基于PLC的工業(yè)污水處理系統(tǒng)設計.doc

基于PLC的工業(yè)污水處理系統(tǒng)設計所在院系：機電學院所學專業(yè)：導師姓名：完成時間：摘要近年來,污水處理廠已成為各個城市最重要的基礎設施之一。尤其是中小城市,新建或擴建污水處理廠已成為當?shù)卣纳迫嗣裆钏降念^等大事。隨著自動化技術、計算機技術的不斷發(fā)展、完善,污水處理廠的自動化水平也相應提高。而PLC控制器以其技術成熟、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,并介紹了在系統(tǒng)實施中遇到的若干問題及其解決措施。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)了污水廠生產管理的科學性。關鍵詞：PLC,污水處理,SBR反應DesignbasedonthePLCindustrialsewageprocessingsystemAInrecentyears,sewagetreatmentplanthasalreadybecomeoneofthemostimportantinfrastructuresineverycity,andespeciallyinsmallandmedium-sizedones,tobuildandexpandsuchplantshasbeenonthelocalgovernmentstopagendatoimprovepeopleslife.Withthedevelopmentandimprovementofautomationtechniqueandcomputertechnology,automationlevelofsewagetreatmentplantshasalsomadeacorrespondingleap.WhilePLChasseriesofmeritssuchas:maturetechnique,fineuniversalproperty,highreliability,flexibletoinstall,convenienttoexpand,excellentcostperformance,etc,whichhaveenableditgainamoreandmorewidespreadapplicationinindustrialcontrol.Thispaperwillmainlyintroducethecompositionandfunctionoftheautomaticcontrolsysteminsewagetreatmentplantsandseveralproblemsthatmayoccurinthepracticaluseofthesystemandthepossiblesolutionstothem.SincethetransformationbyemployingPLCcontrolsysteminsewagetreatment,thereliabilityofautomaticcontrolhasbeenadvanced,whichhasnotonlyreducedworkersworkintensity,butalsoimprovedtheoperationalefficiencyofthesewagetreatmentplants,thushasmadethescientificadministrationofmanufacturinginsewagetreatmentplantspossible.Keywords:PLC,Sewagetreatment,SBRreaction目錄1引言.12系統(tǒng)總體設計.13控制系統(tǒng)設計.23.1除渣.23.2除油.33.3中和處理.43.4除有機物.53.5除鹽.64PLC選型.74.1PLC的I/O口分配.84.2系統(tǒng)外部接線圖.94.3軟件設計.105上位機與下位機的設計.105.1上位機設計.105.2下位機設計.115.3上位機與下位機之間的通信.125.3.1PLC的通信功能.125.3.2PLC的通信協(xié)議.126通訊網(wǎng)絡.156.1中央控制室.156.2控制分站.156.3現(xiàn)場監(jiān)測儀表.157結束語.16致謝.17參考文獻.171引言隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，國家對環(huán)保事業(yè)也越來越重視，越來越多的污水處理廠正在興建或待建中，只要稍上規(guī)模的污水處理廠，無一例外地都使用了PLC作為其自控系統(tǒng)的主要設備。工業(yè)污水處理自動控制近年來一直是控制領域研究的熱點之一。伴隨著技術進步、工藝改進、系統(tǒng)完善的同時,對工業(yè)污水處理的控制也提出了更高的要求。本系統(tǒng)構建了基于PLC的工業(yè)控制網(wǎng)絡,采用PC機和PLC組成網(wǎng)絡控制。為提高系統(tǒng)可靠性,用工控機作為上位機,PLC作為下位機,控制現(xiàn)場設備運行。PLC編程采用了一種簡便實用的方式。從而實現(xiàn)污水處理過程的自動控制功能，同時與合流中央監(jiān)控系統(tǒng)進行通信，上傳數(shù)據(jù)和接受中央監(jiān)控系統(tǒng)下發(fā)的控制命令。整個控制系統(tǒng)改造最終達到無人或少人值守的目的。本系統(tǒng)大大提高了污水處理的自動化水平1。2系統(tǒng)總體設計該污水處理系統(tǒng),包括明渠除渣系統(tǒng)、平流隔油池系統(tǒng)、中和池中和系統(tǒng)、SBR反應池系統(tǒng)和除鹽池除鹽5個子系統(tǒng).經(jīng)過處理的水可滿足回收利用的要求,能實現(xiàn)污水的循環(huán)利用。生產廢水先通過柵格，使污水中的廢渣與水分離,然后進入隔油池，通過刮板及刮泥機清除水中的油液，中和池做酸堿中和處理,污水從中和池進入SBR反應池進行厭氧-好氧曝氣,在微生物的作用下,污水中的有機污染物作為營養(yǎng)物質被微生物氧化分解,廢水得到凈化。經(jīng)過曝氣處理的廢水去除有機污染物后進入沉淀池進行固液分離。分離后的水進入處理池,加藥處理后將清水外排；分離后的污泥進入集泥池,經(jīng)加藥混合、絮凝反應后外運填埋2。污水處理系統(tǒng)的工藝流程見圖1。圖1工藝流程圖3控制系統(tǒng)設計3.1除渣工業(yè)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。除渣系統(tǒng)主要由格柵完成。明渠內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斷面縮小,流速變大.因此,污水過柵的流速應根據(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)水處理構筑物及設備的要求。除渣系統(tǒng)的結構如圖2圖2格柵除渣結構圖污物的堵塞將會使格柵前后的水位差增加,用液位計來測量該水位差,PLC通過測量液位差值控制格柵除污機的清污動作，當格柵前后的液位值之差大于預定值時開啟格柵除污機，當液位差值減少至預定值時自動停機。除污機位于明渠內的格柵上。此外PLC系統(tǒng)還可控制開啟順序和運行時間。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格柵鏈，在電機減速器的驅動下，耙齒進行逆水流方向回轉運動；當耙齒鏈運動到設備的上部時，由于槽輪和彎軌的導向，使每組耙齒之間產生相對運動，絕大部分固體物質靠重力落下，另一部分則依靠