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1、工学学士学位论文啤酒污水处理掌握系统的设计专业名称电气工程及其自动化同学姓名曹文指导老师曹 卫扬 州 大 学2021 年 6 月1 / 10摘要随着社会进步，经济进展，生活水平的不断提高，人类对污水处理的要求越来越高；我国的污水处理水平与国外相比仍比较落后，因此，讨论基于运算机掌握技术的污水处理掌握系统具有重要的现实意义；本文介绍了啤酒污水处理的国内外现状及工艺流程，提出了一套基于组态王 6.52及 OMRON PLC的啤酒污水处理掌握系统的设计方案，依据啤酒污水处理工艺特点和掌握要求，对掌握系统上、下位机的软件程序进行了设计和调试，实现了上、下位机之 间的通信及系统的监控；系统性能稳固、牢靠
2、性高、掌握成效较好，有肯定的推广应 用价值；关键词： 啤酒污水处理；组态王； PLCABSTRACTWith the society progressing， the economic development， and the improvement of living standard，demands of human to the sewage treatment are increasing. The level of sewage treatment in China and abroad are still rather backward in compariso，n and the
3、refore the study of computer-based control technology to control the sewage treatment system hasimportant practical significance.This essay introduces the current studying situation of the brewery wastewater treatment automation control system，and the main process flow of the brewery wastewater trea
4、tment in the world ， the essay also put forward a control system for sewage treatment design which based on a set of Kingview6.52 and OMRON PLC. According to the national conditions and the brewery wastewater treatment factory reality， design and debug the software programs of the PC and the under-b
5、it machine of the control system，it has also realized not only thesystem monitoring but also the data communication between the PC and the under-bit machine. The control system has stable performance， high reliability and better control， and it also promote the use of a certain value.Keywords：Brewer
6、y wastewater treatmen；tKingView ；PLC目 录第一章绪论 1I / 10一、课题背景 1二、国内外现状 1一）国内的啤酒污水处理现状1二）国外的啤酒污水处理现状3三、本课题的工作任务4其次章啤酒污水处理掌握系统的总体设计5一、啤酒污水处理工艺流程5二、各子系统的构成及功能一）调剂池处理子系统66二）初沉池处理子系统7三）曝气池处理子系统8四）清水池处理子系统9五）污泥脱水间处理子系统9三、掌握方案的确定 10第三章基于 PLC的下位机软硬件设计 11一、可编程序掌握器简介 11一）可编程序掌握器的进展11二）可编程序掌握器的特点三）可编程掌握器的主要功能1112
7、四）可编程序掌握器的结构与原理13五）可编程掌握器的编程语言14六）可编程序掌握器应用系统设计方法14二、本系统基于 PLC的整体设计 15一）工艺要求 15二） PLC掌握系统结构图 16三） PLC的挑选 16四） PLC端口安排表 17五）工艺流程分析 18六）程序设计 19七）程序调试 21第四章基于组态王的上位机软硬件设计22一、组态王软件介绍 22一）组态王软件简介 22二）组态王软件的硬件环境22三）组态王开发治理软件的组成23四）组态王软件的开发系统26五）组态王的变量定义和治理26六） I/O 设备治理 27七）报警和大事系统 27二、本系统基于组态王的综合自动化设计28一）
8、组态王软件系统中掌握台的设计29二）组态王与外部设备的连接32三）基于组态王的人机界面设计32四）基于组态王的命令语言设计33第五章全文总结 34II / 10一、主要讨论成果结论34二、展望 34致谢 35参考文献 36III / 10第一章 绪论一、课题背景啤酒作为一种引入饮料，在我国已有一百多年的生产历史；随着人们生活水平提高和饮用习惯的转变，近年来我国的啤酒生产得到了快速进展，啤酒产量大幅增加， 目前我国已经成为世界五大啤酒生产国之一；随着啤酒产量的增加，污水的排放量也相应的增大了，没有经过处理的污水长期直接排入自然水域或农田，会造成严峻的环境污染，破坏农业生态，危及人类健康；啤酒厂的
9、污水处理与其它的工业污水处理相比有其特殊性，啤酒废水主要来源于啤酒生产过程中的麦芽制作、酿造和灌装等多道工序，富含多糖类、蔗糖、葡萄糖、果胶、矿物盐、纤维素等，是一种高浓度有机废水，特点是有机质多、无毒性、无放射成分，只有部分洗瓶水含碱；尽管如此，一切啤酒污水对受纳水体，特殊对流量小的河流都有很剧烈的污染；酿酒污水也不应直接排入市政下水道，由于污水腐解酸化会腐蚀包括混凝土在内的多种材料的下水管道；综合以上情形，对啤酒污水处理工艺的讨论具有极大的意义；二、国内外现状（一） 国内的啤酒污水处理现状由于啤酒废水为有机废水，且可生化性好，所以生化法是啤酒废水处理的首选方法；少物料缺失；）加强治理环境治
10、理，要分解到生产过程中的每个环节与生产治理紧密结合起来；排除跑、冒、滴、漏，安装配备监测外表，加强计量监督；）啤酒副产品的综合利用回收啤酒副产品进行综合利用，既可降低末端处理的难度，又可获得良好的经济效益和环境效益；啤酒酵母是高浓度有机废液，通过回收啤酒酵母、酒糟、废酒花、蛋白凝固物等可以削减啤酒废水污染负荷50%左右，从而使啤酒污水治理的基建投资削减约 40%；8 / 10回收啤酒酵母和酒糟有良好的经济效益；啤酒酵母是高浓度有机污染物，但又是有益的资源，它含蛋白质约 50%，并含有丰富的 B族维生素，国外将啤酒酵母开发用于食品、医药、饲料；它是高蛋白饲料添加剂，可代替鱼粉；国内只有少数啤酒厂
11、回收酵母作饲料出售；这也是目前国内在啤酒污水处理方面最落后于国外的一项技术；三、本课题的工作任务本课题的任务是开发啤酒污水处理掌握系统，重点是系统的硬件设计、软件设计和调试工作，设计合理的监控界面，上位机开发采纳组态王，下位机开发采纳PLC，主要讨论内容如下：）啤酒污水处理掌握系统的工艺要求及总体设计）系统掌握策略和掌握方案的确定） PLC硬件系统的设计） PLC软件掌握程序的设计）系统人机界面的组态和系统通讯及安装调试其次章 啤酒污水处理掌握系统的总体设计一、啤酒污水处理工艺流程近年来在啤酒污水处理的工艺中，比较流行的污水处理工艺有许多种，如氧化塘法、活性污泥法、生物滤池法和厌氧和好氧综合处
12、理法，各种工艺都有其各自的特 点；因此，任何一个污水处理厂的工艺挑选应依据污水量、污水水质和环境容量，在考虑经济条件和治理水平的前提下，选用安全牢靠、技术先进、节能、运行费用低、投资省、占地少、操作治理便利的成熟工艺；啤酒污水按有机物含量可分为两类：表 4-1初沉池分掌握台1）清洗废水：如漂洗酵母水、洗瓶水、生产装置清洗水等，这类废水受到不同程度的一般污染；2）含渣废水：如麦糟液、冷热凝固物、剩余酵母等，这类废水含有大量有机悬浮性固体；依据以上两类废水的特点，本课题所设计的污水处理系统在治理过程中要达到两方面的要求：3）曝气池分掌握台图 4-7 初沉池分掌握台如图 4-8 所示，此分掌握台上也
13、包括了主掌握台上的四个掌握按钮，功能也一样，另有三个切换按钮，亦可分别切换至各自的掌握台；图 4-8 曝气池分掌握台相应函数的，从而实现了运行方式判别、闭锁自动复归等功能；第五章总结与展望一、主要讨论成果结论本课题开发的啤酒污水处理掌握系统已经能够运行实施，并能够满意基本的功能要求：）在下位机掌握方式方面：采纳先进的PLC程控系统进行掌握；）在上位机监控方式方面：采纳组态王工控软件开发监控系统进行实时监控；系统包括对设备运行的现场状况监控和掌握室掌握；）在软件界面方面：由于采纳了在工业掌握中应用广泛的组态王，系统界面具有非常直观的特性，对系统进行治理和爱护非常便利；二、展望本文中啤酒污水处理掌
14、握系统采纳的是世界上较典型的处理工艺，且自动化程度较高，但是掌握手段大都是采纳常规掌握，随着规模的不断扩大，工艺掌握要求的不断提高，其常规掌握将越来越不适应；同时，由于时间比较仓卒，本论文也存在一些问题有待进一步讨论：）进一步完善系统整体的性能，提高系统掌握精度、牢靠性及更加全面的附加功能；改进啤酒污水处理治理方法，更新啤酒污水处理治理工具，提高治理工作效率，为实现啤酒污水处理现代化制造条件；）在运算机的高速、小型、大容量、低成本所供应的良好物质条件下，一系列新型掌握策略应运而生，如智能掌握、神经网络掌握、模糊掌握、自适应掌握、等， 但是运用在实践中且胜利应用在污水处理工业上并取得良好的应用成
15、效的仍不多，因此啤酒污水处理掌握系统也要依据硬件的进展更新换代，努力跟上时代的脚步；致谢本论文是在扬州高校导师曹卫老师尽心和热忱指导下完成的；从论文的选题、构思、理论讨论以及软件编制的整个过程中，曹老师都赐予了具体的指导和帮忙；他渊博的知最终，对评阅本论文的各位专家学者表达我最真诚的谢意！参考文献1 张学，徐中清，可编程掌握器在掌握中的应用，电工技术杂志，19992 张万忠，刘明芹，电器与 PLC掌握技术，化学化工出版社， 200321 张泽荣，可编程序掌握器原理及应用，北京: 清华高校出版社， 2004.822 李海，孙瑞征，陈振选，城市污水处理技术及工程实例，北京化学工业出版社，200223 国家环境爱护总局科技标准司，城市污水处理及污染防治技术指南，北京：中国环境科学出版社， 2001