基于PLC的污水处理系统的设计设计要点.pdfVIP

毕业设计要点

本文介绍了城市污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一

套基于PLC控制的污水处理系统。

作者通过阅读学习相关资料，对该课题的研究现状进行了系统的

综述。并进行了如下的研究工作：

1.了解了污水处理的发展以及现状，并对污水处理工艺进分析，

其中又以SBR法作为重点分析。

2.对PLC控制系统进行学习，通过对系统的控制要求来确定被控

对象，对PLC进行选型和I/O配置。

3.硬件电路分析。

4.根据工艺流程各环节的控制要求进行程序的编写。

毕业设计总结

在大学的最后一个学期，我们开始了毕业设计，来对大学这几年来所学知识

进行一次综合性的应用考察。经过这几个月的学习，终于完成了毕业设计。在此

为我的毕业设计做一个总结。

开始，我被分到了常国祥老师的小组，和金晓明、李大伟等同学一起在常老

师的指导下做毕业设计。在经过一番讨论之后，老师为我选的题目为：基于PLC

的污水处理系统的设计。拿到题目后，我开始着手准备我的毕业设计了。

从题目上看，可以分为2部分，一部分是污水处理，一部分是PLC控制系

统。所以我首先要收集这2方面的资料进行学习。在学校的图书馆里，我上网查

找了有关方面的资料，搜集了很多关于污水处理方面的资料，包括污水处理的发

展、现状、工艺以及很多污水处理厂的信息。同时，我也借阅了许多PLC相关

的书籍，进行了较为细致的学习。在收集够了资料以后，我开始进行题目的设计。

经过对PLC控制系统的设计使我了解到，要想设计一个PLC控制系统，首

先要对工艺进行细致的分析，详细了解被控对象和控制要求，这样才能真正明白

自己所要完成的任务是什么。所以我首先对污水处理的工艺流程进行了细致的分

析。通过学习得知污水处理分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理和污泥

处理以及填埋这几个过程，而污水处理又分许多种工艺，我选择了一种自动化程

度要求较高，工艺比较简单的SBR法来进行我的设计。SBR法是按流入、反应、

沉淀、排水这四个工序，依次在同一个SBR池内周期性运行的。污水从格栅除

污机进来，当水位达到一定容积以后，关闭水泵，打开空气阀门、鼓风机，同时

池内开始搅拌（曝气等）。经过一定时间以后，完成反应阶段，空气阀门和鼓风

机关闭，同时搅拌机与污泥泵也停止运行，开始进入沉淀阶段。经过沉淀后，上

层清夜由滗水器排出，而下层污泥由剩余污泥泵排出，这样就完成了整个的污水

处理过程。整个过程当中，PLC需要对水泵、鼓风机、污泥泵、空气阀门等电机

与闸阀进行启动、停止的控制。

分析完控制对象，明白了控制要求，接下来就该对PLC进行选型了。PLC

分为整体式与模块式2种结构。整体式（又称箱体式）结构的PLC由中央处理

器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、电源电路和通信端口等组成，并

将这些组装在同一机体内。这种结构的特点是结构简单、体积小、价格低、输入

/输出点数固定、实现的功能和控制规模固定，但灵活性较低；模块式（又称组

合式）结构的PLC是将中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出（I/O）单元、

电源电路和通信端口等分别做成相应的模块，应用时将这些模块根据控制要求插

在机架上，各模块间通过机架上的总线互相联系。其中PLC的CPU和存储器设

计在一个模块上，有时把电源也放在这一模块上，该模块在总线上的安装位置一

般是固定的。模块式的PLC安装完成后，需进行登记，以便PLC对安装在总线

上的各模块进行地址确认。模块式的特点是系统构成的灵活性高。可以构成不同

控制规模和功能的PLC。考虑到污水处理环境恶劣，并且需要对设备进行分散控

制，对灵活度要求较高，所以我决定选用模块式PLC。我所设计的SBR处理工

艺用了4个SBR池，所以需要控制的对象比较多，输入输出信号较多，所以PLC

的型号选用华光SU-6B系列PLC来进行污水处理控制。华光SU-6B系列PLC

的程序容量为15.5K，具有512的I/O点，处理速度为0.33μs，指令种类多达

191条，数据寄存器容量为7840个字，有2、4、6、8槽框架以及8、16、32