《基于PLC的工业污水处理系统设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC的工业污水处理系统设计.doc（31页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、下载之后可以联系QQ1074765680 索取图纸，PPT，翻译=文档摘 要近年来,污水处理厂已成为各个城市最重要基础设施之一。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头等大事。随着自动化技术、计算机技术不断发展、完善,污水处理厂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应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统组成、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，提高了自动控制可靠性,不仅减轻了工
2、人劳动强度,而且提高了污水处理厂运行效率与运行效益,实现了污水厂生产管理科学性。关键词：PLC,污水处理,SBR反应Design based on the PLC industrial sewage processing systemAbstractIn 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
3、 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: matu
4、re 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
5、 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 on
6、ly 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目录1 引言12 系统总体设计13 控制系统设计23.1 除渣23.2 除油33.3 中和
7、处理43.4 除有机物53.5 除盐64 PLC选型74.1 PLCI/O口分配84.2 系统外部接线图94.3 软件设计105 上位机及下位机设计105.1 上位机设计105.2 下位机设计115.3 上位机及下位机之间通信125.3.1 PLC通信功能125.3.2 PLC通信协议126 通讯网络156.1 中央控制室156.2 控制分站15157 结束语16致谢17参考文献18第 13 页1 引言 随着国民经济发展，国家对环保事业也越来越重视，越来越多污水处理厂正在兴建或待建中，只要稍上规模污水处理厂，无一例外地都使用了PLC作为其自控系统主要设备。工业污水处理自动控制近年来一直是控制领
8、域研究热点之一。伴随着技术进步、工艺改进、系统完善同时,对工业污水处理控制也提出了更高要求。本系统构建了基于PLC工业控制网络,采用PC机与PLC组成网络控制。为提高系统可靠性,用工控机作为上位机,PLC作为下位机,控制现场设备运行。PLC编程采用了一种简便实用方式。从而实现污水处理过程自动控制功能，同时及合流中央监控系统进行通信，上传数据与接受中央监控系统下发控制命令。整个控制系统改造最终达到无人或少人值守目。本系统大大提高了污水处理自动化水平1。2 系统总体设计该污水处理系统,包括明渠除渣系统、平流隔油池系统、中与池中与系统、SBR反应池系统与除盐池除盐5个子系统.经过处理水可满足回收利用
9、要求,能实现污水循环利用。生产废水先通过栅格，使污水中废渣及水分离,然后进入隔油池，通过刮板及刮泥机清除水中油液，中与池做酸碱中与处理,污水从中与池进入SBR反应池进行厌氧-好氧曝气,在微生物作用下,污水中有机污染物作为营养物质被微生物氧化分解,废水得到净化。经过曝气处理废水去除有机污染物后进入沉淀池进行固液分离。分离后水进入处理池,加药处理后将清水外排;分离后污泥进入集泥池,经加药混合、絮凝反应后外运填埋2。污水处理系统工艺流程见图1。图1 工艺流程图3 控制系统设计3.1 除渣工业污水中含有大量废渣，如果不经处理直接排入河中，不仅污染环境，而且会提高河床高度，阻塞河道。尤其是在雨季到来时候
10、，会对人民生命造成极大危害，给国家带来巨大经济损失。除渣系统主要由格栅完成。明渠内格栅由一组平行金属栅条制成,一般斜置于污水主渠道上,截留污水中大块固体物,如塑料制品、纤维及其他生活垃圾,以防止阀门、管道及其后续处理设备堵塞或损坏. 污水过栅越缓慢,拦污效果越好,但过栅缓慢易造成栅前渠道或栅下积砂而使过水断面缩小,流速变大.因此,污水过栅流速应根据污水中污染物组成、含砂量及栅条间距等确定.格栅条间距应根据污水种类、流量代表性杂物种类与尺寸大小等来确定,既要满足除渣要求,又要满足后续水处理构筑物及设备要求。除渣系统结构如图2图2 格栅除渣结构图污物堵塞将会使格栅前后水位差增加,用液位计来测量该水
11、位差, PLC通过测量液位差值控制格栅除污机清污动作，当格栅前后液位值之差大于预定值时开启格栅除污机，当液位差值减少至预定值时自动停机。除污机位于明渠内格栅上。此外PLC系统还可控制开启顺序与运行时间。格栅除污机工作原理：格栅除污机是由一种耙齿配成一组回转格栅链，在电机减速器驱动下，耙齿进行逆水流方向回转运动；当耙齿链运动到设备上部时，由于槽轮与弯轨导向，使每组耙齿之间产生相对运动，绝大部分固体物质靠重力落下，另一部分则依靠清扫器反向运动把粘在耙齿上杂物清刷干净。本系统设有液位报警模块，由液位计来测量明渠内水位，当明渠内水位超过给定界限时，报警器发出报警，同时，系统停止工作。工作人员应及时清查
12、问题所在，当该问题解决后，系统重新投入运行3。液位报警系统结构如图3图3 液位报警结构图3.2 除油当污水中含有过多油类物质时，油膜就会覆盖水表面，导致外界氧气无法进入水中，而水中产生废气也无法顺利排出。从而会影响水中各种生物正常新陈代谢，导致大量生物灭绝。除油系统由隔油池中设置刮油机完成。平流隔油池中,一般装有链条式刮油机,废水从池一端进入,从另一端流出.池内水平流速较小,进水中相对密度小于1.0油滴在浮力作用下上浮,并积聚在池表面,通过设在池面集油管与刮油机收集浮油;相对密度大于1.0油滴随悬浮物下沉到池底,进入收泥斗后定期排放。刮油机结构如图4图4 刮油机结构图本系统报警模块原理及其结构
13、图同除渣系统原理及其结构图。3.3 中与处理当污水中含有酸性或碱性物质时，就会使水中酸碱性不平衡，从而改变水中生物生活环境，导致水中生物大量灭绝。若用这种水进行灌溉，就会使作物枯萎、死亡，给人民带来巨大经济损失。中与处理系统通过中与池完成。操作工人通过自动控制或手动控制加酸及加碱阀门及含有酸碱性废水充分中与,力图通过中与反应使污水PH值在6.5-7.5之间,然后流入SBR反应池,这样使SBR反应池中为中性环境,适合微生物将有害物质充分分解为无害物质。其工艺流程如下：由PH值量计测量污水酸碱值，控制加酸阀、加碱阀进行中与作业。(1)若为酸性时，PH值量计酸性触点接通，加碱阀门打开。(2)若为碱性
14、时，PH值量计碱性触点接通，加酸阀门打开。(3)若酸碱适中时，PH值量计中性触点接通，加碱阀与加酸阀门关闭，安全灯打开4。中与池结构如图5图5 中与池结构图本系统报警模块原理如下：当PH值量计检测到中与池内PH值小于2时，就说明水中酸性太强，为防止此酸性污水对处理设备某些元件造成危害，此时，报警器发出报警，设备停止工作。当PH值量计检测到中与池内PH值大于12时，就说明水中碱性性太强，此时，报警器发出报警，设备停止工作。系统报警时工作人员应对污水来源进行调查，看是否有强酸或者强碱物质泄露。如果有，则应该及时治理；若没有，则应该对污水进行必要稀释，而后，才能继续处理污水。此外，本系统液位报警模块
15、原理及其结构图同除渣系统原理及其结构图。3.4 除有机物当水中含有大量有机物时就会导致水质富营养化，某些浮游生物在水中爆发性繁殖，消耗水中大量氧气，从而使水中其他生物大量死亡。这种生长量特别巨大浮游生物是粉红色或红褐色，因此染红了海水，导致了赤潮。赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业与海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。一方面，赤潮引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；另一方面，有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。清除有机物通过SBR反应池完成。污水生物处理技术中序批式活性污泥法(SBR法)是一种简单、
16、快速且低耗污水处理工艺，具有以下优点：（1）结构简单；（2）沉淀性能好；（3）有机物去除效率高；（4）提高难降解废水处理效率；（5）防止污泥膨胀性能强；（6）脱氨、除磷效果好；（7）耐冲击负荷与处理能力强。本系统共一个SBR反应池，池子中有一台曝气机。曝气机运行是由可编程序控制器来实现自动控制，在每个反应周期内，曝气机在相应时间段内运行，并根据SBR反应池内水质调整曝气量，实现节能运行。污泥厌氧消化不但使有机物消化分解提高污泥稳定性而且随着污泥稳定化过程产生大量高热值沼气作为能源利用,使污泥资源化。其过程包括：充水(打开进水泵) 7h;曝气(开启空压机) 1.75h;沉淀 1.5h;从充水开始
17、到排水结束为一个周期。在一个周期内通过曝气、停气使充氧/缺氧状态相互交替进行。在分解污水含碳化合物同时,相继进行含氮化合物硝化与反硝化,最终达到脱磷、脱氨与脱氮目5。本系统液位报警模块原理及其结构图同除渣系统原理及其结构图。3.5 除盐若污水不经除盐程序，直接排出，当水中盐类物质含量达到一定浓度时，就会改变水中生物生存环境，导致水中生物细胞里水分大量流失，从而，使各种生物脱水而死。除盐系统经过除盐池完成除盐程序。除盐时由除氯仪检测，当系统检测到水中含有盐类物质时，开启阀门，使该污水流入除盐池，利用反渗透膜特性来除去水中经过中与反应及生物化学反应所产生出来多余盐类物质；当系统未检测到盐类物质时，
18、则污水通过沟渠流入清水池。为了防止反渗透膜两侧压力突变造成渗透膜破损，应对除盐池进行划分，使每个分支都有一个半透膜，从而，提高半透膜使用时间，节省成本。除盐系统结构如图6图6 除盐系统结构图本处理系统所有控制阀采用就地与远程控制方式,即使在程控系统完全故障情况下还可以通过就地控制实现手动控制。选择远程控制时,控制阀由操作员在操作站上控制。操作员可以在操作站对控制阀进行状态监视与动作控制,对控制阀控制可分选择自动与手动方式。在自动方式时控制阀受P L C逻辑程序控制,在手动方式时控制阀由操作员直接在操作界面上点击控制。也可通过键盘与鼠标在控制室内操作站上进行远方操作。阀门开关及闭合及水位联锁,低
19、液位开启、高液位闭合并报警。自动/手动/就地操作进行联锁。系统所有被检测量可在操作界面上实时监视。系统控制每列装置停止与再生程序、自动加酸加碱程序。对于顺序控制设置必要分步操作、成组操作或单独操作等,并有中断或旁路等操作功能。在操作站界面上显示各步骤设定时间与剩余时间等。当某一设备发生故障时，画面上出现“报警”字样，并且代表该设备图形将闪烁，在报警记录中出现故障发生时间、故障设备名称及告警原因等，因此能及时通知操作人员，以便最快地排除故障，恢复生产运行。另外还可对PLC进行诊断报警6。4 PLC选型PLC是可编程控制器简称，在本系统中PLC代替了原先硬接线控制逻辑电路，实现了生产自动控制。PL
20、C较原先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情况下，不必改变PLC硬件设备，只要改变相应程序就可满足用户要求。(2)适用于工业环境，具有高可靠性PLC产品平均无故障时间达5年以上，因而它是一种高可靠产品，大大地提高了生产设备工作效率。 (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、逻辑与算术运算，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，也可用于连续流程控制系统，从而使污水处理设备控制水平大大提高。 （4)易掌握，便于维护 使用人员只需掌握工程上通用梯形图语言就可进行用户程序编程与调试。因此，即使不懂计算机人，
21、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自身高可靠性，也使其故障率几乎降至于零。正是PLC具有这么多优点，才使越来越多PLC应用到污水处理厂中7。本文采用日本松下电工公司FP系列PLC，其型号位C16。本文使用一个8位I/O扩展模块。PLC通过各种模块接口采样电信号；控制信号由PLC输出后以420mA电流形式送到执行机构，控制执行机构动作。4.1 PLCI/O口分配输入设备 输入设备 启动开关SB0 X0 明渠电磁阀KM0 Y0明渠低位液位计B1 X1 明渠高液位报警灯HL1 Y1明渠高位液位计B2 X2 刮油机KM2 Y2除油池低位液位计B3
22、 X3 除油池高液位报警灯HL3 Y3除油池高位液位计B4 X4 加碱阀KM4 Y4中与池低液位计B5 X5 加酸阀KM5 Y5 PH计酸性触点B6 X6 强酸报警灯HL6 Y6PH计碱性触点B7 X7 强碱报警灯HL7 Y7PH计强酸性触点B10 X10 中与池高液位报警灯HL10 Y10PH计强碱性触点B11 X11 冲水电磁阀KM11 Y11中与池高液位计B12 X12 空压机KM12 Y12SBR反应池低液位计B13 X13 沉淀池状态灯HL13 Y13SBR反应池高液位计B14 X14 排水阀KM14 Y14除盐池低液位计B15 X15 SBR反应池高液位报警灯HL15 Y15除盐池
23、高液位计B16 X16 除盐系统电磁阀KM16 Y16停止开关SB17 X17 除盐池高液位报警灯HL17 Y174.2 系统外部接线图本系统外部接线图如图7图7 系统外部接线图4.3 软件设计系统总程序设计如图8图8 系统总程序图5 上位机及下位机设计5.1 上位机设计污水处理监控系统用于对4个污水分站运行状态进行集中监控，用于监控工业控制计算机通过工业以太网及现场PLC主站相连，上位机操作系统采用Windows XP，监控画面图形使用3DMAX制作。上位机主要功能是对污水站数据采集与自动控制系统控制参数进行设置，监控设备运行及控制状态，绘制重要参数变化曲线。当上位监控机PC启动后,首先进入
24、了管理员登陆界面,输入正确登陆码,进入污水处理工艺监控界面,其中包含过程工艺监控画面,控制操作画面,实时曲线画面参数设定画面,报警画面等。这些画面之间可以随意切换。在退出系统之前,系统会询问你是否确定退出,以防止误操作。上位机软件设计。上位机为通用工控计算机。为了更好地反映各设备运行情况,又分别制作了中与池系统、厌氧池系统、组合池系统、沉淀池系统等分画面。画面中各参数值都是根据下位机PLC改变而改变。工作人员通过这些画面可以随时对系统运行参数、设备状态、各种越限报警信号,进行实时监测、处理、记录与显示。监控软件启动时首先进入主画面,可直观地显示污水处理工艺流程图,各个设备运行状态、仪表读数都可
25、以在主画面中显示。点击主画面中对应按钮,可直接切换到各个分画面系统相应监控画面,分画面可以查阅各个仪表、传感器与阀门参数,还可以进行上下限报警、打印报表、显示趋势曲线等设置。如“中与池系统”,以污水pH中与系统流程为监控界面,在中与池与管道敏感区安装pH计,其输出4mA20mA标准信号进入A/D转换器,经过A/D转换后变为相应数字信号,然后进行运算,再输出一组4mA20mA标准信号,信号反馈到上位机,根据当前运行情况来控制阀门,以控制所加酸碱量,达到酸、碱平衡。流程图上可监控各个现场数据,每个监控点均放在流程图相应位置,可实时显示过程数据。5.2 下位机设计下位机系统软件设计。下位机采用松下F
26、P0型PLC,可以与现场传感器、变送器、自动化仪表相连,进行数据通信、数据处理与数据管理。根据工艺要求,PLC得电自检无误后,外部传送信号通过传感器、自动化仪表输入到PLC,当电路发生短路、断路或过载时电动机将停止,同时发出报警。通过PLC进行数据处理,PLC可根据液位信号决定设备启停与阀门开关,以出水水质为依据采用前馈反馈控制方法,使系统在各种工况下都能够实时地、稳定地控制水质。液位、PH值等模拟量也采用闭环控制,形成多个控制回路。污水处理过程逻辑性很强,阀门与液位之间动作有很多连锁关系,将所有有连锁关系阀门与液位动作关系确定清楚,然后用相应控制点形成电气连锁,即可实现工艺要求。整个软件设计
27、为便于调试采用模块化编程,其主要包括信号获取处理、信号控制、故障模块设计,及上位机通信设计。控制每个设备功能模块都编制好后,将功能模块都放在组织块中,PLC执行程序时,按顺序执行组织块中所有功能模块,就可以实现对所有设备自动或手动控制8。5.3 上位机及下位机之间通信 PLC通信功能PLC及计算机通信一般是通过计算机串口实现。根据一台计算机及PLC通信数量不同，可分为一台计算机及一台PLC通信1：1方式，一台计算机及多台PLC通信1：N方式。本文采用1：N方式9。此时，计算机使用RS-422/RS-232C适配器通过RS-422口及PLC连接，如图9所示。图9 计算机及PLC连接图 PLC通信
28、协议FP系列PLC通信系统基本协议是松下电工专用通信协议MEWTOCOL,分为两个部分：一是关于PLC及计算机通信协议MEWTOCOL-COM，另一个是关于数据传送协议MEWTOCOL-DATA。（1）MEWTOCOL-COM通信协议发送命令帧格式通信开始先由计算机发出呼叫，呼叫信息包括一些特殊标志码、PLC站号与呼叫字符等，具体格式如图10。图10响应帧格式PLC接到计算机呼叫后，首先判断是不是一个完整信息，然后检查呼叫站号是不是自己站号，若是呼叫自己，则发送响应信息，否则不予理睬。如果正常，PLC发送下面信息，如图11。图11在数据传送期间如有错误，将由PLC发送下面信息，如图12。图12
29、（2）MEWTOCOL-DATA协议这是应用在PLC及PLC之间或计算机之间进行数据传送通信协议。发送命令帧格式，如图13。图13响应帧格式正确响应，如图14。图14 错误响应，如图15。图156 通讯网络该自动化系统是由中央监控管理级(工业计算机)、区域现场级(可编程逻辑控制器)、检测执行级(现场监测仪表)组成三级计算机分散控制系统。6.1 中央控制室一般来说,中央控制室设备主要有工控计算机、工业电视监控系统、不间断供电电源、打印机、网络控制设备、大型屏幕显示设备等组成。中央控制室功能主要是接收现场控制分站传送各阶段工艺参数及设备状态,为生产管理提供依据;工艺管理人员按工艺要求,通过工控计算
30、机向现场控制分站发出控制指令;另外工控计算机具备数据记录、报表打印、趋势查询、报警查询与确认等功能;工控机监控软件操作、数据更改也在此进行;它还可及上级企业管理网络进行通讯,为上级管理单位提供生产信息等工作。中央控制室以工控计算机为核心,采用100M交换式计算机局域网络,通过光纤冗余环与工业以太网交换机及各控制分站相连接进行数据传输。工业电视监控系统是在中控室操作监视台上设视频控制器与监视器,可控制、切换视频图像与显示模式,通过调整安放在不同运行区域控制摄像机方位角度,巡视或定点监视生产区域设备运行状况与工艺调整执行情况。6.2 控制分站控制分站由一套可编程控制器PLC、一台现场操作显示系统一
31、台不间断供电电源UPS、分布式或远程I/O单元组成。控制分站一般根据生产工艺设备布置区域进行设置。中小型污水处理厂一般设置2-4个控制分站。每个控制分站负责相应区域所有自动化设备控制,控制分站主要功能是接收现场采集生产数据,并将生产数据通过网络上传至中央控制室,接受中央控制室发出控制指令,完成对现场设备控制操作。现场监测仪表是在工艺运行过程中在线测量、监视、显示工艺运行环节关键数据参数自动化智能仪表,是最基层数据采集来源。现场监测仪表主要分为两大类:(1)反映物理参数检测仪表,主要包括压力测量仪表、流量测量仪表、温度测量仪表、液位测量仪表。(2)反映水质状况在线分析仪表,主要有溶解氧分析仪、工
32、业酸度计、污泥浓度计、检测仪等设备。仪表维护应严格按照生产厂家提供维修及维护说明书、手册进行。每日巡视、定期清洗、注意校验标定,做好维修计划,保证仪表正常运行。中控室操作站监控污水处理与污泥处理全过程,是整个计算机系统枢纽。加药间一体化工控机监控加药区域过程,脱水机房一体化工控机监控脱水机房区域处理过程。厂长室计算机系统仅有监测功能,没有控制功能,所监测是污水处理、污泥处理全过程。中控室操作站与模拟屏之间通过RS232进行串行通信。污水处理厂多采用工业以太网连接中央控制室及控制分站数据传输,传输速率一般为100Mbps,这种系统整体稳定性、可靠性强10。控制系统结构图，如图16。图16 控制系
33、统结构图7 结束语本文采用PLC对污水处理厂控制系统进行了改造，经过调试与运行，本控制系统基本达到预期控制要求，系统具有较高可靠性，可基本实现污水处理厂无人化管理，不仅减轻了工人劳动强度,而且提高了污水处理厂运行效率与运行效益,实现了污水厂生产管理科学性。其中,PLC发挥了相当重要作用。从而降低了污水厂运行成本。运行实践证明，及传统继电器控制相比，节省了大量时间继电器、计数器及其他相关设备，提高了自动控制准确性与可靠性，同时保障了设备运行安全，收到了良好经济效益与社会效益。致谢首先，感谢我导师，在这几个月里她给了我很多指导性意见，并且教会了我很多不懂知识。她治学严谨细致、一丝不苟。她循循善诱教
34、导与不拘一格思路给予我无尽启迪。这篇论文每个细节与数据，都离不开您细心指导。其次，要感谢我同学，在设计期间他们给我指出了很多细节上错误，正是由于他帮助，才使我论文日趋完善。参考文献1张培山、钟昆，基于PLC污水处理厂自控系统实现，控制系统，2006（1）2李英辉、赵豫龙、戴青云，基于PLC中水处理系统，石家庄职业技术学院学报，2008（4）3何献忠，工业污水处理PLC控制应用，湖南冶金职业技术学院学报，2004（4）4刘建雄，PLC控制系统在化学水处理系统应用，工程技术，2008（5）5陈慕君、吴轶、文方，基于PLC污水处理模糊控制系统设计，江西现代职业技术学院学报，2008（7）6孙卫娜，基
35、于PLC污水处理系统研究,沈阳航空工业学院学报，2007（6）7杨曹争、毛海亮，污水处理厂中PLC及自控系统，交通环保，1997（5）8李瑞桂、孟凡华、孟祥廷，PLC在工业污水处理自动控制系统中应用，应用技术，2008（4）9李国厚、杨青杰、洪源，PLC原理及应用设计，10刘琨，污水处理厂自动控制应用及系统建设，应用技术，2006（4）11董淑冷、茅红伟、唐晓俊，PLC在污水泵站控制系统中应用，制造业自动化，2008（6）12徐庆华，PLC在污水处理厂砂泵自动控制中应用，技术及应用，2008（3）13赵芳、李从冰，基于PLC污水处理控制系统，工业控制计算机，2006（4）14任萍、王创新，基于
36、PLC污水处理模糊控制系统，控制系统，2006（1）15凌军、朱德胜、刘明全，PLC在污水处理提升泵房自控系统中应用，机电工程技术，2008（4）16张建根，PLC在中水处理系统中应用，资源及环境，2008（4）17杨帆，基于PLC污水处理控制系统，武汉化工学院学报，2007（4）18刘贯华，基于PLC污水处理控制系统设计，应用技术，2008（1）19胡青龙、朱洋君，基于PLC控制污水净化处理系统，冶金行业应用，2006（4）20陈廷炯，造纸废水处理PLC控制系统应用，上海工业自动化研究所 21马建斌，油田污水处理工艺中PLC应用，长江大学学报，2007（8）下载之后可以联系QQ1074765
37、680 索取图纸，PPT，翻译=文档摘 要近年来,污水处理厂已成为各个城市最重要基础设施之一。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头等大事。随着自动化技术、计算机技术不断发展、完善,污水处理厂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应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统组成、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，提高了自动控制可靠性,不仅减轻了工人劳动强度,而且提高了污水处理厂运
38、行效率与运行效益,实现了污水厂生产管理科学性。关键词：PLC,污水处理,SBR反应Design based on the PLC industrial sewage processing systemAbstractIn 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 plan
39、ts 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, fin
40、e 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 i
41、n 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 worker
42、s 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目录1 引言12 系统总体设计13 控制系统设计23.1 除渣23.2 除油33.3 中和处理43.4 除有机物53.5 除
43、盐64 PLC选型74.1 PLCI/O口分配84.2 系统外部接线图94.3 软件设计105 上位机及下位机设计105.1 上位机设计105.2 下位机设计115.3 上位机及下位机之间通信125.3.1 PLC通信功能125.3.2 PLC通信协议126 通讯网络156.1 中央控制室156.2 控制分站15157 结束语16致谢17参考文献181 引言 随着国民经济发展，国家对环保事业也越来越重视，越来越多污水处理厂正在兴建或待建中，只要稍上规模污水处理厂，无一例外地都使用了PLC作为其自控系统主要设备。工业污水处理自动控制近年来一直是控制领域研究热点之一。伴随着技术进步、工艺改进、系统
44、完善同时,对工业污水处理控制也提出了更高要求。本系统构建了基于PLC工业控制网络,采用PC机与PLC组成网络控制。为提高系统可靠性,用工控机作为上位机,PLC作为下位机,控制现场设备运行。PLC编程采用了一种简便实用方式。从而实现污水处理过程自动控制功能，同时及合流中央监控系统进行通信，上传数据与接受中央监控系统下发控制命令。整个控制系统改造最终达到无人或少人值守目。本系统大大提高了污水处理自动化水平1。2 系统总体设计该污水处理系统,包括明渠除渣系统、平流隔油池系统、中与池中与系统、SBR反应池系统与除盐池除盐5个子系统.经过处理水可满足回收利用要求,能实现污水循环利用。生产废水先通过栅格，
45、使污水中废渣及水分离,然后进入隔油池，通过刮板及刮泥机清除水中油液，中与池做酸碱中与处理,污水从中与池进入SBR反应池进行厌氧-好氧曝气,在微生物作用下,污水中有机污染物作为营养物质被微生物氧化分解,废水得到净化。经过曝气处理废水去除有机污染物后进入沉淀池进行固液分离。分离后水进入处理池,加药处理后将清水外排;分离后污泥进入集泥池,经加药混合、絮凝反应后外运填埋2。污水处理系统工艺流程见图1。图1 工艺流程图3 控制系统设计3.1 除渣工业污水中含有大量废渣，如果不经处理直接排入河中，不仅污染环境，而且会提高河床高度，阻塞河道。尤其是在雨季到来时候，会对人民生命造成极大危害，给国家带来巨大经济损失。除渣系统主要由格栅完成。明渠内格栅由一组平行金属栅条制成,一般斜置于污水主渠道上,截留污水中大块固体物,如塑料制品、纤维及其他生活垃圾,以防止阀门、管道及其后续处理设备堵塞或损坏. 污水过栅越缓慢,拦污效果越好,但过栅缓慢易造成栅前渠道或栅下积砂而使过水断面缩小,流速变大.因此,污水过栅流速应根据污水中污染物组成、含砂量及栅条间距等确定.格栅条间距应根据污水种类、流量代表性杂物种类与尺寸大小等来确定,既要满足除渣要求,又要满足后续水处理构筑物及设备要求。除渣系统结构如图2图2 格栅除渣结构图污物堵塞将会使格栅前后水位差增加,用液位计来测量该水位差, PLC通过测量液位差值控制格栅除污