基于PLC的工業(yè)污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì).doc

基于PLC的工業(yè)污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)所在院系：機(jī)電學(xué)院所學(xué)專業(yè)：導(dǎo)師姓名：完成時(shí)間：摘要近年來(lái),污水處理廠已成為各個(gè)城市最重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一。尤其是中小城市,新建或擴(kuò)建污水處理廠已成為當(dāng)?shù)卣纳迫嗣裆钏降念^等大事。隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展、完善,污水處理廠的自動(dòng)化水平也相應(yīng)提高。而PLC控制器以其技術(shù)成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴(kuò)展方便、性能價(jià)格比高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成、功能及如何利用PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,并介紹了在系統(tǒng)實(shí)施中遇到的若干問(wèn)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(dòng)控制的可靠性,不僅減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且提高了污水處理廠的運(yùn)行效率和運(yùn)行效益,實(shí)現(xiàn)了污水廠生產(chǎn)管理的科學(xué)性。關(guān)鍵詞：PLC,污水處理,SBR反應(yīng)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(shè)計(jì).13控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).23.1除渣.23.2除油.33.3中和處理.43.4除有機(jī)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(shè)計(jì).105上位機(jī)與下位機(jī)的設(shè)計(jì).105.1上位機(jī)設(shè)計(jì).105.2下位機(jī)設(shè)計(jì).115.3上位機(jī)與下位機(jī)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(luò).156.1中央控制室.156.2控制分站.156.3現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀表.157結(jié)束語(yǔ).16致謝.17參考文獻(xiàn).171引言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)家對(duì)環(huán)保事業(yè)也越來(lái)越重視，越來(lái)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(wú)一例外地都使用了PLC作為其自控系統(tǒng)的主要設(shè)備。工業(yè)污水處理自動(dòng)控制近年來(lái)一直是控制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。伴隨著技術(shù)進(jìn)步、工藝改進(jìn)、系統(tǒng)完善的同時(shí),對(duì)工業(yè)污水處理的控制也提出了更高的要求。本系統(tǒng)構(gòu)建了基于PLC的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò),采用PC機(jī)和PLC組成網(wǎng)絡(luò)控制。為提高系統(tǒng)可靠性,用工控機(jī)作為上位機(jī),PLC作為下位機(jī),控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行。PLC編程采用了一種簡(jiǎn)便實(shí)用的方式。從而實(shí)現(xiàn)污水處理過(guò)程的自動(dòng)控制功能，同時(shí)與合流中央監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)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(gè)控制系統(tǒng)改造最終達(dá)到無(wú)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(dòng)化水平1。2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)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(yīng)池系統(tǒng)和除鹽池除鹽5個(gè)子系統(tǒng).經(jīng)過(guò)處理的水可滿足回收利用的要求,能實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用。生產(chǎn)廢水先通過(guò)柵格，使污水中的廢渣與水分離,然后進(jìn)入隔油池，通過(guò)刮板及刮泥機(jī)清除水中的油液，中和池做酸堿中和處理,污水從中和池進(jìn)入SBR反應(yīng)池進(jìn)行厭氧-好氧曝氣,在微生物的作用下,污水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被微生物氧化分解,廢水得到凈化。經(jīng)過(guò)曝氣處理的廢水去除有機(jī)污染物后進(jìn)入沉淀池進(jìn)行固液分離。分離后的水進(jìn)入處理池,加藥處理后將清水外排；分離后的污泥進(jìn)入集泥池,經(jīng)加藥混合、絮凝反應(yīng)后外運(yùn)填埋2。污水處理系統(tǒng)的工藝流程見(jiàn)圖1。圖1工藝流程圖3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(huì)提高河床高度，阻塞河道。尤其是在雨季到來(lái)的時(shí)候，會(huì)對(duì)人民的生命造成極大的危害，給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。除渣系統(tǒng)主要由格柵完成。明渠內(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(mén)、管道及其后續(xù)處理設(shè)備堵塞或損壞.污水過(guò)柵越緩慢,攔污效果越好,但過(guò)柵緩慢易造成柵前渠道或柵下積砂而使過(guò)水?dāng)嗝婵s小,流速變大.因此,污水過(guò)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(lái)確定,既要滿足除渣要求,又要滿足后續(xù)水處理構(gòu)筑物及設(shè)備的要求。除渣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2圖2格柵除渣結(jié)構(gòu)圖污物的堵塞將會(huì)使格柵前后的水位差增加,用液位計(jì)來(lái)測(cè)量該水位差,PLC通過(guò)測(cè)量液位差值控制格柵除污機(jī)的清污動(dòng)作，當(dāng)格柵前后的液位值之差大于預(yù)定值時(shí)開(kāi)啟格柵除污機(jī)，當(dāng)液位差值減少至預(yù)定值時(shí)自動(dòng)停機(jī)。除污機(jī)位于明渠內(nèi)的格柵上。此外PLC系統(tǒng)還可控制開(kāi)啟順序和運(yùn)行時(shí)間。格柵除污機(jī)的工作原理：格柵除污機(jī)是由一種耙齒配成一組回轉(zhuǎn)格柵鏈，在電機(jī)減速器的驅(qū)動(dòng)下，耙齒進(jìn)行逆水流方向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)耙齒鏈運(yùn)動(dòng)到設(shè)備的上部時(shí)，由于槽輪和彎軌的導(dǎo)向，使每組耙齒之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，絕大部分固體物質(zhì)靠重力落下，另一部分則依靠