东北石油大学电气课程设计.doc

东 北 石 油 大 学 课 程 设 计 2013年 12月 15日 东北石油大学课程设计任务书 课程 电气工程课程设计 题目 小型SBR废水处理PLC电气控制系统设计 专业 电气工程及其自动化 姓名 王小毅 学号 100603140224 主要内容包括： 　　　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。考虑现实生活中校园生活区较为狭小的特点，应用PLC控制技术，要求SBR废水处理系统能达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。 主要参考资料： [1]常晓玲.电气控制系统与可编程控制器?[M].北京：机械工业出版社，2004.?1.? [2]孙振强，王晖，孙玉峰.可编程控制原理及应用教程?[M].北京：清华大学出版社，2005.2.? [3]唐宇毅.电厂含油工业污水处理的PLC控制系统设计[D].广州：广东工业大学出版社，2005.? [4]廖常初.PLC编程及应用?[M].北京：机械工业出版社，2005.2.? [5]张培山，钟昆.基于PLC的工业污水处理厂自控系统的实现[J].控制系统,2006,5（1）：82-83.?完成期限 2013.12.2至2013.12.15 指导教师 专业负责人 2013年12月15日 目录 1．SBR废水处理工艺的技术要求 1 2．SBR废水处理系统动力设备 2 3．SBR废水处理电气控制系统设计要求 2 4．总体方案说明 2 5．SBR废水处理电气控制原理图设计 3 (1) 主电路设计 3 (2) 交流控制电路设计 4 (3) 主要参数计算 4 (4) PLC控制电路设计 5 (5) PLC控制程序设计 8 6．SBR废水处理系统电气工艺设计 15 7. 结论 17 参考文献 18 1．SBR废水处理工艺的技术要求 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1-1所示。 图1-1 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（曝气）时间一般需要6～8h。在曝气管路上安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开起，罗茨风机延时空载起动，然后排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当曝气处理结束后，排空电磁阀再次开起，罗茨风机空载停机，然后排空电磁阀延时关闭。曝气风机在无负荷条件下起动和停止，能起到保护电动机和风机的作用。经过0.5h的水质沉淀，PLC下达起动1#清水泵指令，将沉淀后的水泵入到清水池。当清水池中的水位升至正常高水位时，1#清水泵自动停止运行。这时2#清水泵自动起动向中水箱泵水，当水箱内达到正常高水位时，2#清水泵自动停止运行，这时中水箱内的水全部完成处理过程。 如上所示，当中水箱内水位降至低水位时，2#清水泵又自动起动向中水箱泵水。当污水池中的水位降至低水位时，电动阀门会自动打开继续向污水池纳入污水。如此循环往复。 SBR废水处理技术针对污水水质不同选用生物菌群不同，工艺要求要求有所不同，电气控制系统应有参数可修正功能，以满足废水处理的要求。 2．SBR废水处理系统动力设备 SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、罗茨风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机，电动机