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基于PLC的污水处理控制系统设计

摘要：目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。

本文介绍了工厂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。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等，最后按照工艺要求设计PLC控制系统，其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。

关键词：污水处理；PLC;工艺流程

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第一章绪论 4

1.1污水处理的国内外现状 5

1.2课题的背景 5

1.3研究目的和意义 6

1.4课题主要设计的内容 6

第二章基于PLC的污水处理控制系统总体结构 7

2.1污水处理系统的整体设计思路 7

2.2污水处理系统的原理框架结构 7

2.3污水处理系统的总体设计 8

2.3.1控制系统总体框图 8

2.3.2工作过程 9

2.3.3液位差计 9

2.3.4溶解氧仪 9

2.3.5浊度计 10

2.3.6溶解氧分析仪 10

2.3.7PH检测器 11

2.3.8离心式脱水机 11

2.3.9格栅机 12

本章小结 12

第三章硬件系统配置 12

3.1PLC选型 13

3.1.1EM223模块 13

3.1.2EM235模块 13

3.2其他资源配置 14

3.2.1接触器选型 14

3.2.2变频器选型 15

3.2.3电动机的选型 17

3.2.4液位差计选型 18

3.2.5溶解氧仪器选型 19

3.2.6PH检测器选择 19

3.2.7格栅机安装 20

3.3I/O分配表 20

3.4污水处理控制系统的电路 2

3.4.1污水处理控制系统的硬件接线图 23

3.4.2污水处理系统电路 24

第四章软件系统设计 27

4.1总体流程设计 27

4.1.1手动模式 27

4.1.2自动模式 28

4.2曝气过程控制的任务 35

4.3氯气投加环节 36

4.4絮凝剂投加环 36

4.5PID控制 37

4.6PLC和变频器通讯 37

第五章调试和运行结果 39

5.1硬件系统的调试 39

5.2软件系统的调试 39

5.3运行结果 39

结论 41

参考文献 42

第一章绪论

水与我们的学习工作生活质量状况息息相关，特别的是当今生产环境中，人们对水资源的需求与日俱增。据报道，我国实际年人均拥有淡水来估计仅为约每年的2400吨，为当年的世界平均值量数的只有大约为1/4,,我国实际年人均所拥有的淡水资源数位约居当前全世界约110位。而且正是由于目前我国北方地区目前饮用水资源时空区域间分布结构已经是极为复杂不十分完整与均衡，全国现在很多省份常年大面积缺水。淡水资源的持续多年的短缺问题也就己经在逐步的成为严重困扰当前我国的社会问题。

我国近年来淡水资源总量大幅度减少。随着工业化社会水平的日益发展，水资源环境已经开始成为一种影响现代化社会发展方向的十分重要社会因素，现代发展中各项生产技术工艺设施和供水设备也对水质要求将越来越严高。但是当前我国大部分地区用水能源耗费很高，重复再生利用中水资源少，中水使用率还不那么高，有关数据资料统计显示，我国现有的各种单位用水资源重复循环利用率仅平均大约为每年40%~50%。目前我国在全国各地对工业城市排放污废水处理厂的日平均处理率的平均(达排放标准的)是每月大约仅能处理有污水约在10%左右的企业左右，其余企业大部分处理的是工业污处理的废水一般也都很少能再直接排放被大量排入了城镇河川、湖泊、海洋。耗水质污量值极之高、重复投入供水设备利用率显著过低、污染破坏程度日益严重等均是因当今对我国