基于PLC污水处理系统设计

江苏海事职业技术学院2012届专科生毕业设计

专科毕业设计（论文）设计题目：基于PLC污水处理系统设计

系部：电气工程系

专业：电气自动化技术（工企电气）

班级：工企电气091301

姓名：顾秋泳学号：093905130110

指导教师：熊渊琳职称：助教

2012年6月南京

摘要

随着现代生产工艺的飞速发展，现场对传动设备的快速性、连续性、系统性的要求越来越高。本系统主要介绍了污水处理工艺流程，PLC在城市污水处理中的具体应用以及计算机监控系统数据采集的方法。系统运用SIEMENS S7-400PLC作为控制核心，各级监控系统通过工业以太网相互连接，通过此设计提高了污水处理厂的运行管理水平。本系统结合某污水处理厂自动化控制系统的实际运行情况，设计并改造了污水处理厂的设备组成、自动化控制方式和各工作站的功能、网络构成等。通过生产实践证明，该系统不仅具有较强的并行协调处理能力，而且具有高可靠性、灵活性和可扩展性，以及高速处理能力等优点。充分证明自动化控制系统对提高生产效率、无人值守或少人值守、提高安全性具有良好效果。

关键词污水处理自动化控制系统PLC软件设计

Abstract

With the rapid development of modern production technology,field of transmission equipment of the rapid,continuous,systematic request more and more high.This system mainly introduces the sewage treatment process,PLC in city sewage treatment in specific applications and computer monitoring system data collecting method.System using SIEMENS S7-400PLC as the control core,various monitoring system through industrial Ethernet connection,through this design to improve the level of operation and management of wastewater treatment plant.This system unifies some sewage treatment plant automation control system's actual operation,design and transformation of the sewage treatment plant equipment, automation control and each workstation function,network structure.Through the production practice has proved that,this system not only has the strong parallel processing ability,and has high reliability,flexibility and scalability,and high speed processing capability.The full proof of the automation control system to raise the production efficiency,unattended or fewer people on duty,improve safety with good results.

Keywords:Sewage treatment Automation control system PLC Software design

目录

1引言 (1)

1.1国外污水处理系统的发展状况 (1)

1.2国内污水处理系统的发展现状 (1)

2污水处理系统分析 (2)

2.1污水处理主要内容 (2)

2.2污水处理工艺流程 (2)

3设计方案的确定 (3)

3.1PLC控制系统的设计分析 (3)

3.2污水处理PLC控制系统的设计与分析 (4)

4PLC的程序设计 (6)

4.1PLC的选择 (6)

4.2硬件部分的设计 (7)

4.3软件部分的设计 (8)

4.4组态软件对现场监控的实现 (13)

结论 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

1引言

随着我国经济的不断发展，人们对于生态环境的要求也在日益提高，要求越来越的污水处理达标后排放，目前国内外正在修建及待建的污水厂也日益增多。

中国人均水资源占有量少，空间分布不均。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大，由此背景下，污水处理行业已成为一种新兴产业。

虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高，但是中国目前的污水处理行业仍处于发展的初级阶段。

1.1国外污水处理系统的发展状况

国外一些发达国家，随着经济的发展，并较早实现工业现代化。这些国家经济发展较早、较快，环境问题，特别是水资源污染严重，也较早反映，但也受到各国政府的重视，投入了大量的人力，物力，进行水处理的研究。这些国家在研究新的水处理理论和技术的同时，也注重研究污水处理自动控制系统。他们就投资高效，智能型密集，污水处理设备及自动化控制仪表。一些发达国家经过十年的努力，污水处理率达到80%~90%，成功地解决了从城市和工业点源污染。

作为一个结果，控制技术，网络通信技术和现场总线技术的飞速发展，污水处理厂很快意识到网络控制在污水处理厂。同时国外早期监控技术引入给排水工程，取得了良好的经济效益和社会效益。国外重视水处理系统的发展，形成了一批有智能，稳定，控制单元，如抗体的基因序列，西门子系列，s7schneider多伦多量子系列，同时国外也十分重视在线仪表的开发，电子+H股公司如德国，美国美国州哈希公司开发了溶解氧，化学氧需求分析仪。

1.2国内污水处理系统的发展现状

我国第一座大型污水处理厂，天津市纪庄子污水处理厂于1982年破土动工，1984年4月28日竣工投产运行，处理规模为26万立方米/天。纪庄子污水处理厂投产运行后多年来达到设计出水水质标准，使黑臭的污水变为清流，它的诞生填补了我国大型污水处理厂建设的空白。在此成功经验的带动下，北尔、上海、广东、广西、陕西、山西、河北、江苏、浙江、湖北、湖南等省市根据各自的具体情况分别建设了不同规模的污水处理厂。

与国外发达国家相比，中国的污水处理自动控制起步较晚，七十年代开始使用热工仪表，集中检验；八十年代应用分析仪器和DCS系统；到九十年代，随着大量使用国际贷款

的大型污水处理厂建设和运营污水处理在中国，自动化水平控制系统大大的增加。从国外引进的污水处理厂的自动控制系统已广泛应用于分布式微机监控系统，采用自动化程度更高的仪器，各种新技术，新设备的大量出现和应用。可以说，中国的污水处理自动化的现状是：手动和自动皆备，自制和引用并行。

2污水处理系统分析

2.1污水处理主要内容

城市污水、生活污水、生产污水或工业企业局部处理后的生产污水，往往都排入城市排水系统，故把生活污水和生产污水的混合污水叫做城市污水。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、动植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。经处理后的污水，最后流向有三种：排放水体；灌溉田地；重复使用。水处理的目的不外乎三种：

1.去除水中影响使用水质的杂质以及污泥的处置，这是最主要的内容。

2.为了满足用水的要求，在水中加入新的成分以改变水的化学性质，如食用水中加氟以防止龋齿病，循环冷却水中加缓蚀剂以控制腐蚀和结垢等。

3.改变水的物理性质的处理。

2.2污水处理工艺流程

污水处理的总体工艺

活性污泥是微生物群体及其吸附的有机和无机化合物的统称，具有有机质的降解能力，表明生物活性。这种方法的污水处理过程可以分为：格栅治疗，水泵扬程，砂处理，沉淀池，曝气池处理，二次沉淀池处理，浆料制备，天然气利用。现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级，二级和三级。

一级处理，主要去除污水中的悬浮固体是一个污染物质的物理治疗，大部分可以完成一级处理的要求。

二级处理，主要去除胶体和溶解的有机污染物，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。

三级处理，进一步处理了难降解有机物，氮磷是会导致水体富营养化的可溶性无机化合物。主要的处理方法：生物脱氮除磷方法，混凝沉淀法，砂率，活性炭吸附，离子交换法二沉池污泥回流部分初级沉淀池或生物处理设备，一部分进入了污泥浓缩池，后进入污泥消化池，经过脱水和烘干设备，污泥是最后被利用的。

3设计方案的确定

3.1PLC控制系统的设计分析

3.1.1PLC的基本结构

PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。根据结构形式的不同，PLC的基本结构分为整体式和模块式结构两类。

1.整体式：整体式(又称箱体式)结构的PLC由中央处理器(CPU)、存储器、输入/输出(I/O)单元、电源电路和通信端口等组成，并将这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结构简单、体积小、价格低、输入/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，但灵活性能较低。

2.模块式：是把PLC各基本组成做成独立模块。中型、大型PLC采用这种方式，便于维修。这种模式的主要特点是系统构成的灵活性高。可以构成不同控制规模和功能的PLC，但同时价格也比较高。

3.1.2PLC的工作原理

PLC采用了“顺序扫描，不断循环”的工作方式。

1.每次扫描过程。集中对输入信号进行采样，集中对输出信号进行刷新。

2.输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入，只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。

3.一个扫描周期分为输入采样、程序执行、输出刷新。

4.元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。

5.扫描周期的长短由三条决定。（1）CPU执行指令的速度（2）指令本身占有的时间（3）指令条数。

6.由于采用集中采样，集中输出的方式存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。

3.1.3PLC控制系统设计原则和设计步骤

1、设计原则

PLC控制系统的设计原则主要是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。

（1）PLC除了最大限度地满足控制要求外，同时要注意和现场工程管理和技术人员及操作人员紧密配合，共同解决重点问题和疑难问题。

（2）保证系统的安全可靠。

（3）力求简单、经济、使用与维修方便。

（4）适应发展的需要。

2、设计步骤

（1）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求这是整个系统设计的基础，以后的选型、编程、调试都是以此为目标的。

（2）确定I/O设备根据被控对象的功能要求，确定系统所需的输入、输出设备。

（3）选择合适的PLC类型根据已确定的用户I/O设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型，包括机型的选择、I/O模块的选择、特殊模块、电源模块的选择等。

（4）分配I/O点分配PLC的输入输出点，编制出输入/输出分配表或者画出输入/输出端子的接线图。

（5）编写梯形图程序

（6）进行软件测试

（7）应用系统整体调试

（8）编制技术文件系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。

3.2污水处理PLC控制系统的设计与分析

3.2.1污水处理的过程

本课题讲述了SBR污水生物处理工艺，即序批式间歇活性污泥法。这种工艺是按“进水、曝气、沉淀、排水”步骤周期性进行生化反应。从进水开始到排水结束算作一个周期。工艺流程图如图1所示。

图1SBR流程图

基本工艺流程如下：

1.进水

进水阀门打开，污水通过粗格栅，经过水泵，然后细格栅过滤到达SBR池。

2.反应

反应过程是SBR的主要工艺技术。当水位达到预定的注射量的水，停下来，打开空气阀。在鼓风机开始的同时，开始曝气，同时潜水搅拌器和回流污泥泵运行，可以开始反应操作，如驱动生化需氧量，硝化，反硝化和磷的吸收。根据反应需要达到的程度，曝气混合，并确定了反应时间，如果需要，添加药剂。在进入沉淀过程，应进行短时间的曝气，清除污泥上粘附的气泡或氮，为了确保顺利进行排泥。

3.沉淀

当SBR池停止曝气以后，空气阀门关闭，潜水搅拌器和回流污泥泵停止运行，开始重力沉淀和泥水分离。

4.排水

SBR池水位到达最高水位，并经过沉淀工艺以后，上清夜由滗水器缓慢排出池外。当池水位达到处理周期开始时的最低水位时，停止滗水。剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行，排泥至储泥池。

5.闲置

闲置期的作用是通过搅拌、曝气或静置使微生物恢复活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个运行周期创造良好的初始条件。通过闲置期后的活性污泥处于一种营养物的饥饿状态，单位重量的活性污泥具有很大的吸附表面积，因而一当进入下个运行周期的进水期时，活性污泥便可充分发挥其较强的吸附能力而有效地发挥其初始去除作

用。闲置期的设置是保证SBR工艺处理水水质的重要内容，闲置期所需的时间也取决于所处理的污水种类、处理负荷和所要达到的处理效果。

3.2.2设备控制流程

第一步：进水+曝气。1号SBR池开始进水设定时间为早8点，进水2h，通过1号电动蝶阀控制，进水的同时1号风机开始曝气，污泥回流到泵1号开启，开始回流。

第二步：2h后，1号电动蝶阀停止进水，1号回流泵停止回流；1号风机继续曝气。

第三步：持续曝气6h后，1号风机停止曝气。

第四步：静置期1h。1号SBR池静置1h后，此时，水面分层，污泥沉降置底，上清液用滗水器排出。

第五步：排水1h。静置1h后，开始排水，1号池内1号滗水器启动，由上顶点缓慢向下移动；滗水器潜至下顶点滗水结束后，迅速自动升回至上顶点停住。至此，滗水1h 结束。

第六步：滗水1h结束后，第一周期结束，开始下一循环周期进水，曝气，回流。以后各周期如上所述。

2号SBR池与1号SBR池间隔2个小时，开始进水，各步骤与1号SBR池相同，只是在时间上相互顺延。3号SBR池与2号SBR池相间隔2个小时，4号与3号SBR池相间隔2个小时，后续程序同1号设定。

3.2.3上位监控管理机

PLC通过通信电缆将采集参数传送给上位监控管理机，通过上位监控管理机可实时监测有关参数变化，并保留一段时间的数据，形成变化曲线。同时可以实时监测所控设备工作状态，具有设备故障报警、参数打印等功能。

4PLC的程序设计

4.1PLC的选择

污水处理自动控制系统中对PLC的性能提出了更高的要求，作为污水处理自动控制系统的核心控制器，它必须有以下特点：第一，必须是稳定可靠的，并有一个预定的数据处理和浓度的数据传输能力，具有较高的故障保护能力；其次，局部控制控制器可以独立承担控制分区基本控制的任务，即使监测站和监控中心因故障停止运行，相邻的控制器可以交换数据信息；然后，当一个控制站的控制量发生变化，能按照预定的计划和程序采取相应的算法，对于区域控制对象如泵和加药系统做出相应的调整。因此，它必须至少有一下

几个功能模块，数据采集功能、存储处理功能、通信功能、自动诊断功能和本地操作功能。

必须综合考虑整个监控系统的性能要求和自然条件以及运营周期对设备的要求进行选择，尤其在极端气候和恶劣环境状况条件下或较大规模的污水处理厂，需要选择性能更好的双机热备冗余的PLC。

PLC是可编程控制器的简称，在本系统中PLC代替了原先的硬接线的控制逻辑电路，实现了生产的自动化控制。

PLC较原先的继电器控制有下列优点:

1.控制程序可改变

在污水厂生产工艺或流程改变的情况下，不必改变PLC的硬件设备，只要改变相应的程序就可满足用户的要求。

2.适用于工业环境，具有高可靠性

PLC产品的平均无故障时间达5年以上，因而它是一种高可靠的产品，大大地提高了生产设备的工作效率，降低了生产的成本。

3.PLC功能齐全

一般PLC具有开关量及模拟量输人/输出、定时、计数、逻辑和算术运算，顺序控制，PID调节，通信等功能。除了应用于开关量控制系统外，也可用于连续的流程控制系统，从而使污水处理设备的控制水平大大提高。

4.易掌握，便于维护

使用人员只需掌握工程上通用的梯形图语言就可进行用户程序的编程和调试。因此，即使不懂计算机的人，也能掌握PLC。又由于PLC具有自诊断功能，因而较容易进行维护，查找出故障原因。由于PLC自身的高可靠性，也使其故障率几乎降至于零。正是PLC具有这么多的优点，才使越来越多的PLC应用到污水处理厂中。

由于设计的污水处理控制系统是应用在小型规模的污水处理厂，本系统选用西门子小型PLC S7-200系列，主机型号为CPU224XP，具有14个数字输入点和10个数字输出点，2个模拟输入点和1个模拟输出点。可以用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。

4.2硬件部分的设计

4.2.1I/O分配表

根据控制要求与设计方案，列出I/O分配表，如表1所示。

表1I/O分配表

输入信号I0.0复位

I0.1自动状态

I0.2滗水器下潜限位I0.3滗水器上升限位I0.4风机故障

I0.5进水泵故障I0.6滗水器故障I0.7回流泵故障I1.0手动自动切换I1.1下潜滗水器手动I1.2上升滗水器手动I1.3回流泵手动I1.4风机手动

I1.5进水泵手动

输出信号Q0.0下潜滗水器Q0.1上升滗水器Q0.2起停回流泵Q0.3起停风机Q0.4起停进水泵

4.2.2硬件电路接线图

根据实际PLC模块，I/O分配表和I/O接线图，连接PLC各模块，并通过PC机联机，实现程序控制要求。

4.3软件部分的设计

4.2.1程序的流程图

程序主要依据SBR法污水处理工艺具体一个SBR池，一个周期的流程图如图2所示

图2一个SBR池一个周期的流程图4.3.2梯形图程序

根据控制要求、I/O分配表，设计PLC梯形图，如图3所示

图3梯形图程序4.4组态软件对现场监控的实现

4.4.1组态王6.53的特点

组态王6.53是运行在Windows98/NT/2000上的一种组态软件，主要用来接受来自PLC 的数据，使用组态王，用户可以方便地构造适应自己需要的“监控与数据采集系统”，并可以实现：

1.使用清晰准确的画面描述工业控制现场。

2.使用图形化的控制按钮实现单任务和多任务。

3.设计复杂的动画显示现场的操作状态和数据。

4.显示生产过程的文字信息和图形信息。

5.为任何现场画面指定键盘命令。

6.监控和记录所有报警信息。

7.显示实时趋势曲线和历史趋势曲线。

8.使用多样而灵活的方式查询历史数据。

9.时间驱动和事件驱动的报表的打印。

10.设计多级安全控制和访问权限。

组态王6.53全面支持了OPC标准，支持网络结构、分布式历史数据库和分布式报警系统，还提供了完整的安全系统和冗余系统，使系统运行时变得更加安全、可靠、稳定。

4.4.2S7-200系列PLC的网络通信协议

S7-200系列PLC支持多种通信协议，如点对点接口(PPI)、多点接口(MPI)和PROFIBUS。在污水处理控制系统中，控制器将利用点对点PPI(Point-to-Point)协议与安装在上位计算机中的工业控制组态软件进行通信。网络上的S7-200CPU224PLC作为从站，组态软件组态王6.53作为主站。在PLC控制程序中，将污水处理控制系统运行现场的各项参数放入用户数据存储区的指定区域中，通过组态王6.53中的I/O变量采集或刷新这些存放在PLC用户数据存储区中的数据。这样，PLC就可以与上位计算机利用通信进行数据的交换，为实现上位计算机对污水处理控制系统现场数据的监控创造了条件。

结论

本文成功的运用了一系列设计方法，设计了人机监控污水处理的控制系统，更好地实现了对污水处理的顺序逻辑控制。本课题采用PLC作为污水处理控制系统的控制器，是充分利用了PLC硬件柔性化、抗干扰能力强、控制能力强、构成控制系统简单、设计周期短以及可维护性好等特点，使得污水处理控制系统功能强、可靠性高，和硬件结合即可应用于工业现场。

采用了PLC自动控制技术之后，大大降低了操作人员的工作量和操作强度，更加有效而合理的使用了能源和设备，解决了设备分散复杂，难于控制的难题，实现了节约能源降低能耗，排水达到了国家的排污指标，对改善国家自然环境起到了很大作用。

致谢

我首先要感谢我的毕业设计指导老师熊渊琳老师，本论文是在熊老师的精心指导下完成的。在这期间熊老师渊博的学识、高尚的品格、严谨的治学态度以及兢兢业业的敬业精神，始终激励鼓舞我不断前进。他孜孜不倦的教诲和悉心全面的教导在毕业设计期间给予了我莫大的帮助和照顾，同时为我的毕业设计指出了方法，提出了宝贵的建议。

我将牢记老师的教诲，同学的帮助，以科学严谨的思维态度和坚韧不屈的精神来面对每一次挑战，以热情开朗的态度来面对身边的每一个人，以积极乐观的态度来面对生活的每一天。衷心的感谢每位师生，谢谢你们给我的帮助与关怀，谢谢你们给了我一个美好的大学生活，你们是我最珍贵的财富，并向审阅本文的老师表示诚挚的谢意。

基于PLC的污水处理系统的设计

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常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书二级学院：电子信息与电气工程学院 专业：自动化班级： 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 评阅教师：职称： 2013年9 月

摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。本系统设计了格栅池，调节池，反应池和除盐池，通过除盐池的最后的浓度检测保证了污水的盐浓度的达标排放。 然而本系统也存在一定的缺陷，整个系统的设计偏于简单，最后对于污水中的微生物的排放也没有详细的检测。这就需要在以后的设计中不断改善。 关键词：污水处理； PLC；工艺流程

Abstract Currently, the majority of our sewage treatment control system automation level is not high, low security, mismanagement, efficiency is generally lower than the world standards. China is relatively backward automatic control system of sewage treatment, sewage treatment and the high cost of wastewater treatment plant discharge of the treated effluent quality is unstable, so how to establish an effective automatic control system to optimize operating results, reduce operating costs, has important significance. This article describes the basic process of sewage treatment plants and processes, and through the research and design of a PLC-based control of sewage treatment systems. The article first introduces the PLC-based control system for wastewater treatment technology and related processes, control system hardware architecture and design, operating principles and design of the basic principles of PLC control system and steps to illustrate PLC in the application of the sewage treatment process. The system was designed grille pool, regulation pool, in addition to the reaction tank and Yanchi, Yanchi through except final concentration detection ensures the salt concentration of sewage discharge standards. However, the present system, there are some flaws, overall system design are somewhat simpler, and finally for the microorganisms in wastewater discharge there was no detailed testing. This requires continuous improvement in the design of the future. Keywords: sewage treatment; PLC; process

(完整版)基于PLC的小型污水处理系统设计

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目录 一、小型污水处理控制系统设计要求 1．技术要求 (1) 2．动力设备 (2) 3．设计要求 (2) 二、小型污水处理控制系统程序电路图 1. 程序流程图 (3) 2. 主电路设计 (4) 3. 交流控制电路设计 (4) 三、小型污水处理控制系统硬件软件设计 1. 可编程控制器控制电路设计 (5) 2. 输入输出口分配 (6) 3. 可编程控制器控制程序设计 (8) 4. 梯形图 (9) 5.出现问题及改进方式 (15) 6. 心得 (15) 四、参考文献

一、小型污水处理控制系统设计要求 1．技术要求 SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术，采用优势菌技术对校园生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。 SBR废水处理系统方案要充分考虑现实生活中校园生活区较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响废水处理效果，因此采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术可以提高SBR废水处理的效率，方便操作和使用。 SBR废水处理系统分别由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。SBR废水处理系统示意图如图1所示。 图1 SBR废水处理系统示意图 污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。 污水处理的第二阶段：采用能降解大分子污染物的曝气法，可使污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。整个好氧

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绪论 随着我国经济的快速发展，人民生活水平逐步提高，随之带来一系列的环境问题，特别是水环境的污染问题。我国政府对水污染的重视程度正在逐步提高，目前我国对大中城市的生活污水和工业污水己采取了一定的治理措旌，但中小城镇污水的处理情况不容乐观。全国许多小城镇没有污水处理设施，这不仅污染了当地水环境，影响了居民的身体健康，而且严重阻碍了经济的发展。为此，改善水环境，保护我国紧缺的水资源，成为刻不容缓的事情。 序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactors，简称SBR)符合中小城市(镇)污水处理的基本要求，其运行条件与中小城市(镇)污水的基本特征接近。SBR工艺集调节、初沉、曝气、二沉等过程于一池，按不同的时间顺序进行不同的操作，所有过程都在一个池体内进行，不需另建二沉池，也不需专用的回流污泥泵房，使水处理工艺简洁易行，构筑物占地少，布局紧凑合理，节省投资。SBR工艺抗冲击负荷能力较强，有较好的脱氮除磷效果，是一种先进的污水处理系统。SBR 工艺的这些优越性表现了其强大的生命力与广阔的应用前景。同时，SBR法本身也有一些缺点，主要表现为操作比较复杂，对自动化控制的要去较高。所以设计一套稳定可靠，节能，低成本的控制系统是十分必要的。 可编程控制器是专为工业环境下应用而设计，它采用可编制程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各类型的机械或生产过程。是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的，并逐步发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC 生产厂家约为200家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业领域都得到广泛的应用。随着微处理器技术和现代通信技术的发展，PLC也得到了迅速发展，其技术和产品日趋完善 将PLC应用于污水处理中大大提高了自动化程度，减少了人力投入，降低了成本。 1 系统主体设计 1.1 常用的工业污水处理工艺

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电子技术课程设计报告题目： plc控制的污水系统 学生姓名：张晗 学生学号： 1314050341 年级： 13级 专业：电气工程及其自动化 班级：电气（3）班 指导教师：聂文燕 机械与电气工程学院制 2015年11月

PLC的污水控制系统的设计 学生：张晗 指导老师：聂文燕 机械与电气工程学院电气工程及其自动化 摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC 控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等，最后按照工艺要求设计PLC控制系统，其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。 关键词：污水处理，PLC，工艺流程

1工业污水处理控制系统总体介绍 1.1工业污水处理基本概念 城市污水、生活污水、生产污水或经过工业企业局部处理后的生产污水，往往都排入排水系统。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、动植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。经处理后的污水，最后出路有三种：①排放水体；②灌溉田地；③重复使用。 污水污染物可根据化学性质和物理形态进行不同的分类。按化学性质，污水中的污染物质可分为无机性物质和有机性物质，其化学元素以炭、氮、磷为主。按物理形态，污水中的污染物质可分为固体悬浮物即呈颗粒状的污染物质、胶体污染物质和溶解性污染物质。 好氧有机污染物的性质稳定，在微生物的作用下，借助微生物的新陈代谢功能而降解为无机物，如二氧化碳、水、硝酸根离子等稳定的无机物。有机物的种类很多，其共性是在微生物的作用下被降解时，都要消耗水中的溶解氧，所以在工程实际中，采用以下的几个综合污染指标来表述：生物化学需氧量或生化需氧量（Bio-chemical Oxygen Demand, BOD）mg/L、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD) mg/L、总有机碳(Total Organic Carbon) mg/L、总需氧量(Total Oxygen Demand) mg/L。 虽然BOD 20 。能较精确地描述污水的生化需氧量，但其测定的时间太长，需20天。考虑到好氧分解速率一般在开始的几天最快，在20℃温度下，污水五日 生化需氧量(BOD 5)，约占BOD 20 的70%～80%，因此把BOD 5 作为衡量污染水的有机 物浓度指标。化学需氧量(COD)的特点是能够精确的表示污水中有机物的含量，并且测定时间短，但它不能像BOD那样表示出微生物氧化的有机物量。 1.2本设计系统工业污水处理工艺及描述： 本工业污水处理工艺流程图如下图2-4所示：

基于PLC的污水处理系统设计

的污水处理系统设计设计题目：基于PLC摘要 随着现代生产工艺的飞速发展，我国城市化进程的推动，中小城市(镇)数量的不断增多，由其带来的水污染问题日趋严重。序批式活性污泥法(简称SBR)符合中小城镇污水处理的基本要求，但必须实现自动控制，才能发挥其优势，使其具有更加广阔的应用前景。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。而PLC控制器以其技术成熟、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，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制。在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和 运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。充分证明了自动化控制系统对提高生产率，无人值守或少人值守，提高安全性具有良好的效果。 目录 摘要 0 第一章绪论 (1) 1.1国内污水处理行业的发展概 况 (1) 1.2生活污水的处理工 艺 (2) 1.3SBR污水处理工 艺 (3) 1.4本课题研究的主要内 容 (4) 第二章控制方案 (4) 2.1系统的总体设 计 (4) 2.2工艺及控制要求分 析 (7) 2.2.1 格栅池 (7)

2.2.2 调节池 (7) 2.2.3 SBR反应池 池 (7) 2.2.4 除盐池 (8) 第三章 PLC控制 (8) 3.1PLC的I/O分 配 (8) 3.2I/O设备确定及PLC的选 型 (9) 3.2.1 I/O设备确 定 (9) 3.2.2 PLC的选 型 (9) 3.3系统软件的介 绍 (9) 第四章 PLC程序设计 (11) 4.1系统I/O接线 图 (11) 4.2系统程序流 程 (12) 4.3系统梯形图 3-3 (13) 4.4系统程序仿真图及系统说 明 (13) 第五章调试和运行结果 (14)

基于PLC的污水处理系统的设计说明

1 绪论 我国是一个水资源匮乏的国家，而且时空分布上极不均匀，许多地区和城市严重缺水。与此同时，在我国大部分城市和地区，本已极为有限的水资源还受到水质恶化和水生态系统破坏的严重威胁。由于80%以上的污水未经有效处理就直接投进水域，已造成我国1/3以上的河段受到污染，90%以上的城市水域严重污染，近50%的重点城镇水源不符合饮用水标准。尤其伴随着城市化和工业化进程的加速，需水量和污染物排放量迅速增长，水危机不仅会长期存在，而且有迅速加剧的趋势。水资源短缺和水环境污染造成的水危机已经成为我国社会经济发展的重要制约因素。国外水环境恢复与再生的实践表明，污水深度处理与再利用是通向健康水循环的桥梁，推进污水深度处理和普及再生水，利用人类与自然兼容协调，创造良好水环境，促进人类可持续发展的重要举措。 1.1 选题的目的和意义 世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程序的环境污染。污水也是造成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。 我国是一个严重缺水的国家，虽然我国年平均水资源总量为28000亿m2，居世界第六位，人均水资源量为2220m2，居世界第110位，已经被联合国列为世界上13个缺水国家之一。目前我国约300个城市缺水，其中严重缺水城市有50个。据中国经济信息网分析统计，全国按目前正常需要，年缺水总量约为300亿～400亿立方米，因缺水造成的经济损失每年达2300亿元，超过洪涝灾害。水资源的匮乏和水资源的污染，已经严重影响了人民的日常生活，严重影响了我国的经济建设和发展。特别是我国北方城市，如、、等城市水资源更为短缺。根据国家十五发展纲要，十五期间各县市都要建立污水处理厂，如何保证处理过程的正常运行，减少运行成本成为环保部门、城建部门所关注的问题。目前国家治理污染的重点是“33211”工程，即“三河”(淮河、海河、辽河流域)、“三湖”(太湖、、滇池)、“两区”(酸雨控制区、二氧化硫控制区)、“一市”()、“一海”(渤海流域)[1]。我国城市污水处理的电耗为0.365kwh/m3、日本为0.304kwh/m3、美国为0.243kwh/m3，并且我们的工作人员还要比这些国家多，但是我国城市污水处理深度却远不如这些国家。造成这种结果的原因主要是：污

基于PLC的污水处理系统设计

设计题目：基于PLC的污水处理系统设计 摘要 随着现代生产工艺的飞速发展，我国城市化进程的推动，中小城市(镇)数量的不断增多，由其带来的水污染问题日趋严重。序批式活性污泥法(简称SBR)符合中小城镇污水处理的基本要求，但必须实现自动控制，才能发挥其优势，使其具有更加广阔的应用前景。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。而PLC控制器以其技术成熟、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，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制。在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。充分证明了自动化控制系统对提高生产率，无人值守或少人值守，提高安全性具有良好的效果。

目录

第一章绪论 国内污水处理行业的发展概况 近几年随着工业迅速，城市人口的逐渐增加，人们生活水平逐渐提高各种用水量亦随之增长。地球虽然有％的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的％，而且分布不均。 20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。 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；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机：12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施。 中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。 截至2005年底，全国661个设市城市中，已有383个城市建成污水处理厂792座，污水处理率由2000年的34％提高到52％，并形成了适合国情的污水处理技术路线和管理机制。其中，有135个城市的污水处理率已达到或接近70％，单厂处理规模达到每天100万立方米。 2007年，中国水污染治理投资达到亿元，比上年增加32%，占当年GDP的%。中国水环境质量总体保持稳定。2007年，共取缔一级水源保护区内排污口942个，停建二级水源保护区内可能造成污染的建设项目1294个，限期治理931个。 截至2010年9月底，全国设市城市、县及部分重点建制镇（以下简称“城镇”）累计建成污水处理厂2631座，污水处理能力达到亿立方米/日；全国正在建设的城镇污水处理项目达1849个，总设计能力约4660万立方米/日。在全国设市城市中，已有593个城市建有污水处理厂，占设市城市总数的%；累计建成污水处理厂1623座，形成污水处理能力亿立方米/日；其中36个大中城市（直辖市、省会城市和计划单列市）建有污水处理厂376座，处理能力达4368万立方米/日。在县城及乡、镇中，全国已有933个县（含新疆生产建设兵团团级单位）建有污水处理厂，约占县城总数的%；县城及乡、镇建有污水处理厂1008座，处理能力达1826万立方米/日。 虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。 一方面，中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。 因此中国应完善污水处理的政策法规，建立监管体制，创建合理的污水处理收费体系，扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。中国将在“十一五”期间投资3000亿元以推

基于PLC系统的污水处理控制系统毕业设计论文

理工类大学本科毕业设计论文 基于PLC的工业污水处理控制系统的设计 姓名：

基于PLC的工业污水处理控制系统的设计 摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC 控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等，最后按照工艺要求设计PLC控制系统，其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。 关键词：污水处理，PLC，工艺流程

目录 1 绪论 (1) 1.1工业污水处理的国内外现状 (1) 1.2课题的背景 (2) 1.3研究目的和意义 (3) 1.4课题主要设计的内容 (3) 2 工业污水处理控制系统总体介绍 (4) 2.1工业污水处理基本概念 (4) 2.2 常用的工业污水处理工艺 (4) 2.3工业污水处理系统控制形式 (7) 2.4 工业污水处理系统的功能要求 (8) 3 硬件系统配置 (10) 3.1主要组成部分 (10) 3.2电气控制系统................................ 错误！未定义书签。 3.3工业污水处理系统的工作原理 ........................................ 错误！未定义书签。 3.4 PLC选型 (14) 3.5 PLC的I/O资源配置 (14) 3.6其他资源配置 (17) 4 软件系统设计 (23) 4.1总体流程设计 (23) 4.2曝气过程控制的任务 (31) 4.3氯气投加环节 (32) 4.4絮凝剂投加环 (33) 4.5 PID控制 (33) 4.6 PLC和变频器通讯 (34) 5 调试和运行结果 (35) 5.1硬件系统的调试 (35) 5.2软件系统的调试 (35) 5.3运行结果 (36)

基于PLC的城市污水处理控制系统设计_毕业设计1 精品

毕业设计 设计题目：基于PLC的城市污水处理控制系统设计 系别：信息工程系 班级：电子信息工程 姓名： 指导教师： 年月日

基于PLC的城市污水处理控制系统设计 摘要 随着城市现代化建设步伐的加快，城市污水处理控制系统也日益发展和完善。城市污水处理控制系统是城市现代化建设的重要组成部分，对提高城市形象，改善人民生活，保护环境具有重要的意义。 本文论述了PLC控制系统在城市污水处理中的重要应用，详细介绍了SBR 污水处理法自动控制系统的设计过程。本系统包括梯形图设计和监控组态设计两个方面，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

The Design of Urban Sewage Treatment Controlled System Based on PLC Abstract With the quickening pace of urban modernization, urban sewage treatment control system has increasingly been developed and improved. The urban sewage treatment control system is a very important part of the urban modernization. It has the vital significance to improve the image of cities ,to improve peop le’s l ife and to protect the environment. The paper discusses the important application of the PLC control system in the urban sewage treatment system. And the process of the design named SBR sewage treatment automatic control system is introduced in detail in the paper. The system which consists of the design of ladder diagram and the design of configuration, has realized the automatic control and the remote monitoring of the small and medium cities. The system mainly includes the PLC、the liquid level sensor、the water pump、the water decanter、the pump into the mud and the mud pump. The system has two control mode including the manual and the automatic ones to control the field on the ladder language. The system design the monitoring interface by the MCGS configuration, which can not only simulate the working condition of the demo system, but also monitor the working condition at a real-time. Besides, the interface can control the system remotely and finish the automatic operation of the method named the SBR sewage treatment. Problem can be found in time when the system goes wrong, and the system will stop working, then maintenance is needed to reduce the accidents in the process of the sewage treatment. Keywords：PLC; urban sewage treatment; MCGS configuration software; SBR

PLC污水处理系统设计

SBR污水处理系统说明书 一．工艺流程要求 SBR是活性污泥法的一种，其反应机理及去除污染物的机理与传统的活性污泥法基本相同，只是运行操作方式不尽相同。SBR与传统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来分割流程各单元，以时间分割操作代替空间分割操作，非稳态生化反应代替生化反应，静置理想沉淀代替动态沉淀等嘲。整个过程对于单个操作单元而言是间歇进行的，但是通过多个单元组合调度后又是连续的，在运行上实现了有序和间歇操作相结合。SBR集调节、初沉、曝气、沉淀等过程于一池，按不同的时间顺序进行各种目的不同的操作，全部过程都在一个池体内周而复始地进行。不需设置二沉池及污泥回流设备。在该系统中，反应池在一定时间间隔内充满污水，以间歇处理方式运行，处理后混合液沉淀一段时间后，从池中排除上清液，沉淀的生物污泥则留于池内，用于再次与污水混合处理污水，这样依次反复运行，则构成了序批式处理工艺。典型的SBR系统分为进水、反应、沉淀、排水与闲置五个阶段运行。工艺流程图如下： 污水自动控制的四个阶段 1. 进水过程 进水过程包括污水从前池到泵房，泵房抽水想沉砂池计量槽而后进入反应池的这一过

程，进水泵通过液位行程开关实现间歇性的进水，排水池的液面达到最低液面时，由液面高位行程开关开启进水泵，当液面达到最高时，通过液面低位行程开关关闭进水泵。 而对于粗隔栅的前后，设液位行程开关，自动过程中开始启动粗隔栅机，定时20min；定时到，停止运行粗隔栅机2h；2h定时到，运行粗隔栅机20min，循环运行；检测液面，若超过，启动清污机；液面低于设定值时，停止清污。 而细隔栅机的流程和粗隔栅机的流程基本一致，详细过程见流程图。 2. SBR污水处理过程 SBR池完成间歇曝气，滗水，曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后进行对曝气机的自动控制，当溶解氧值偏低时，降低了微生物分解的效果，延长了处理时间，严重的可能导致处理失效，因此需要增加曝气机转速以增加溶氧量：当溶解氧值过高时，会导致微生物过氧化，降低了其活性，因此减小曝气机转速以减小供氧量，最终使SBR池中的溶氧量保持在一定的范围内。 3.排水过程 排水泵将滗水器排出的水通过液位行程开关实现间歇性的排水，排水池的液面达到最高液面时，由液面高位行程开关开启排水泵，当液面达到最低时，通过液面低位行程开关关闭排水泵。 4.排泥过程 排泥过程与排水过程类似，具体见其流程图。 二．控制系统的电路图 1.主电路接线图

基于PLC的工业排水处理专业系统设计

基于PLC的工业排水处理专业系统设计

武威职业技术学院 2011届本科毕业论文（设计） 论文题目：基于PLC的工业排水处理系统设计学生姓名：张克志 所在院系：机械工程系 所学专业：09机电一体化 导师姓名：陈旦花 完成时间：2011 年 5 月11 日

摘要 近年来,污水处理厂已成为各个城市最重要的基础设施之一。尤其是中小城市,新建或扩建污水处理厂已成为当地政府改善人民生活水平的头等大事。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。而PLC控制器以其技术成熟、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，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制,并介绍了在系统实施中遇到的若干问题及其解决措施。在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。 关键字：PLC；污水处理；SBR反应

目录 前言 (Ⅰ) 1 系统总体设计 (1) 2控制系统设计 (2) 2.1 除渣 (2) 2.2 除油 (4) 2.3 中和处理 (5) 2.4 除有机物 (6) 2.5 除盐 (7) 3 PLC选型 (8) 3.1 PLC的I/O口分配 (9) 3.2 系统外部接线图 (10) 3.3 软件设计 (11) 4 上位机与下位机的设计 (12) 4.1 上位机设计 (12) 4.2 下位机设计 (13) 4.3 上位机与下位机之间的通信 (14) 4.3.1 PLC的通信功能 (14) 4.3.2 PLC的通信协议 (14) 5 通讯网络 (17) 5.1 中央控制室 (17) 5.2 控制分站 (17) 5.3现场监测仪表 (18) 6 结束语 (19) 致谢............................................. 错误！未定义书签。参考文献 (21)

基于PLC的工业污水处理系统设计

河南科技大学 2009届本科毕业论文（设计） 论文题目：基于PLC的工业污水处理系统设计学生姓名：季洋洋 所在院系：机电学院 所学专业：机械设计制造及其自动化 导师姓名：王玉萍 完成时间：2009 年 5 月20 日

摘要 近年来,污水处理厂已成为各个城市最重要的基础设施之一。尤其是中小城市,新建或扩建污水处理厂已成为当地政府改善人民生活水平的头等大事。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。而PLC控制器以其技术成熟、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，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制,并介绍了在系统实施中遇到的若干问题及其解决措施。在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。 关键词：PLC,污水处理,SBR反应

Design based on the PLC industrial sewage processing system Abstract In recent years, sewage treatment plant has already become one of the most important infrastructures in every city, and especially in small and medium-sized ones, to build and expand such plants has been on the local governments’ top agenda to improve peoples’ life. With the development and improvement of automation technique and computer technology, automation level of sewage treatment plants has also made a corresponding leap. While PLC has series of merits such as: mature technique, fine universal property, high reliability, flexible to install, convenient to expand, excellent cost performance, etc, which have enabled it gain a more and more widespread application in industrial control. This paper will mainly introduce the composition and function of the automatic control system in sewage treatment plants and several problems that may occur in the practical use of the system and the possible solutions to them. Since the transformation by employing PLC control system in sewage treatment, the reliability of automatic control has been advanced, which has not only reduced workers’ work intensity, but also improved the operational efficiency of the sewage treatment plants, thus has made the scientific administration of manufacturing in sewage treatment plants possible. Key words: PLC, Sewage treatment, SBR reaction

基于PLC的污水处理系统的文献综述

基于PLC小型污水处理系统设计文献综述 何志香 （常熟理工学院，电气工程及其自动化） 1 引言 随着我国经济的快速发展，环境污染已成为我们不得不面对的问题，在国家提出“两型社会”的背景下，环境治理特别是污水处理更是我们的重中之重。尤其是我国水资源的短缺和污染现象严重，国家对水环境保护意识不断增强，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满足上述要求的最有效手段。如何有效地进行水资源的循环利用成为社会的一个重要问题。这样，污水处理系统就显得尤为重要。本次所做的项目的主要思想是将PLC做为一个控制单元，操作人员通过远程的计算机控制界面来对现场进行实时监控和实时污水处理操作。这里的计算机界面是通过组态王软件制作。 2 工艺 不同的污水处理对象，不同的污水处理环境，将需要有不同的污水处理工艺来处理。因此，在选择污水处理工艺的时候，必须要认真考虑当地污水的情况，以及实际的污水处理的环境。 2.1 污水处理工艺简介 目前，污水处理的方法一般以生物处理法为主，辅以物理处理法和化学处理。本课题研究的方向是对于小型单位的污水处理，比如小型工厂、学校等。而由于这些地方污水中有大量的有机物，这种污水成为生化污水，那么通过利用微生物的吸附、氧化和凤姐作用来降解污水中有机物的含量成为可以沉淀的污泥，从而是净化水质达到规定的排放标准。 2.2.2选择工艺流程 （1）污水进行粗略格栅 （2）进行小颗粒的格栅 （3）生物处理 （4）二次沉淀 （5）污泥处理 3 设计思路 3.1 控制硬件设计 污水处理站环境恶劣，操作和维护人员应在中控室完成对整个污水站监控，并根据现场状态及时维护。污水站控制系统由 PLC、变频器、压力传感器及上位机组成。本系统的控制核心为三菱FX2N系列PLC，硬件主要由电源、CPU、数字量输入输出、模拟量输入、通信单元等模块组成。控制系统主要完成数字、模拟信号采集，逻辑分析和控制，数字、模拟信号输出，数据通信控制等功能。变频器根据管网压力结合自带 PID 功能对电机进行调速，保持管网压力恒定。控制系统及污水处理状态采集到 PLC 中，通过组态王在工业计算机实时显示。 3.2 组态王控制 构造适应自己需要的数据采集系统。在本系统中，各工艺单元主要靠本地的PLC进行控制，这样即使在中央控制失效的时候系统也能自主运行。通过组态王采集现场的数据，可以将现场各设备的状态显示在工控机的屏幕上供值班人员监

基于plc的污水处理系统开题报告

一、本课题研究的主要内容、目的和意义 目前，环境问题成为了制约世界各国可持续发展的重要因素之一。水环境的污染问题，不仅严重影响着人们的健康，还加速了水资源 的短缺。众所周知，中国水资源严重缺乏，是世界13个缺水国家之一，如何有效的进行水资源的循环再利用成为社会的一个重要问题，因此，污水处理系统对于全面建设小康社会的中国而言就更重要了。 而与发达国家相比，中国污水处理的效率还很低，主要表现为城市生活污水处理效率低。城市生活污水处理在发达国家已经成为 了一个比较稳定的市场。而在中国则迫切需要加快污水处理的发展 进程。据有关资料显示，美国平均每1万人就拥有1座污水处理厂，英国与德国则每7000~8000人就拥有1座污水处理厂，而中国平均 每150万人才拥有1座污水处理厂。 因此，不断加大我国污水处理的效率和力度，对改善环境质量和人 民生存环境，促进社会的可持续发展具有重要的意义。而PLC控制 器以其技术成熟、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，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。

二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向） 污水处理的方法主要有物理、化学、物理化学以及生物等。这些方法根据实际情况，可以单一使用，也可以针对不同的污水混合使用。目前，污水处理的方法一般以生物法为主，以物理处理法和化学处理法为辅，常用的污水处理工艺有氧化沟法和SBR法。 氧化沟法。氧化沟法是活性污泥法的一种变形，属于低负荷、延时曝气活性泥法。发水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中不断的循环流动，因此又被称为“循环曝气池”氧化沟法具有处理工艺及构筑物简单，无初淀池和污泥硝化池，有机物去除率高，脱氮、除磷、剩余污泥少且易脱水，处理效果稳定等优点。但存在负荷低

基于PLC的污水处理系统设计

基于PLC的污水处理系统设计 摘要 近年来，污水处理厂已成为各个城市最重要的基础设施之一。尤其是在中小城市，新建或扩建污水处理厂已成为当地政府改善人民生活水平的头等大事。随着自动化技术、计算机技术的不断发展，完善，污水处理厂的自动化控制水平也相应的提高。而PLC控制器以其技术的成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性价比高等一系列优点、在工业控制领域中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍污水处理厂自动控制系统的组成、功能、及如何利用PLC实现污水处理自动控制。系统采用层次化控制设计，分为管理层，监控层，与控制层。该系统还介绍了基于PLC的污水处理系统自控工程的实现以及在实施中可能遇到的若干问题和解决措施。该污水处理系统不仅减轻了工作人员的劳动强度与难度，而且提高了污水处理的运行效率和效益，实现了污水管理的科学性。 关键词：污水处理，PLC, 控制系统

ABSTRACT In recent years, sewage treatment plant has become one of the most important infrastructure of the cities. Especially in small and medium-sized cities, the newly built or expanded sewage treatment plant has become a top priority for local governments to improve the people's living standard. With the unceasing development of automation technology and computer technology, the level of automation of the sewage treatment plants also improve. And PLC controller have been applied more and more in a series of industrial control advantages with its technology maturity and universal performance, high reliability, flexible, convenient installation, high performance-to-price expansion This paper mainly introduces the sewage treatment plant in automatic control system composition, function and how to make use of PLC realize automatic control of the sewage treatment . The system use hierarchical control design, make up from management layer, monitoring layer and control layer. The system introduce the realization of automatic control engineering of sewage treatment system based on PLC and also refer to some problems encountered in system implementation and counter measures. The sewage treatment system not only reduce the intensity and difficulty of the workers, but also improve the operation efficiency and sewage treatment efficiency and achieve the sewage management scientific. Keywords:Sewage treatment, PLC, Control system