著污泥穩(wěn)定化過程產(chǎn)生大量高熱值的沼氣作為能源利用,使污泥資源化。</p><p>　　處理系統(tǒng)其過程包括：</p><p>　?、俪渌?打開進水泵) 0.5h;</p><p>　　②曝氣(開啟空壓機) 50min;</p><p

35、>　?、畚勰啾?0.5h;</p><p>　?、芘潘?打開排水泵) 0.5h</p><p>　　從充水開始到排水結(jié)束為一個周期。在分解污水含碳化合物的同時,相繼進行含氮化合物的硝化和反硝化,最終達到脫磷、脫氨和脫氮的目的。</p><p><b>　　2.2.4 除鹽池</b>

36、;</p><p>　　若污水不經(jīng)除鹽程序，直接排出，當(dāng)水中的鹽類物質(zhì)含量達到一定的濃度時，就會改變水中生物的生存環(huán)境，導(dǎo)致水中生物的細胞里的水分大量流失，從而，使各種生物脫水而死。</p><p>　　除鹽系統(tǒng)經(jīng)過除鹽池完成除鹽程序。</p><p>　　除鹽時由余氯儀檢測，當(dāng)系統(tǒng)檢測到水中含有高濃度鹽類物質(zhì)時，關(guān)閉閥門，利用反滲透膜的特性來除去水中經(jīng)過中和反應(yīng)及

37、生物化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生出來的多余的鹽類物質(zhì)；當(dāng)系統(tǒng)檢測到低濃度鹽類物質(zhì)時，則污水通過溝渠流入清水池。</p><p>　　為了防止反滲透膜兩側(cè)的壓力突變造成滲透膜破損，應(yīng)對除鹽池進行劃分，使每個分支都有一個半透膜，從而，提高半透膜的使用時間，節(jié)省成本</p><p><b>　　設(shè)備的控制要求</b></p><p>　?。?）格柵井的污水由液位計

38、進行檢測液位的高低，當(dāng)格柵井液位高時，關(guān)閉進水水泵，為低液位時開啟水泵進水過濾。</p><p>　?。?）調(diào)節(jié)池用于緩沖峰時污水的沖擊，可以儲存來不及深度處理的污水，同樣由液位計控制，高液位時停止進水。</p><p>　?。?）SBR反應(yīng)池進水閥門開啟，當(dāng)污水到一定液位時停止進水。</p><p>　?。?）進水閥門關(guān)閉后，空壓機開始運行，進行曝氣，在曝氣50m

39、in小時后，關(guān)閉空壓機。</p><p>　?。?）在反應(yīng)池內(nèi)由污水進行沉淀，污泥泵運行0.5小時，排出污泥。</p><p>　?。?）打開排水閥，反應(yīng)池開始排水，到低液位時，排水停止。排水直接進入除鹽池中進行除鹽。除鹽池中污水到達高液位時，排水停止，計時器不停止，以便工人有時間處理。</p><p>　?。?）除鹽池中由余氯儀檢測濃度，低濃度時排水電磁閥開始排水

40、，高濃度時停止排水。</p><p>　　系統(tǒng)中所有控制閥采用就地和遠程控制方式,即使在程控系統(tǒng)完全故障的情況下還可以通過就地控制實現(xiàn)手動控制。選擇遠程控制時,控制閥由操作員在操作站上控制。操作員可以在操作站對控制閥進行狀態(tài)監(jiān)視和動作控制,對控制閥的控制可分選擇自動和手動方式。在自動方式時控制閥受P L C邏輯程序控制,在手動方式時控制閥由操作員直接在操作界面上點擊控制，也可在控制室內(nèi)的操作站上進行遠方操作。&l

41、t;/p><p>　　2.3 PLC的I/O分配</p><p>　　啟動開關(guān)SB1 X0 格柵井電磁閥KM1 Y0</p><p>　　格柵井低位液位計B1 X1 格柵井高液位報警燈HL1 Y1</p><p>　　格柵井高位液位計B2 X

42、2 調(diào)節(jié)池高液位報警燈HL2 Y2 </p><p>　　調(diào)節(jié)池低位液位計B3 X3 調(diào)節(jié)池進水閥 KM2 Y3</p><p>　　調(diào)節(jié)池高位液位計B4 X4 SBR反應(yīng)池進水閥 KM3 Y4</p><p>　　SBR反應(yīng)池低液位計B5

43、X5 SBR反應(yīng)池高液位報警燈HL3 Y5</p><p>　　SBR反應(yīng)池高液位計B6 X6 空壓機KM4 Y6</p><p>　　除鹽系統(tǒng)低液位計B7 X7 污泥泵KM5 Y7</p><p>　　除鹽系統(tǒng)高液位計B8

44、 X10 SBR排水閥KM6 Y10</p><p>　　余氯儀低濃度檢測B9 X11 除鹽池高位報警燈HL4 Y11</p><p>　　余氯儀高濃度檢測B10 X12 高濃度檢測報警燈HL5 Y12</p><p>　　停止開關(guān)SB2

45、 X13 除鹽系統(tǒng)排水閥KM7 Y13</p><p>　　手動格柵池進水電機SB2 X14 手動格柵池進水電機KM8 Y14</p><p>　　手動調(diào)節(jié)池進水電機SB3 X15 手動調(diào)節(jié)池進水電機KM9 Y15</p><p>　　手動反應(yīng)池進水電機SB4 X16

46、 手動反應(yīng)池進水電機KM10 Y16</p><p>　　手動空壓機SB5 X17 手動空壓機KM11 Y17</p><p>　　手動排污泵SB6 X20 手動排污泵KM12 Y20</p><p>　　手動反應(yīng)池排水電機SB7

47、X21 手動反應(yīng)池排水電機KM13 Y21</p><p>　　手動除鹽池排水電機SB8 X22 手動除鹽池排水電機KM14 Y22</p><p>　　2.4 I/O設(shè)備確定及PLC的選型</p><p>　　2.4.1 I/O設(shè)備確定 </p><p>　　可編程控制器（PLC）

48、 三菱 FX2N-48mr</p><p>　　電機（水泵） 江林泵業(yè) WQ型 </p><p>　　液位變送器 西安力敏 ND-21</p><p>　　余氯儀 諾博科技 NSC100</p

49、><p>　　數(shù)字顯示儀表 力敏 LXMT600</p><p>　　污泥泵 藍升 ZW排污泵</p><p>　　2.4.2 PLC的選型</p><p>　　本系統(tǒng)一共需要24個輸入/出點，設(shè)計中用到的是三菱公司出產(chǎn)的FX2N系列中的FX2N-4

50、8MR型號。FX2N系列是三菱PLC是FX家族中比較先進的系列。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力，F(xiàn)X2N高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置.除輸入出16～25點的獨立用途外，還可以適用于多個基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。 </p><p>　　2.5系統(tǒng)軟

51、件的介紹</p><p>　　本次編程用的是三菱的編程軟件GX Developer 8，本軟件有以下特點。</p><p>　　1. 軟件的共通化GX Developer能夠制作Q系列，QnA系列，A系列（包括運動控制（SCPU））,FX系列的數(shù)據(jù),能夠轉(zhuǎn)換成GPPQ,GPPA格式的文檔。 此外，選擇FX系列的情況下，還能變換成FXGP(DOS),FXGP(WIN)格式的文檔。</p

52、><p>　　2. 利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠?qū)xcel,Word等作成的說明數(shù)據(jù)進行復(fù)制，粘貼，并有效利用。 </p><p>　　3. 程序的標(biāo)準(zhǔn)化 (1) 標(biāo)號編程 用標(biāo)號編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認(rèn)識軟元件的號碼而能夠根據(jù)標(biāo)示制作成標(biāo)準(zhǔn)程序。 用標(biāo)號編程做成的程序能夠依據(jù)匯編從而作為實際的程序來使用。 (2) 功能塊（以下，略稱作FB） FB是以提高

53、順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)順序程序時反復(fù)使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運用到別的順序程序時的順序輸入錯誤。 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字（宏定義名）登錄（宏登錄）到文檔，然后輸入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠靈活利用了。 </p><p>　　4. 能夠簡單設(shè)定和其他站點的鏈接 由于連接對象的指定被圖

54、形化而構(gòu)筑成復(fù)雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設(shè)定。 </p><p>　　5. 能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接 (1) 經(jīng)由串行通訊口 (2) 經(jīng)由USB (3) 經(jīng)由MELSECNET/10(H)計算機插板 (4) 經(jīng)由MELSECNET(Ⅱ)計算機插板 (5) 經(jīng)由CC-Link計算機插板 (6) 經(jīng)由Ethernet計算機插板 (7) 經(jīng)由CPU計算機插板 (8) 經(jīng)由AF計算機插板。</p&g

55、t;<p>　　6. 豐富的調(diào)試功能 (1) 由于運用了梯形圖邏輯測試功能，能夠更加簡單的進行調(diào)試作業(yè)。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程序。 (2) 在幫助中有CPU錯誤，特殊繼電器/特殊寄存器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊寄存器的內(nèi)容的情況下提供非常大的便利。(3) 數(shù)據(jù)制作中發(fā)生錯誤況時，會顯示是什么原因或是顯示消息，所以數(shù)據(jù)制作的時間

56、能夠大幅度縮短。</p><p>　　程序仿真時用的是三菱編程軟件的配套軟件，Gx simulator6。</p><p>　　仿真軟件的功能就是將編寫好的程序在電腦中虛擬運行， 其實這個仿真軟件相當(dāng)于編程軟件的一個插件。</p><p>　　第三章 PLC程序設(shè)計</p><p>　　3.1系統(tǒng)I/O接線圖</p><p

57、><b>　　3.2系統(tǒng)程序流程</b></p><p>　　3.3系統(tǒng)梯形圖3-3</p><p>　　3.4系統(tǒng)程序仿真圖及系統(tǒng)說明</p><p>　　當(dāng)X000閉合時，輔助繼電器M0接通，檢測液位，格柵池低液位時X001接通，格柵池進水電機Y000運行，格柵池進水。</p><p>　　當(dāng)格柵池液位到高液位

58、時X002接通，高液位報警燈Y001接通，第三步中的Y001斷開，格柵池停止進水。</p><p>　　調(diào)節(jié)池中低液位X003時，調(diào)節(jié)池進水電磁閥Y003接通，調(diào)節(jié)池進水。</p><p>　　調(diào)節(jié)池高位時高液位檢測計X004接通，高液位報警燈Y002接通，第10步中的Y002斷開，調(diào)節(jié)池停止進水。</p><p>　　輔助繼電器M0接通時，輔助繼電器M1也接通。&

59、lt;/p><p>　　M1接通，定時器T1開始計時，當(dāng)液位沒有超過高液位警戒時，反應(yīng)池的進水電磁閥開始進水。</p><p>　　當(dāng)T1計時結(jié)束時，第19步中的T1關(guān)斷，反應(yīng)池停止進水，T2開始計時，在T2計時的時間段中，空壓機Y006運行，向反應(yīng)池中充氣，進行曝氣。</p><p>　　當(dāng)T2計時結(jié)束后，第27步中的T2關(guān)斷，空壓機Y006停止向反應(yīng)池中充氣，同時T

60、3開始計時，在這T3的時段中排污泵Y007運行，排出污泥。</p><p>　　當(dāng)T3計時結(jié)束時，第34步中的T3關(guān)斷，排污泵Y007停止，同時T4開始計時，在這時段中，排水電池閥Y010開始運行，反應(yīng)池排水。</p><p>　　當(dāng)T4計時結(jié)束時，由第50步，進行重置各定時器。反應(yīng)池重新運行。</p><p>　　當(dāng)反應(yīng)池中的液位到達高液位時，X006接通，Y00

61、5高位報警接通，第19步中的Y005關(guān)斷，Y004關(guān)斷，反應(yīng)池停止進水。</p><p>　　當(dāng)反應(yīng)池的液位到達低液位時X005接通，輔助繼電器M2接通，第41步中的M2關(guān)斷，排水電池閥Y010關(guān)斷，反應(yīng)池停止排水。</p><p>　　當(dāng)除鹽池中的液位到達高液位時，X010接通，高位報警Y011接通，第41步中的Y011關(guān)斷，反應(yīng)池停止排水。T4仍然進行計時，給工人以處理的時間。<

62、/p><p>　　當(dāng)除鹽池中余氯儀檢測污水中鹽濃度低時，X011接通，排水電磁閥Y013接通，除鹽池開始排水。</p><p>　　當(dāng)除鹽池檢測到污水中鹽濃度為高時，X012接通，Y012高濃度報警接通，第68步中的Y012關(guān)斷，排水電磁閥Y013關(guān)斷，除鹽池停止排水。</p><p>　　當(dāng)控制柜上手動按下格柵池電機按鈕X014時，自動程序中的格柵池進水電機Y000關(guān)

63、斷，啟動手動格柵池進水電機。</p><p>　　當(dāng)控制柜上手動按下調(diào)節(jié)池進水電機按鈕X015時，自動程序中的調(diào)節(jié)池進水電機Y003關(guān)斷，啟動手動調(diào)節(jié)池進水電機。</p><p>　　當(dāng)控制柜上手動按下反應(yīng)池進水電機按鈕X016時，自動程序中的反應(yīng)池進水電機Y004關(guān)斷，啟動手動反應(yīng)池進水電機。</p><p>　　當(dāng)控制柜上按下空壓機按鈕時，啟動手動空壓機。<

64、;/p><p>　　當(dāng)控制柜上按下排污按鈕時，啟動手動排污泵。</p><p>　　當(dāng)控制柜上按下排水按鈕時，啟動手動排水泵。</p><p>　　當(dāng)按下控制柜上除鹽池排水按鈕時，啟動手動除鹽池排水泵。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　本系統(tǒng)與傳統(tǒng)污水工藝PLC控制相比

65、，具有功能齊全、高度智能化、運行可靠、投資節(jié)省、見效快等特點。對城市生態(tài)環(huán)境、水資源、城市環(huán)境及旅游業(yè)等，都起到了極大的推動作用。通過在畢業(yè)設(shè)計的這段時間里，基本上完成了對PLC工業(yè)污水處理系統(tǒng)的設(shè)計，達到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。在這個過程中，使我學(xué)到了很多知識，積累了許多寶貴的經(jīng)驗，鍛煉了自己的獨立思考能力和實踐動手能力。進一步加深了解了PLC在實踐當(dāng)中的應(yīng)用。熟悉了PLC硬件的工作原理，完成了整個系統(tǒng)的模擬調(diào)試，通過對系統(tǒng)的不斷修改和調(diào)試

66、，基本上達到了預(yù)期的設(shè)計要求。對三菱PLC的特點有了進一步的了解，污水處理系統(tǒng)采用了三菱系列PLC的特點，對一些開關(guān)量輸入/輸出點等一些模擬量進行控制，在工藝上實現(xiàn)了PLC的強大的功能，從而解決了污水處理的實際問題。</p><p>　　這次做論文的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做論文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，

67、那也就不叫論文了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后無論是在今后的工作中、生活中還是學(xué)習(xí)中都將激勵我繼續(xù)進步。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　首先，感謝我的指導(dǎo)老師劉老師，在這短時間里她給了我很多指導(dǎo)性的意見，并且教會了我很多不懂的知識。她治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細致、一絲不茍。她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。這篇論文的每個細節(jié)和數(shù)據(jù)，

68、都離不開您的細心指導(dǎo)。在這段時間里，我學(xué)到了很多課堂上學(xué)不到的東西。</p><p>　　其次，要感謝我的同學(xué)，設(shè)計期間，我們一起討論，我們一起找資料，在設(shè)計期間他們給我指出了很多細節(jié)上的錯誤，正是由于他的幫助，才使我的論文日趨完善。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 張培山、鐘昆，基于PLC的污水處理廠

69、自控系統(tǒng)的實現(xiàn)，控制系統(tǒng)，2006.1</p><p>　　[2] 李英輝、趙豫龍、戴青云，基于PLC的中水處理系統(tǒng)，石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008.4</p><p>　　[3] 何獻忠，工業(yè)污水處理的PLC控制應(yīng)用，湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2004.4</p><p>　　[4] 劉建雄，PLC控制系統(tǒng)在化學(xué)水處理系統(tǒng)的應(yīng)用，工程技術(shù)，2008.5</

70、p><p>　　[5] 陳慕君、吳軼、文方，基于PLC的污水處理模糊控制系統(tǒng)設(shè)計，江西現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008.7</p><p>　　[6] 孫衛(wèi)娜，基于PLC的污水處理系統(tǒng)研究,沈陽航空工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2007.6</p><p>　　[7] 楊曹爭、毛海亮，污水處理廠中的PLC及自控系統(tǒng)，交通環(huán)保，1997.5</p><p>　　[8

71、] 李瑞桂、孟凡華、孟祥廷，PLC在工業(yè)污水處理自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，應(yīng)用技術(shù)，2008.4</p><p>　　[9] 李國厚、楊青杰、洪源，PLC原理與應(yīng)用設(shè)計，1998.1</p><p>　　[10] 劉琨，污水處理廠自動控制應(yīng)用及系統(tǒng)建設(shè)，應(yīng)用技術(shù)，2006.4</p><p>　　[11] 董淑冷、茅紅偉、唐曉俊，PLC在污水泵站控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，制造業(yè)

72、自動化，2008.6</p><p>　　[12] 徐慶華，PLC在污水處理廠砂泵自動控制中的應(yīng)用，技術(shù)與應(yīng)用，2008.3</p><p>　　[13] 趙芳、李從冰，基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，工業(yè)控制計算機，2006.4</p><p>　　[14] 任萍、王創(chuàng)新，基于PLC的污水處理模糊控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，2006.1</p><p&g

73、t;　　[15] 凌軍、朱德勝、劉明全，PLC在污水處理提升泵房自控系統(tǒng)中的應(yīng)用，機電工程技術(shù)，2008.4</p><p>　　[16] 張建根，PLC在中水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用，資源與環(huán)境，2008.4</p><p>　　[17] 楊帆，基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)，武漢化工學(xué)院學(xué)報，2007.4</p><p>　　[18] 劉貫華，基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)

74、的設(shè)計，應(yīng)用技術(shù)，2008.4</p><p>　　[19] 胡青龍、朱洋君，基于PLC控制的污水凈化處理系統(tǒng)，冶金行業(yè)應(yīng)用，2006.4</p><p>　　袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅

75、袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿

76、肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈腿莄螞襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀罿肆薂螆裊肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羈膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿節(jié)衿羈</p><p>　　芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈

77、蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅

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