毕业设计论文基于PLC的污水处理系统.doc

基于PLC的污水处理系统 福建师范大学协和学院 信息技术系 电子信息科学与技术专业 124122009039 指导老师 【摘要】随着经济的快速发展与生活水平的提高，水污染的问题日益严重，水资源短缺的压力越来越大。只有合理地使用水资源，才是水资源可持续利用的有效途径。为了实现这一目的，加强污水再生利用是关键。在国内污水处理的自控系统相对比较落后，污水处理成本普遍居高不下，排放的处理水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，缩减运行费用，具有重要意义。 序列间歇式活性污泥法（简称SBR)，处理工艺简洁易行，占地少，布局紧凑合理，节省投资，是一种先进的污水处理工艺，本系统主要介绍了污水处理的基本工艺和流程，通过研究设计一套基于可编程序控制器（PLC）控制的污水处理模拟系统，实现了对格栅、沉淀、好氧曝气、厌氧沉淀分离以及生化池的接触消毒的模拟控制。PLC是一种专为工业现场环境设计的计算机，抗干扰能力强，在污水处理系统采用PLC控制系统，可以大幅减轻工作人员的劳动强度,提高污水处理的运行效率, 提高自动控制的可靠性。上位机方面，使用组态王作为上位机监控系统软件，用于对污水站的运行状态进行集中监控。对污水站数据采集和自动控制系统的控制参数进行设置，监控设备的运行及控制状态，绘制重要参数的变化曲线。 【关键词】编程序控制器(PLC);污水处理;序列间歇式活性污泥法（SBR);组态王 目 录 1 引言 1 2 工艺流程及主体设计 2 2.1主要内容 2 2.2工艺流程 2 2.3工艺流程主要设施 2 2.3.1 粗栏栅池 2 2.3.2 细栏栅池 3 2.3.3 SBR反应池 4 2.3.4 生化池 6 2.3.5 给水房 7 2.3.6 鼓风机房 8 3 上位机组态与下位机设计 9 3.1 上位机设计 9 3.1.1上位机组态介绍 9 3.1.2上位机组态软件设计 9 3.2 下位机设计 10 3.2.1 下位机介绍 10 3.2.2 下位机硬件介绍 10 3.2.3 下位机的接线方式 12 3.2.4 下位机软件设计 13 4 通信设置 14 4.1 上位机设置 14 4.2 下位机设置 15 4.3 其他设置 15 5 运行效果 16 5.1 硬件模型运行效果 16 5.2 上位机模型运行效果 16 6 结束语 19 参考文献 20 英文翻译 21 1 引言 随着经济的快速发展，人们的生活水平逐步提高，但随之而来的水污染问题也越来越严重。政府对水污染问题的重视程度迅速提升，目前国内对大中型城市的生活污水及工业污水采取了一定的治理措施，但大部分中小行城镇的污水处理情况不容乐观。许多城镇没有专门的污水处理设施，这不仅严重污染了当地的水资源也影响了居民的身心健康，而且严重阻碍了经济的发展。因此，进行污水处理改善水环境是刻不容缓的事情。 SBR—序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，该处理工艺简洁易行，处理设备少，耐冲击负荷，占地少，布局紧凑合理，节省投资，是一种先进的污水处理系统。但相对的对于自动化控制要求比较高。 PLC—可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）PLC的控制网络,采用PC机和PLC组成网络控制。为提高系统可靠性，本系统采用组态王作为上位机通讯软件，PLC作为下位机，控制现场设备运运行。从而实现污水处理过程的自动控制功能，同时与中央监控系统进行通信，上传数据和接受中央监控系统下发的控制命令。大大提高污水处理的自动化水平，大幅减轻工作人员的劳动强度,提高污水处理的运行效率, 提高自动控制的可靠性。 2 工艺流程及主体设计 2.1主要内容 设计了简单的污水处理模型，并利用组态王软件进行控制显示污水处理的工艺流程，主要内容包括：粗栏栅、细栏栅、SBR反应池、生化反应池、给水房、鼓风机房等的电气控制系统的设计。 2.2工艺流程 首先从厂外污水泵站提升到污水处理厂的污水，经过粗格栅，去除污水中较大的垃圾、漂浮物、除砂以及部分悬浮物；通过污水泵将污水提升到细格栅，将较小的漂浮物去除；然后进入SBR池进行曝气处理，经沉淀后，上层澄清液排放至生化池进行消毒净化，最后进入给水房进行储蓄，根据需求进行安排。 工艺流程图如下： 图2-1 污水处理工艺流程图 2.3工艺流程主要设施 2.3.1 粗栏栅池 以下为组态王软件模拟显示的粗栏栅池 图2-2 粗栏栅池 污水中往往含有很多固体漂浮物及悬浮物，如塑料袋、树枝木块，泥沙等，如果不将它们去除将会对后续的污水处理设备造成损坏。粗栏栅池主要作用是去除污水中的大块固体杂物及大部分悬浮物，保护后面的设备和