PLC电气控制设计污水处理系统

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PLC电气控制设计污水处理系统

PLC电气控制设计污水处理系统

电气控制设计——某污水处理控制系统设计专业:电气工程及其自动化班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:目录1.1 研究目的和意义 (3)1.2 课题主要设计的内容 (4)2. 1信号输入 (4)2. 2控制输出信号 (5)3.1主要组成部分 (6)3.2电气控制系统 (6)3.3工业污水处理系统的工作原理 (6)3.3.1控制系统总体框图 (6)3.3.2工作过程 (7)3.3.3工业污水处理系统主电路设计 (8)3.4 PLC选型 (10)3.5 PLC的I/O资源配置 (10)3.5.1数字量输入部分 (10)3.5.2数字量输出部分 (11)3.5.3模拟量输入部分 (12)3.5.4 模拟量输出部分 (12)4.1总体流程设计 (13)4.1.1手动模式 (14)4.1.2自动模式 (14)参考文献 (20)附录Ⅰ控制程序 (21)附录Ⅱ部分主电路图 (23)附录Ⅲ硬件接线图 (24)绪论1.1 研究目的和意义1号磁滤器的滤水工艺流程见图。

1号磁滤器的I/O分配表见图(以三菱系列PLC为例)。

2号和3号磁滤器的I/()分配表与1号相同,只是将输入地址编号X0~X5改为X400~X405和X500~X505,将输出地址编号Y30~Y35改为Y430 ~Y435和Y530~Y535。

按下启动按钮AN1,使X0接通。

“电源信号”是输出端“电源通断”Y30的反馈信号,当PLC的Y30正常接通,则接入电源通路中的控制接点导通,使Xl接通,滤水工艺顺利运行下去。

同理,“进水阀信号”是输出端“进水阀通断”接通时的反馈信号。

这种控制方式提高系统的可靠性,若有某个输出信号不正常,就会立刻停止滤水工序。

本系统要求:三台或二台滤水器应能各自按滤水工艺流程并行工作;反洗时,只能单台工作,其他需反洗者必须等待;在滤水时,只要出现“管压差高”的信号,则立即停止滤水工序,自动进入反洗工序。

1.2 课题主要设计的内容本课题主要设计的内容是工业污水处理工艺及工业污水处理系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组成:(1)介绍了工业污水处理的基本内容,包括工业污水处理的发展现状以及工业污水处理的工艺流程;(2)介绍了PLC的基本结构和工作原理,并对工业污水处理控制系统进行设计分析;(3)具体分析设计工业污水处理的硬件系统;(4)具体分析设计工业污水处理的软件系2. 1信号输入工业污水处理系统信号输入检测方面主要涉及四类信号的监测,主要包括:按钮的输入检测、液位差的输入检测、液位高低的输入检测,以及曝气池中含氧量的输入检测。

基于PLC控制污水处理系统

基于PLC控制污水处理系统

基于PLC控制污水处理系统在现代社会,随着工业的迅速发展和人口的不断增长,污水处理成为了环境保护的重要环节。

为了实现高效、稳定和可靠的污水处理过程,基于 PLC(可编程逻辑控制器)的控制系统应运而生。

PLC 是一种专门为工业环境应用而设计的数字运算操作电子系统。

它采用了可编程序的存储器,用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

在污水处理系统中,PLC 发挥着至关重要的作用。

首先,它能够实时监测污水处理过程中的各种参数,如进水流量、水质指标(如COD、BOD、SS 等)、水位、酸碱度、温度等。

通过安装在不同位置的传感器,这些参数被及时采集并传输给 PLC。

其次,PLC 根据预设的控制逻辑和算法,对采集到的数据进行分析和处理。

例如,如果进水流量过大,PLC 可能会自动调整进水阀门的开度,以保证处理系统的稳定运行;当水质指标超出设定范围时,PLC 会启动相应的处理设备,如加药装置、搅拌器等,以改善水质。

再者,PLC 能够实现对污水处理设备的自动化控制。

污水处理系统通常包含众多设备,如格栅机、提升泵、鼓风机、曝气机、污泥回流泵、脱水机等。

通过 PLC 的控制,这些设备可以按照预定的顺序和时间自动启动和停止,不仅提高了工作效率,还减少了人工操作的失误。

此外,PLC 还具备故障诊断和报警功能。

当系统中的设备出现故障或运行异常时,PLC 能够迅速检测到并发出报警信号,同时采取相应的保护措施,如紧急停机等。

这有助于及时排除故障,减少设备损坏和对处理过程的影响。

为了更好地理解基于 PLC 控制的污水处理系统,我们以一个常见的城市污水处理厂为例。

在进水端,格栅机用于去除污水中的较大固体杂物。

PLC 通过监测格栅机前后的水位差来控制其运行时间和频率,以保证格栅的正常工作。

提升泵将污水提升到后续处理单元,PLC 根据集水井的水位自动调节提升泵的运行数量和转速,实现节能和稳定供水。

基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计

基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计

基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计1. 引言随着城市化进程的推进,生活污水处理成为了城市管理的重要议题之一。

生活污水的处理对于保护水体环境、确保公共卫生和可持续发展至关重要。

传统的生活污水处理方法存在一些问题,如处理过程复杂、能耗高、运行效率低等。

因此,设计一种基于PLC控制的生活污水处理控制系统,能够提高处理效率、降低运行成本,对于现代化城市的建设具有重要意义。

2. 系统架构基于PLC控制的生活污水处理控制系统主要由传感器、PLC控制器、执行器和人机界面组成。

传感器负责实时捕捉和采集生活污水的参数信息,如流量、浓度、温度等。

PLC控制器对传感器采集到的数据进行处理和分析,并生成相应的控制信号。

执行器根据PLC控制器发出的信号,对污水处理设备进行控制。

人机界面为操作员提供操作控制界面和参数设置界面。

3. 控制策略生活污水处理控制系统采用了一种多级控制策略。

首先,在初级处理环节,系统通过监测生活污水的流量、浓度和pH值等参数,调整加药量和反应时间,以保证生活污水中的有机污染物被有效去除。

其次,在中级处理环节,系统根据氨氮和总磷等指标的测量结果,控制曝气风机和搅拌器的运行,以实现氨氮和总磷的去除。

最后,在高级处理环节,系统根据水质要求,通过控制各种处理设备的运行,实现深度处理和卫生安全要求的达标排放。

4. 系统功能生活污水处理控制系统具备多种功能。

首先,系统能够实时监测和控制生活污水处理过程中的各种参数,确保处理过程的稳定性和连续性。

其次,系统能够根据污水污染程度自动调整处理设备的运行状态,提高处理效率,降低运行成本。

此外,系统还具备故障诊断和报警功能,能够快速定位问题,并及时采取相应的措施进行修复。

5. 设计考虑在设计过程中,需要考虑以下几个方面。

首先,合理选择传感器和执行器,保证其稳定性和准确性。

其次,合理设置控制策略,根据生活污水不同处理阶段的特点进行调整,以提高处理效率和降低运行成本。

基于PLC的污水处理系统设计

基于PLC的污水处理系统设计

基于PLC的污水处理系统设计一、引言污水处理是一项重要的环境保护工作,对于保护水资源、维护生态平衡具有重要意义。

为了提高污水处理的效率和自动化程度,本文将介绍基于可编程逻辑控制器(PLC)的污水处理系统设计。

二、系统概述本系统采用PLC作为控制核心,通过传感器、执行器和人机界面等组成的硬件设备,实现对污水处理过程的自动化控制和监测。

主要包括进水处理、沉淀池处理、过滤处理、消毒处理和排放处理等环节。

三、系统设计1. 进水处理进水处理环节主要包括污水的初步过滤和调节,以保证后续处理的稳定性。

PLC通过控制进水泵的启停和调节,根据进水管道中的压力和流量传感器的反馈信号,实现对进水量的自动控制。

2. 沉淀池处理沉淀池处理环节通过PLC控制污水的沉淀和搅拌过程。

PLC根据沉淀池中的液位传感器反馈的信号,控制搅拌器的启停和搅拌时间,以确保沉淀效果达到要求。

3. 过滤处理过滤处理环节通过PLC控制滤料的清洗和更换过程。

PLC根据滤料的压差传感器反馈的信号,判断滤料是否需要清洗或更换,然后控制清洗装置的启停和清洗时间,以保证过滤效果。

4. 消毒处理消毒处理环节通过PLC控制消毒剂的投加和反应时间。

PLC根据水质传感器反馈的信号,判断消毒剂的投加量和反应时间,然后控制消毒剂泵的启停和投加时间,以确保消毒效果达到要求。

5. 排放处理排放处理环节通过PLC控制污水的排放和监测。

PLC根据排放管道中的压力和流量传感器的反馈信号,实现对排放量的自动控制。

同时,PLC还可以通过人机界面显示当前的排放情况,并记录相关数据。

四、系统优势1. 自动化程度高:基于PLC的污水处理系统可以实现对整个处理过程的自动控制和监测,减少人工操作,提高处理效率和精度。

2. 稳定可靠:PLC作为控制核心,具有良好的稳定性和可靠性,能够确保系统长时间稳定运行。

3. 灵活可扩展:基于PLC的污水处理系统具有良好的灵活性和可扩展性,可以根据实际需求对系统进行调整和扩展。

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统自动化污水处理系统是一种利用先进的PLC控制技术,对污水进行自动处理和管理的系统。

它可以根据实时的情况对繁琐的处理工作进行监测和控制,从而实现对污水处理的高效、精确和稳定的管理。

自动化污水处理系统可以大大提高处理效率,减少人工成本,还可以有效保护环境,改善生活质量。

下面将详细介绍基于PLC控制的自动化污水处理系统的工作原理、优势和应用场景。

一、工作原理自动化污水处理系统是基于PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)技术的。

PLC是一种用于实现控制逻辑操作的特殊计算机,它通过数字或模拟输入/输出模块与传感器、执行器等设备相连接,采集实时数据,根据预设的控制逻辑进行处理,并输出控制信号控制设备运行。

在自动化污水处理系统中,PLC可以实现对各个处理单元的自动监测和控制,包括污水的预处理、中处理和后处理等环节。

1. 污水的预处理在自动化污水处理系统中,PLC可以通过连接各种传感器,实时监测污水的水质、流量、PH值等参数。

在预处理阶段,PLC可以根据实时监测的数据,自动调节进水泵的运行状态和排水泵的排水量,保证污水的稳定流入处理装置。

二、优势1. 高效稳定自动化污水处理系统可以利用PLC技术实现对各个处理单元的自动化控制,保证污水处理的高效和稳定。

系统可以根据实时的情况精确控制处理过程,有效提高处理效率,减少处理时间,同时能够保证处理效果。

2. 节约成本自动化污水处理系统可以减少人工操作和管理,降低运行成本。

系统可以自动监测和控制处理过程,无需大量人力投入,同时可以减少设备的磨损和维护费用。

3. 环保节能自动化污水处理系统可以通过精确控制处理过程,减少化学品的使用和污水的排放,提高资源利用效率,从而达到节能环保的目的。

4. 安全可靠自动化污水处理系统可以通过PLC实现对各个设备的监测和控制,提高工作的安全性和可靠性,避免人为操作的疏漏和错误,保障设备和环境的安全。

基于PLC的污水处理控制系统设计

基于PLC的污水处理控制系统设计

基于PLC的污水处理控制系统设计基于PLC的污水处理控制系统设计一、引言污水处理是现代城市环境绿色发展的重要组成部分,它对于保护水资源、改善环境质量具有重要意义。

污水处理控制系统的设计是实现高效处理污水的关键。

本文将介绍基于PLC的污水处理控制系统的设计。

二、PLC技术在污水处理控制中的应用PLC(Programmable Logic Controller)是一种高性能、多功能、可编程的控制器,被广泛应用于工业自动化控制系统中。

对于污水处理控制系统来说,PLC可以实现控制、监测、调节等功能,提高处理效率和稳定性。

三、系统设计方案1. 系统架构设计基于PLC的污水处理控制系统主要包括传感器/仪表、PLC、执行器设备以及人机界面。

传感器/仪表用于监测污水处理过程中的各项参数,将数据传输给PLC。

PLC作为控制主机,接收传感器数据后进行逻辑运算和控制命令的产生,并通过数据通信方式控制执行器设备完成相应动作。

人机界面用于操作者对系统的监控和操作。

2. 传感器及仪表选择污水处理过程中需要监测的参数包括流量、浊度、pH值、温度等。

传感器/仪表的选择应考虑其测量准确度、可靠性和抗干扰能力,并能与PLC进行数据通信。

3. PLC程序设计PLC程序设计是污水处理控制系统设计的关键环节。

根据实际控制需求,编写逻辑程序,实现对传感器数据的处理和分析,以及对执行器设备的控制。

4. 执行器设备选择根据污水处理控制系统的需求,选择合适的执行器设备,如泵、阀门等。

执行器设备应能与PLC进行数据通信,实现远程控制。

5. 人机界面设计人机界面主要通过触摸屏或者计算机软件实现。

操作者可以通过界面进行对系统的监控和操作,如参数设定、报警显示等。

四、系统优势基于PLC的污水处理控制系统具有以下优势:1. 高效稳定:PLC具有高速、高精度的数据处理能力,可以实时响应控制命令,提高处理效率和稳定性。

2. 自动化控制:PLC可以实现各种逻辑控制和自动化操作,降低人工干预,提高处理效率。

PLC下的污水处理控制系统设计

PLC下的污水处理控制系统设计

PLC下的污水处理控制系统设计提纲:1. PLC控制系统介绍2. 污水处理系统概述3. PLC在污水处理过程中的应用4. PLC污水处理系统的设计与优化5. PLC污水处理系统故障分析与处理分析:1. PLC控制系统介绍PLC控制系统是当今工业生产中应用极广的一种自动化控制系统。

它具有操作灵活、可靠度高、响应速度快、易于维修等特点,可以对各种自动化设备进行控制,并且具有很好的扩展性与兼容性。

2. 污水处理系统概述污水处理是人类处理生活生产废水的过程,主要是为了减少废水对环境和生态造成的破坏。

污水处理过程主要包括预处理、初级处理、中级处理和高级处理四个阶段,每个阶段的处理方式不同,但都需要通过自动化控制系统来实现。

3. PLC在污水处理过程中的应用PLC在污水处理过程中的应用非常广泛,主要包括沉淀池、滤池、生化池、滤饼浓缩、管道控制等方面。

PLC通过不同的传感器、执行器和控制面板对污水进行实时监测和控制,以保证污水处理的效率和质量。

4. PLC污水处理系统的设计与优化PLC污水处理系统的设计需要考虑到实际应用环境、设备的品质和成本、程序的稳定性和兼容性等方面。

同时,还需要通过不断的数据分析和优化,来提高污水处理过程的效率和节约资源的要求。

5. PLC污水处理系统故障分析与处理PLC污水处理系统故障的原因可能来自机器设备的质量问题、软件的问题、传感器和执行器的问题等方面。

这时,需要通过调用备件、重新调整程序、更换设备等措施来处理故障,以保证污水处理的顺畅进行。

案例:1. 海德农业集团的污水处理项目海德农业集团的污水处理项目采用了全自动化、人性化的PLC污水处理系统。

系统可以实现多重防护、安全稳定运行,并且可以通过网络实时监视和远程控制整个污水处理过程。

2. 美丽城市的污水处理系统美丽城市的污水处理系统采用了多参数控制技术,可以针对不同的污水水质和要求,实现多种处理方式。

这个系统建立了完整的数据存档和分析体系,实现了对污水处理数据和结果的科学管理和评估。

基于PLC的污水处理自动控制系统设计

基于PLC的污水处理自动控制系统设计

基于PLC的污水处理自动控制系统设计基于PLC的污水处理自动控制系统设计一、引言污水处理是目前社会发展中的重要环保工程,通过对污水进行处理,可以实现对水资源的合理利用,减少水污染对环境造成的影响。

随着科技的不断发展,传统的手动控制方式正在逐渐被自动控制系统取代。

本文旨在介绍基于可编程逻辑控制器(PLC)的污水处理自动控制系统设计。

二、系统结构设计基于PLC的污水处理自动控制系统主要由三个部分组成:传感器、PLC控制器和执行器。

传感器用于检测污水处理过程中的各种参数,如水位、温度、PH值等。

这些传感器将实时监测到的数据传输给PLC控制器,通过将这些数据进行处理和分析,PLC控制器可以根据预设的控制策略,进行自动控制和调节。

PLC控制器是整个系统的核心部分,负责接收传感器传出的数据并进行处理,根据各个参数的设定值以及逻辑控制程序,自动控制系统的运行。

PLC控制器还可实现对数据的存储和报警功能,当水质超过设定阈值时,系统会自动发出警报并进行相应的处理。

执行器主要是指控制阀门和泵等设备,根据PLC控制器的指令进行开关控制,实现对水处理过程中各个操作步骤的自动控制。

三、系统功能设计基于PLC的污水处理自动控制系统设计具备以下几个主要功能: 1. 自动调节处理工艺:根据传感器获取到的数据,PLC控制器能够自动调整和控制处理工艺的参数,如调节进水和出水阀门的开关,控制污水流量等,以实现污水处理工艺的最佳状态。

2. 实时监测与报警:传感器能够实时监测到各项数据,如水质、水位、温度等,当检测到数据超出设定的阈值范围时,PLC控制器会自动发出报警信号,指示系统进行相应的处理。

3. 数据存储与分析:PLC控制器可以将传感器获取到的数据进行存储,并利用数据分析软件进行数据分析,从而判断处理工艺的效果和系统运行的稳定性。

4. 远程控制和监控:通过网络连接,可以实现对污水处理自动控制系统的远程控制和监控。

操作人员可以通过远程终端设备实时查看和控制系统运行状态,及时处理异常情况。

《2024年基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》范文

《2024年基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》范文

《基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,生活污水处理问题日益突出。

为了有效解决这一问题,本文提出了一种基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的生活污水处理控制系统设计。

该系统设计旨在通过先进的PLC技术,实现对生活污水的自动化、智能化处理,提高污水处理效率,降低运营成本,同时保护环境。

二、系统设计概述本系统设计主要包括以下几个部分:污水收集系统、预处理系统、主处理系统、后处理系统和监控系统。

其中,PLC控制器作为核心部件,负责整个系统的控制与协调。

三、硬件设计1. PLC控制器:选用高性能的PLC控制器,具备高可靠性、高速度、高精度等特点。

PLC控制器通过采集各种传感器数据,实现对污水的自动化控制。

2. 污水收集系统:包括污水收集管道、格栅除污机等设备,负责将生活污水收集并输送到预处理系统。

3. 预处理系统:包括格栅、沉砂池、调节池等设备,用于去除污水中的大颗粒杂质和调节水质。

4. 主处理系统:采用生物处理技术,包括活性污泥法、生物膜法等,对污水进行深度处理。

5. 后处理系统:包括消毒、污泥处理等设备,确保出水达到排放标准。

6. 监控系统:包括数据采集模块、通信模块、上位机监控软件等,实现对整个系统的实时监控和远程控制。

四、软件设计1. 数据采集与处理:通过传感器实时采集污水的水质、流量等数据,经过PLC控制器处理后,输出控制指令。

2. 控制策略:根据污水的水质、流量等数据,制定合适的控制策略,如启停设备、调节参数等,确保污水处理过程的稳定性和效率。

3. 通信协议:PLC控制器与上位机监控软件采用标准的通信协议进行数据传输,实现远程监控和控制。

4. 人机界面:上位机监控软件采用友好的人机界面,方便操作人员查看实时数据、历史数据、报警信息等,实现对整个系统的可视化监控。

五、系统功能1. 自动控制:通过PLC控制器实现污水的自动化处理,降低人工操作成本。

2. 智能化控制:根据水质、流量等数据,自动调整设备运行参数,提高处理效率。

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统随着城市化进程的加快和人口数量的增加,城市污水处理成为了一个紧迫的问题。

传统的污水处理方法需大量人力物力来维护,效率低下,处理过程中的管理与监测难度较大。

基于PLC控制的自动化污水处理系统成为了一种创新和高效的解决方案。

一、PLC控制原理PLC(Programmable Logic Controller)可编程逻辑控制器,是一种专门针对工业控制系统而设计的控制器。

PLC控制系统采用工控机为主控和触摸屏为人机界面,将监控、控制和数据处理集成在一起,具有高速、稳定、可靠、智能化等特点,广泛应用于工业生产自动化控制系统中。

通过PLC控制器可以实现对工业设备的快速控制和监控。

二、自动化污水处理系统的工作原理基于PLC控制的自动化污水处理系统是一种全自动控制的设备,通过PLC控制器实现对整个处理系统的监控和控制。

系统根据污水的水质情况,通过传感器实时监测并反馈给PLC控制器,控制器根据预设的处理方案进行自动调节,保证处理效果达到标准要求,同时记录和存储处理过程中的数据。

在系统的设计中,首先需要进行污水的进水处理,包括预处理和初步处理。

预处理阶段主要是过滤和沉淀,将污水中的固体颗粒和浮游物去除;初步处理主要是生物降解,通过添加适量的氧气和细菌,使有机物得到降解和分解,减少有机物的浓度,降低水的污染程度。

然后进行二次处理,主要是吸附、膜分离和氧化等方式进行进一步的处理,使水质更加清澈。

最后的出水处理则主要是消毒,以杀灭污水中的细菌和病毒,保证出水的卫生安全。

基于PLC控制的自动化污水处理系统中,PLC控制器可以实现整个处理过程的全自动化控制和运行。

通过编写程序,实现对设备的启停、参数调节、数据记录及报警处理等功能。

在污水处理系统中,PLC控制器将扮演着“大脑”的角色,对处理过程进行全方位的监控和控制。

当监测到污水处理设备的运行异常或者处理效果不符合要求时,PLC控制器能够及时报警,并采取相应的措施,保证系统的稳定运行和处理效果。

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统1. 引言1.1 背景介绍污水处理是一项重要的环保工作,对于改善水质、保护环境具有重要意义。

传统的污水处理系统存在运行稳定性低、能耗高、操作复杂等问题,需要大量人力物力投入。

为了解决这些问题,基于PLC控制的自动化污水处理系统应运而生。

随着城市化进程加快,工业化生产不断增加,污水排放量激增,污水处理压力日益加大。

传统的污水处理系统往往需要大量人力进行监控和调节,运行稳定性较差,且操作复杂,容易出现故障。

急需一种高效、智能的污水处理系统来提高处理效率,减少运行成本,保护环境。

基于PLC控制的自动化污水处理系统,利用程序控制器PLC实现对整个污水处理过程的自动化控制,能够实时监测和调节处理参数,提高运行稳定性和效率,降低能耗,减少人力投入。

该系统的出现,为污水处理行业带来了革命性的变革,是未来环保领域的重要发展方向。

1.2 研究目的研究目的是通过基于PLC控制的自动化污水处理系统,实现对污水处理过程的智能化、自动化管理,提高处理效率和质量,减少人工干预,降低运行成本。

通过研究探讨系统的可靠性和稳定性,提高污水处理系统的操作性和可持续性,为环境保护和资源回收提供技术支持。

本研究旨在探索使用PLC控制技术在污水处理领域的应用前景,并为相关行业提供技术参考和支持。

通过深入研究和实践,将为污水处理行业带来可持续的发展和创新,推动行业的进步和提升,实现环境保护和可持续发展的目标。

1.3 研究意义污水处理对于环境保护和人类健康具有重要意义。

随着工业化和城市化的发展,污水处理成为了一个重要的问题。

传统的污水处理方法存在着效率低、设备老化、运行成本高等问题,因此需要不断进步和改进。

基于PLC控制的自动化污水处理系统具有监测精度高、运行稳定、节能环保等优势,可以更好地满足现代社会对水质要求的高标准。

研究基于PLC控制的自动化污水处理系统的意义在于提高污水处理的效率和质量,减少对环境的污染,保护水资源,保障人类健康。

基于PLC控制污水处理系统

基于PLC控制污水处理系统

基于PLC控制污水处理系统随着城市化进程的加速和工业的快速发展,水资源的保护和污水处理变得日益重要。

传统的污水处理方式往往依赖人工操作,效率低下且难以保证处理效果的稳定性。

而基于 PLC(可编程逻辑控制器)控制的污水处理系统则能够实现自动化、智能化的运行,大大提高了污水处理的效率和质量。

一、污水处理的重要性水是生命之源,然而,大量的污水排放如果得不到有效处理,将会对环境和人类健康造成严重威胁。

未经处理的污水中含有各种污染物,如有机物、氮、磷、重金属等,这些污染物会污染河流、湖泊和地下水,导致水质恶化,破坏生态平衡。

同时,污水中的病原体还可能引发传染病的传播,危害公众健康。

因此,高效、可靠的污水处理对于保护环境、保障人民健康和促进可持续发展具有至关重要的意义。

二、PLC 控制系统概述PLC 是一种专门用于工业自动化控制的数字运算操作电子系统。

它采用可编程的存储器,用于存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。

在污水处理系统中,PLC 作为核心控制器,能够实时监测和控制各个处理环节的运行参数,如水位、流量、水质指标等。

根据预设的控制逻辑,PLC 可以自动调整设备的运行状态,如启动或停止水泵、搅拌器、加药装置等,以确保污水处理过程的稳定和高效。

三、基于 PLC 控制的污水处理系统组成1、传感器与检测设备为了实现对污水处理过程的精确控制,需要安装各种传感器和检测设备,如液位传感器、流量传感器、水质分析仪等。

这些设备能够实时采集污水处理过程中的各种参数,并将其转换为电信号传输给PLC。

2、执行机构执行机构包括水泵、阀门、搅拌器、风机等设备,它们根据 PLC 发出的控制指令来动作,实现污水的输送、搅拌、曝气等处理过程。

3、 PLC 控制器PLC 控制器是整个系统的大脑,它接收来自传感器和检测设备的信号,经过运算和处理后,输出控制信号给执行机构,从而实现对污水处理过程的自动控制。

基于PLC控制污水处理系统

基于PLC控制污水处理系统

基于PLC(可编程逻辑控制器)控制的污水处理系统具有自动化程度高、操作简便、处理效果好等特点,已广泛应用于各种污水处理场合。

以下是一个简单的基于PLC控制污水处理系统的介绍:
1. 系统构成:基于PLC控制的污水处理系统主要由PLC、传感器、执行器、人机界面等组成。

PLC作为系统的核心,负责控制整个污水处理过程。

2. 工作原理:PLC根据预设的程序,通过输入模块接收来自传感器的水质、水量等参数信号,进行逻辑判断和运算,然后输出控制信号给执行器,如水泵、风机、搅拌器等,实现对污水处理设备的精确控制。

3. 控制流程:基于PLC控制的污水处理系统通常包括以下几个控制流程:
-污水进水:通过传感器检测污水进水量和水质,PLC根据设定值进行判断,自动调节进水阀门的开度,确保污水进入处理设施。

-污水处理:PLC根据传感器的检测结果,控制水泵、风机等设备,实现对污水的搅拌、曝气、沉淀等处理过程。

-污水排放:处理后的污水经过检测合格后,PLC控制排放阀门自动打开,将污水排放到指定地点。

-设备维护:PLC还能根据运行时间、设备状态等参数,自动发出设备维护提示,确保设备正常运行。

4. 人机界面:为了方便操作和管理,基于PLC控制的污水处理系统通常配备人机界面。

操作人员可以通过人机界面实时查看污水处理过程的各个参数,如水质、水量、设备状态等,并进行相应的操作。

总之,基于PLC控制的污水处理系统具有自动化程度高、处理效果好等优点,适用于各种污水处理场合。

在实际应用中,应根据污水处理工艺和设备的具体要求,选择合适的PLC型号和程序,实现对污水处理过程的精确控制。

《2024年基于PLC的污水处理控制系统设计》范文

《2024年基于PLC的污水处理控制系统设计》范文

《基于PLC的污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加速,工业、农业及生活污水日益增加,对环境的压力与日俱增。

污水处理系统的稳定性和效率成为现代城市管理的关键。

因此,本文将重点讨论基于PLC(可编程逻辑控制器)的污水处理控制系统设计,以实现高效、稳定、自动化的污水处理过程。

二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现以下功能:1. 提高污水处理效率,降低运营成本;2. 保障系统运行的稳定性和可靠性;3. 具备高度的自动化控制能力,降低人工干预。

三、系统组成及设计原理基于PLC的污水处理控制系统主要由以下几个部分组成:PLC控制器、传感器系统、执行器系统、人机界面(HMI)以及通信网络。

1. PLC控制器:作为整个系统的核心,负责接收传感器信号,进行逻辑运算和数据处理,控制执行器的工作。

2. 传感器系统:用于实时监测污水的水质、流量、液位等参数,将信号传输给PLC控制器。

3. 执行器系统:根据PLC控制器的指令,控制污水处理的各个环节,如泵的启停、阀门的开关等。

4. 人机界面(HMI):提供友好的操作界面,使操作人员能够实时监控系统状态,进行系统参数的设置和调整。

5. 通信网络:连接PLC控制器、传感器、执行器以及HMI,实现数据的实时传输和指令的下达。

四、系统工作流程基于PLC的污水处理控制系统的工作流程如下:1. 传感器实时监测污水的水质、流量、液位等参数,并将数据传输给PLC控制器。

2. PLC控制器接收数据后,进行逻辑运算和数据处理,得出控制指令。

3. PLC控制器根据控制指令,控制执行器系统进行污水处理,如开启或关闭泵、阀门等。

4. 人机界面实时显示系统状态、数据及报警信息,操作人员可以根据需要进行调整和设置。

5. 系统通过通信网络实现各部分之间的数据传输和指令下达。

五、系统特点及优势基于PLC的污水处理控制系统具有以下特点及优势:1. 高效性:通过自动化控制,提高污水处理效率,降低运营成本。

《2024年基于PLC的污水处理控制系统的研究》范文

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《基于PLC的污水处理控制系统的研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展,污水处理成为环境保护和可持续发展的关键问题。

传统的污水处理方法往往效率低下,难以满足日益增长的污水处理需求。

因此,研究并开发高效、智能的污水处理控制系统显得尤为重要。

本文将重点研究基于PLC(可编程逻辑控制器)的污水处理控制系统,探讨其设计、实现及其在污水处理中的应用。

二、PLC污水处理控制系统的设计1. 系统架构设计基于PLC的污水处理控制系统主要包括数据采集模块、中央处理模块和执行控制模块。

数据采集模块负责收集污水处理过程中的各种数据,如水质、流量等;中央处理模块通过PLC对数据进行处理,实现控制策略;执行控制模块则根据中央处理模块的指令,控制污水处理设备的运行。

2. PLC选择与配置在选择PLC时,需考虑其处理速度、可靠性、可扩展性等因素。

此外,还需根据实际需求,配置适当的输入/输出模块、通信模块等。

在污水处理控制系统中,PLC作为核心控制器,需具备高可靠性和强大的数据处理能力。

三、系统实现1. 数据采集与处理数据采集模块通过传感器实时收集污水处理过程中的各种数据,如水质、流量、液位等。

这些数据通过PLC进行处理,实现数据的实时监测和记录。

同时,PLC根据预设的控制策略,对数据进行处理和分析,为执行控制模块提供指令。

2. 控制策略实现控制策略是实现污水处理控制系统智能化的关键。

通过编程,将控制策略植入PLC中。

根据实际需求,可实现自动控制、手动控制、远程控制等多种控制方式。

在自动控制模式下,PLC根据实时数据自动调整污水处理设备的运行状态,实现优化运行。

四、系统应用及优势1. 系统应用基于PLC的污水处理控制系统已广泛应用于各类污水处理厂、工业废水处理等领域。

通过实时监测和控制污水处理过程,实现了对污水的高效处理和回收利用,有效保护了环境。

2. 系统优势(1)高效性:基于PLC的污水处理控制系统能够实现实时监测和控制,提高了污水处理效率。

基于PLC的污水处理控制系统设计

基于PLC的污水处理控制系统设计

基于PLC的污水处理控制系统设计摘要:随着城市化进程的加快和环境污染问题的日益严重,污水处理成为一个极具挑战性和重要的领域。

本文就基于PLC(可编程逻辑控制器)的污水处理控制系统进行设计和研究,旨在提高污水处理效率,减少环境污染。

1.引言随着经济和人口的快速增长,城市中产生的废水量也越来越多。

如果不进行处理,这些污水将对环境和公共健康带来巨大的威胁。

因此,污水处理成为必不可少的环节。

PLC作为一种先进、高性能的自动控制设备,具有可编程和高稳定性的特点,被广泛应用于各个领域。

本文将介绍基于PLC的污水处理控制系统的设计原理、组成部分以及关键功能。

2.设计原理基于PLC的污水处理控制系统的设计原理是通过对污水处理的各个环节进行分析,确定合适的控制策略并通过PLC实现。

主要包括以下几个步骤:(1) 传感器检测:通过安装各种传感器,如液位传感器、流量传感器等,实时监测污水处理过程中的状态参数。

(2) 信号处理:将传感器采集到的信号进行处理,将其转化为PLC可以识别和处理的数字信号。

(3) 控制策略确定:根据监测到的参数和系统要求,确定合适的控制策略,包括设定阈值、控制模式和控制命令等。

(4) 控制信号输出:将控制策略经过PLC的程序运算后,输出相应的控制信号,控制执行器执行相应操作。

3.组成部分基于PLC的污水处理控制系统主要由传感器、PLC、执行器和人机界面组成。

(1) 传感器:用于监测和采集污水处理过程中的各项参数,如液位、流量、温度等。

传感器将采集到的信号发送给PLC进行处理。

(2) PLC:作为控制系统的核心,接收传感器发送的信号,并根据预设的控制策略进行运算和判断,最后输出相应的控制信号。

(3) 执行器:根据PLC输出的控制信号,执行相应操作,如开关阀门、调节泵的转速等。

(4) 人机界面:通过人机界面,操作人员可以实时监测和控制整个污水处理系统。

人机界面将PLC处理的数据可视化,并提供控制和报警功能。

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统

基于PLC控制的自动化污水处理系统1. 引言1.1 背景介绍现代社会对环境保护和资源节约的重视日益增强,污水处理成为环境保护的重要环节之一。

传统的污水处理方法主要依靠人工操作,存在着运行成本高、效率低、对操作人员的依赖性强等问题。

而基于PLC控制的自动化污水处理系统则能够实现智能化、高效化的运行,有望成为未来污水处理领域的重要发展方向。

随着信息技术和自动化技术的不断发展,PLC控制系统已广泛应用于工业控制领域。

PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种专门用于工业自动化控制的数字计算机,具有高可靠性、灵活性和强大的控制能力。

在自动化污水处理系统中,PLC可以实现对整个系统的自动控制和监测,确保污水处理过程的稳定运行和高效处理。

本文将介绍基于PLC控制的自动化污水处理系统的设计原理及实施过程,探讨其在污水处理领域的可行性和优势,为未来污水处理技术的发展提供参考和借鉴。

部分旨在引入读者对于自动化污水处理系统的发展背景和现状,为后续内容的深入讨论做铺垫。

1.2 研究目的研究目的是探讨基于PLC控制的自动化污水处理系统在实际应用中的有效性和可行性,验证其在提高污水处理效率、降低运行成本和减少人为干预方面的优势。

通过本研究,旨在为污水处理行业提供一种更智能、高效的处理方案,促进污水处理领域的技术创新和发展。

通过对自动化污水处理系统的设计、实施和评估,提高污水处理工程的可靠性和稳定性,为实现清洁环境和可持续发展作出贡献。

最终目的是为了更好地保护环境、改善生活质量,推动社会经济可持续发展。

1.3 研究意义自动化污水处理系统的研究意义主要体现在以下几个方面:自动化污水处理系统可以提高污水处理的效率和稳定性。

传统的污水处理系统需要大量人工操作,而自动化系统可以根据预设的程序自动进行处理,减少人为因素对处理效果的影响,提高系统的稳定性和处理效率。

自动化污水处理系统可以减少人力成本和提高工作安全性。

基于PLC的污水处理自动控制系统设计

基于PLC的污水处理自动控制系统设计

基于PLC的污水处理自动控制系统设计基于PLC的污水处理自动控制系统设计概述污水处理是解决城市生活污水排放问题的重要环节,而自动控制系统的应用能够提高污水处理厂的运行效率和排放水质的稳定性。

本文基于PLC(可编程逻辑控制器)技术,设计了一套污水处理自动控制系统,旨在通过自动化控制来实现对污水处理过程的准确监测与控制,从而达到节能、减排、提高处理效果的目的。

一、系统功能设计1. 进水监测与控制系统通过传感器实时监测进水的水质参数,如水位、PH值、悬浮物浓度等,同时根据设定的控制策略,自动调节进水泵的流量与压力,以确保进水量在合理范围内,并避免因进水参数变化导致后续处理环节的运行异常。

2. 污水处理过程控制a. 初沉池控制:根据污水处理工艺要求,通过采集草磺浓度、悬浮物浓度等参数,自动调节初沉池的污水流量和泵的运行状态,以保证进入下一处理阶段的污水参数符合规定。

b. 曝气池控制:根据曝气槽内DO(溶解氧)浓度、PH值等参数,自动控制曝气系统的气体供应和曝气周期,以提供必要的氧气,并控制好曝气时间,从而促进好气菌的生长和颗粒污泥的沉降。

c. 混凝剂投加控制:基于PLC技术,在投加污泥中加入混凝剂,通过实时调节混凝剂投加量,以改善悬浮物的凝聚效果、促进颗粒污泥集结,方便后续处理工序的效果提升。

d. 曝气孔道控制:通过控制风机的开关频率,自动调节曝气孔道的排气缺口,借以控制曝气缺口的大小,调整气泡产生频率和流速,以促进曝气效果。

e. 除磷剂投加控制:根据池内总磷浓度,自动控制除磷剂的投加量,以控制排放水中磷的含量,达到减少对水体富营养化的影响。

f. 二沉池控制:根据二次沉淀槽中的悬浮物浓度等参数,自动调节污泥泵的运行状态和排出口的开关,以确保污泥可靠地排除,从而保证出水质量达标。

3. 污泥浓缩与脱水控制污水处理过程中产生的污泥需要浓缩和脱水处理。

通过PLC系统实时监测污泥浓度、压力、水分含量等参数,自动控制污泥浓缩系统和脱水系统的运行状态,以提高处理效率,同时能够做好浓缩和脱水设备的保养和维护。

基于PLC的污水处理自动控制系统设计

基于PLC的污水处理自动控制系统设计

基于PLC的污水处理自动控制系统设计污水处理是保护环境、维护人类健康的重要工作之一、为了提高污水处理的效率和安全性,自动化控制系统起到了至关重要的作用。

PLC(可编程逻辑控制器)作为一种集中控制系统,可以应用于污水处理的自动控制系统中。

首先,污水处理自动控制系统的主要功能包括污水的处理、监测、报警以及设备运行的控制等。

PLC可以实现对整个系统的可靠控制和监测。

下面将从污水处理的主要流程出发,详细介绍PLC在自动控制系统中的设计。

第一步是进水处理环节,这一步主要处理进入处理系统的污水。

PLC可以通过监测进水的流量、pH值、温度等参数,实时控制进水泵的启停。

当进水污染物超过一定浓度时,PLC会发出报警信号,提醒运维人员进行处理。

第二步是初级处理环节,主要是对污水中的固体污染物进行去除。

PLC可以通过控制初级处理设备,如格栅、沉砂池等,实现对污水中固体污染物的除去。

通过控制机械旋转和排泥等操作,PLC可以提高处理效率和质量。

第三步是中级处理环节,主要是对溶解性有机物和微生物进行去除。

PLC可以通过控制曝气系统的运行,调节曝气效果以实现更好的氧化降解效果。

此外,PLC还可以通过监测污水中溶解氧的浓度,实时反馈给控制系统,保证系统的稳定运行。

第四步是深度处理环节,主要是对残余污染物进行进一步处理。

PLC可以根据污水的具体情况和处理要求,控制活性污泥的曝气、搅拌、稀释等操作,实现对污水的深度处理。

通过不同的控制策略和调节控制参数,可以确保系统的稳定性和处理效果的优化。

最后是出水的处理环节。

在出水处理环节,PLC可以监测水质参数,如溶解氧、浊度、氨氮等,以保证出水的质量。

当出水超过规定的水质标准时,PLC会发出报警信号并自动调整处理参数,以保证水质符合要求。

综上所述,基于PLC的污水处理自动控制系统设计涉及到进水处理、初级处理、中级处理、深度处理和出水处理等环节。

通过PLC的实时监测和控制,可以提高污水处理的效率和质量,减少对环境的影响。

《2024年基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》范文

《2024年基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》范文

《基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快,生活污水处理问题日益突出。

为了满足日益增长的城市生活污水处理需求,提高污水处理效率,降低运行成本,本文提出了一种基于PLC控制的生活污水处理控制系统设计。

该系统通过PLC控制器实现对污水处理过程的自动化控制,提高了污水处理效率,同时也为城市环境保护和可持续发展做出了贡献。

二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现生活污水处理过程的自动化控制,提高污水处理效率,降低运行成本,同时确保污水处理过程的安全、稳定和可靠。

具体目标包括:1. 实现生活污水的自动采集、输送和处理;2. 通过PLC控制器实现污水的自动调节、控制和监测;3. 提高污水处理系统的稳定性和可靠性;4. 降低运行成本,提高经济效益。

三、系统组成本系统主要由PLC控制器、传感器、执行器、污水处理设备等组成。

其中,PLC控制器作为核心部件,负责整个系统的控制、监测和调度。

传感器用于实时监测污水的水质、流量、压力等参数。

执行器根据PLC控制器的指令,对污水处理设备进行控制,实现污水的自动处理。

四、系统工作原理本系统通过PLC控制器对污水处理过程进行自动化控制。

具体工作原理如下:1. 传感器实时监测污水的水质、流量、压力等参数,并将数据传输给PLC控制器。

2. PLC控制器根据传感器传输的数据,对污水处理设备进行控制,实现污水的自动处理。

3. 在处理过程中,PLC控制器根据实际需要,对执行器发出指令,调整污水处理设备的运行状态。

4. PLC控制器实时监测污水处理设备的运行状态,一旦发现异常情况,立即发出报警信号,以便及时处理。

五、系统设计要点1. PLC控制器的选择:选择合适的PLC控制器是本系统设计的关键。

应选择具有高稳定性、高可靠性、易于编程和维护的PLC控制器。

2. 传感器和执行器的选择:传感器和执行器应具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强等特点,以确保系统的稳定性和可靠性。

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电气控制设计——某污水处理控制系统设计专业:电气工程及其自动化班级:学号:姓名:指导教师:完成日期:目录1.1 研究目的和意义 (3)1.2 课题主要设计的内容 (4)2. 1信号输入 (4)2. 2控制输出信号 (5)3.1主要组成部分 (6)3.2电气控制系统 (6)3.3工业污水处理系统的工作原理 (6)3.3.1控制系统总体框图 (6)3.3.2工作过程 (7)3.3.3工业污水处理系统主电路设计 (8)3.4 PLC选型 (10)3.5 PLC的I/O资源配置 (10)3.5.1数字量输入部分 (10)3.5.2数字量输出部分 (11)3.5.3模拟量输入部分 (12)3.5.4 模拟量输出部分 (12)4.1总体流程设计 (13)4.1.1手动模式 (14)4.1.2自动模式 (14)参考文献 (20)附录Ⅰ控制程序 (21)附录Ⅱ部分主电路图 (23)附录Ⅲ硬件接线图 (24)绪论1.1 研究目的和意义1号磁滤器的滤水工艺流程见图。

1号磁滤器的I/O分配表见图(以三菱系列PLC为例)。

2号和3号磁滤器的I/()分配表与1号相同,只是将输入地址编号X0~X5改为X400~X405和X500~X505,将输出地址编号Y30~Y35改为Y430 ~Y435和Y530~Y535。

按下启动按钮AN1,使X0接通。

“电源信号”是输出端“电源通断”Y30的反馈信号,当PLC的Y30正常接通,则接入电源通路中的控制接点导通,使Xl接通,滤水工艺顺利运行下去。

同理,“进水阀信号”是输出端“进水阀通断”接通时的反馈信号。

这种控制方式提高系统的可靠性,若有某个输出信号不正常,就会立刻停止滤水工序。

本系统要求:三台或二台滤水器应能各自按滤水工艺流程并行工作;反洗时,只能单台工作,其他需反洗者必须等待;在滤水时,只要出现“管压差高”的信号,则立即停止滤水工序,自动进入反洗工序。

1.2 课题主要设计的内容本课题主要设计的内容是工业污水处理工艺及工业污水处理系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组成:(1)介绍了工业污水处理的基本内容,包括工业污水处理的发展现状以及工业污水处理的工艺流程;(2)介绍了PLC的基本结构和工作原理,并对工业污水处理控制系统进行设计分析;(3)具体分析设计工业污水处理的硬件系统;(4)具体分析设计工业污水处理的软件系2. 1信号输入工业污水处理系统信号输入检测方面主要涉及四类信号的监测,主要包括:按钮的输入检测、液位差的输入检测、液位高低的输入检测,以及曝气池中含氧量的输入检测。

(1)按钮输入检测。

大多数为人工方式控制的输入检测,主要有自动按钮、手动按钮、格栅机启动按钮、清污机启动按钮、潜水泵启动按钮、潜水搅拌机启动按钮、污泥回流泵按钮、曝气机工频、变频按钮,以及变频加速减速按钮等。

(2)液位差输入检测。

检测粗细格栅两侧液位差,用来控制清污机的启动与停止。

(3)液位高低输入检测。

检测进水泵房和污泥回流泵房中液位的高低,用来控制潜水泵或污泥回流泵的启动和停止,以及投入运行的潜水泵的数量。

(4)含氧量输入检测。

以上三种都为数字量输入,该输入为模拟量输入。

曝气过程是工业污水处理系统中最重要的环节,为了保证微生物所需要的氧气,必须检测污水中的含氧量,并通过曝气机增加或减少其含氧量。

通过将溶解氧仪设置在适当位置上,将检测值反馈到PLC中,通过运算输出控制曝气机的转速信号。

当溶解氧值偏低时,降低了微生物分解的效果,延长了处理时间,严重时甚至导致处理失效,因此需要增加曝气机转速以增加供氧量;当溶解氧值偏高时,导致微生物过氧化,降低了其活性,也不利于处理,因此减小曝气机转速以减少供氧量,最终使污水中的溶解氧保持在一定的范围内。

2. 2控制输出信号信号输出部分主要包括两个方面:一个是数字量输出,即各类设备的接触器;另外一个是模拟量输出,用来控制曝气机变频器。

(1)数字量输出。

控制各类设备的启动和停止,包括:格栅机启停、清污机启停、潜水泵启停、潜水搅拌器启停、污泥回流泵等设备。

(2)模拟量输出通过PLC中PID运算后的数据,通过其功能模块输出控制信号,该控制信号输入到变频器的控制端子上,改变变频器的输出频率,从而控制曝气机的转速,最后达到控制污水中含氧量的要求。

3 硬件系统配置3.1主要组成部分工业污水处理系统的结构比较复杂,设备较多,在氧化沟中其控制过程及原理大致相同,都是通过控制曝气机的转速来调节污水中的含氧量,其基本组成如图3-1所示。

图3-1工业污水处理系统基本组成示意图3.2电气控制系统电气控制系统主要包括操作面板、显示面板、电气控制柜等单元。

由于在该系统中需要检测较多的数字输入量,并且还要检测模拟量的输入,根据设定的程序进行数据处理后,输出控制信号,因此系统的控制逻辑与时序就需要严格照检测信号的输入进行控制。

(1)操作面板。

操作面板主要包括手动、自动、各类设备的启动按钮等。

(2)显示面板。

显示面板由于要显示较多的数据,因此一般采用触摸屏或者人机界面。

(3)电气控制柜。

电气控制柜是电气控制的核心设备,主要包括变频器、各类传感器的输入信号、PLC及其扩展模块等。

3.3工业污水处理系统的工作原理3.3.1控制系统总体框图工业污水处理系统的电气控制系统总框图如图4-2所示,PLC为核心控制器,通过检测操作面板按钮的输入、各类传感器的输入,以及相关模拟量的输入,完成相关设备的运行、停止和调速控制。

3-2电气控制系统总框图3.3.2工作过程在手动状态下,各类设备的控制是根据操作面板上的按钮输入来控制,无逻辑控制,即可不根据传感器的状态进行控制。

在自动方式下进行闭环控制,系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启停控制,其工作过程如下。

(1)接通电源,启动自动控制方式,启动潜水搅拌器和刮泥机。

(2)运行粗、细格栅机,进行间歇运行,即运行一段时间然后停止一段时间,循环进行。

(3)根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行与停止。

(4)进水泵房中的潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制。

(5)转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后进行控制,同时控制分离机的运行与停止。

(6)污泥回流泵的运行与停止根据液面的高低进行控制。

(7)在污泥脱水系统中,离心式脱水机的启动采用顺序控制方式,依次启动其设备。

3.3.3工业污水处理系统主电路设计图3-3为工业污水处理系统的主电路图的部分图。

三台电机分别为潜水泵电机(M1)、清污机电机(M2)、转碟曝气机电机(M3)。

接触器KM3、KM2、KM6分别控制M1、M2、M3的工频运行;接触器KM5、KM9分别控制M1、M3的变频运行;FR1、FR2、FR3分别为三台电机过载保护用的热继电器;QF1、主电路的空气开关;FU1为主电路的熔断器。

选用的MM430变频器是用来控制电机M1、M3变频运行的。

图3-3工业污水处理系统变频部分主电路图3.4 PLC选型根据工业污水处理系统的电气控制系统的功能要求,以及其复杂程度,从经济性、可靠性等方面来考虑,选择西门子S7—200系列PLC作为工业污水处理系统的电气控制系统的控制主机。

由于工业污水处理电气控制系统涉及较多的输入输出端口,其控制过程相对复杂,因此采用CPU226作为该控制系统的主机。

CPU226在工业污水处理系统中使用的数字量输入点和输出点都比较多,因此除了PLC 主机自带的I/O外,还需要扩展一定数量的I/O扩展模块。

在此采用EM223输入/输出混合扩展模块。

8点DC输入8点输出型。

正好可以满足控制系统的I/O需求。

在该系统中,还需要采集模拟量并利用模拟量控制的功能要求,因此需要在扩展一个模拟量输入输出扩展模块。

西门子公司专门为S7—200系列PLC配置了模拟量输入输出模块EM235,该模块具有较高的分辨率和较强的输出驱动能力,可满足控制系统的功能要求。

3.5 PLC的I/O资源配置根据系统的功能要求,对PLC的I/O进行估算配置,具体分配如下。

3.5.1数字量输入部分首先需要一个紧急制动按钮,运行方式有两种自动和手动,所以有自动运行方式,自动方式启动确认,手动方式。

手动方式针对各个部件,粗细格栅机有手动粗格栅机启动,手动细格栅机启动。

手动清污机、潜水泵、分离机、碟曝气机工频、转碟曝气机变频、潜水搅拌机、刮泥机、污泥回流泵、分离式脱水机、污泥泵、转碟曝气机加速、转碟曝气机减少、粗格栅液位差计、细格栅液位差计、进水泵房液面高位传感器、进水泵房液面低位传感器、污泥回流泵液面高位传感器、污泥回流泵液面低位传感,总共24个数字输入量.表3-4 数字输入量地址分配3.5.2数字量输出部分数字量输出主要是对接触器的启动提供信号,共13个表3-5数字输出量地址分配3.5.3模拟量输入部分由于需要采集一个溶氧仪所反馈的数据,因此扩展了一个模拟量输入输出模块,具体I/O分配,如下表3-6所示。

表3-6 模拟量输入地址分配3.5.4 模拟量输出部分在此控制系统中需要将采集回来的模拟量进行数据处理,然后,通过模拟输出口对变频器进行控制,进行控制其他设备的运行,如下表3-7所示。

表3-7模拟量输出地址分配根据控制系统的功能要求,设计出工业污水处理控制系统的硬件连线图如图3-8所示,此控制面板上的手动控制部分主要在调试系统时使用,调试完成后基本处于闲置状态。

4 软件系统设计采用西门子公司为S7—200系列PLC开发的STEP7—Micro/WIN32作为编程软件,上面介绍了工业污水处理控制系统的结构、工作原理和电气控制部分的结构,硬件结构的总体设计基本完成后,就要开始软件部分的设计,根据控制系统的控制要求和硬件部分的设计情况及PLC控制系统I/O的分配情况,进行软件编程设计。

在软件的设计中,首先按照需要实现的功能要求做出流程框图,其次按照不同功能编写不同功能模块,这样写出的程序条例清晰,既方便编写,也便于调试。

4.1总体流程设计根据系统的控制要求,控制过程可以分为手动控制功能和自动运行功能。

在手动控制模式下,每个设备可以单独运行,以测试设备的性能,如图4-1所示。

4.1.1手动模式在手动模式下,可单独调试每个设备的运行,如图5-2所示。

在此模式下,可以通过按钮对格栅机、清污机、转碟曝气机、刮泥机,以及各类泵进行控制,对于转碟曝气机的控制,可以通过按钮增大或减小变频器的频率来改变其速度,以检测调试性能。

图4-2手动操作模式流程图4.1.2自动模式处于自动方式时,系统上电后,按下自动启动确认后系统运行,系统开始工作,其工作过程包括以下几个方面。

(1)系统上电后,按下自动启动确认按钮,启动潜水搅拌器和刮泥机。

(2)启动粗格栅系统。

(3)启动潜水泵。

(4)启动细格栅系统。

(5)启动曝气沉砂系统。

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