污水泵控制图
污水处理系统电气控制系统设计
摘要本文主要介绍了 PLC在城市污水处理中的具体应用实例，系统设计了城市污水处理工艺流程和基于SIEMENS的S7—200 系列PLC的污水处理实施方案，以及城市污水处理厂电气控制系统的方法。
为了提高污水处理厂的运行管理水平， PLC也成为了该系统的重要组成单元之一，在该系统中各单元按一定拓扑结构互相连接构成污水处理厂的控制系统。
结合污水处理厂自动化控制系统的运行情况，PLC对污水厂的进出水质等参数进行监控，同时控制水区及泥区的设备工作，当系统出现故障的时候系统能够自行报警。
设计包含了污水处理厂的设备组成、自动化控制方式和PLC各工作站的功能、网络构成在污水处理中的应用，总结自动化控制系统对提高生产效率、减少现场操作人员、提高安全性发挥的良好效果。
关键词污水处理自动化控制系统PLC 软件设计AbstractThis paper designs the project of urban sewage disposal with PLC, which is SIEMENS S7—200 series and introduces the method of urban wastewater treatment. The paper also designs the method of supervises and control in the urban wastewater treatment plant. In order to improve the operation management level of the sewage treatment plant, PLC has become one of the important composition units that is this system too, every Entrance form the control system of the sewage treatment plant according to certain topological structure interconnection among system this. Combine the running situation of the benevolence of one and automatic control system of wastewater treatment plant, system will monitor the water quality of the in and out sewage and also control the water zone and mire zone. When the system has something wrong PLC will give an alarm. Recommend the equipment of the sewage treatment plant to make up, automatic control method and function, network of PLC every work station form application in sewage disposal, summarize the automatic control system to the good result raising production efficiency, reducing the on-the-spot attendant, improving security full play.Keywords Sewage treatment plant Automatic control system PLC Software design目录绪论 (1)第1章污水处理工艺流程 (2)1.1污水处理工艺的选用原则 (2)1.2对工艺流程的阐述 (2)1.3主要设备的组成及控制方式 (5)1.3.1主要设备 (5)1.3.2设备控制方式 (6)1.4粗格栅、细格栅、提升泵房的设备控制 (6)1.5沉砂池、生化池、沉淀池、污泥回流泵房和鼓风机房的设备控制 (7)1.6脱水机房的控制 (7)1.7PLC控制系统 (8)1.7.1 PLC控制系统的基本构成及功能 (8)1.7.2 网络结构 (9)1.7.3 上位机组态功能 (9)1.8 系统构成及其布局 (10)第2章污水处理中的PLC (11)2.1概述 (11)2.1.1 设计范围 (11)2.1.2 PLC设计综述 (11)2.2PLC在污水处理中的运用 (12)2.2.1中央控制室 (12)2.2.2 控制网络系统 (13)2.2.3 分现场生产过程PLC控制系统 (14)2.2.4 厂级管理PLC系统 (16)2.3PLC设备及仪表选型 (17)2.3.1PLC选型原则 (17)2.3.2 PLC设备的选择 (18)2.3.3 SIMATIC S7-200简介 (18)2.3.4 仪表设备的选择 (18)2.4污水厂布局及其主要PLC设备分布 (21)2.5PLC具体配置情况 (23)2.6系统构成及其布局 (24)2.7监控系统的软件部分 (24)第3章 PLC设计 (26)3.1PLC构成的控制系统 (26)3.2控制软件 (31)3.3对污水处理系统控制程序的设计 (31)3.3.1污水处理厂的主要流程图 (31)3.3.2 原始工艺程序的设计 (32)3.4脱水机系统加药絮凝部分程序设计 (35)3.4.1 脱水机房工艺及主要工作流程 (35)3.4.2加药絮凝部分控制要求及其主电路 (38)3.4.3 PLC控制系统的梯形图及STL指令表 (39)3.5PLC设计小结 (48)第4章总结 (49)参考文献 (50)致谢 (51)绪论在我国，随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。
污水处理控制电路原理图
自动/手动L3.1
K0
N
废水池水泵控制L3.2
RJ1 K0K0
K1 K01
N
K1
QA1TA1
RJ2
K2 K02
K2
QA2 TA2
K3 RJ3 K03
K3
QA3 TA3
清远市电源公司废水处理站电气控制图共5张第3张制图chenlu xing
KPHH1
加碱控制L3.3
K1 K2 K3 K14K14
Q10Q14Q15Q16Q17
L3.1去自动/手动
K8K5 K7 K6L3.2去废水池水泵控制
L3.3去处理池加碱控制
L3.4去处理池加碱控制
L3.5去回调池加酸控制
RJ5L3.6去碱搅拌泵控制
L3.7去PH值监测仪
碱搅拌电机接加碱泵1接加碱泵2接加酸泵去控制电源
和电磁阀1和电磁阀2和电磁阀3
清远市电源公司废水处理站电气控制图共5张第2张制图chenlu xing
K14
N
K0 K14
加碱控制L3.4
K0 TA5 QA5 KT
K5
K5 K7
N
清远市电源公司废水处理站电气控制图共5张第4张制图chenlu xing
加酸控制K0 KPHH2 KPHL2
L3.5
K6
K0 QA6
TA6
K6
RJ6
K6
N
碱搅拌控制QA8 TA8 RJ8
L3.6RJ8Βιβλιοθήκη K8K8N
清远市电源公司废水处理站电气控制图共5张第5张制图chenlu xing
Q100
L1到第2页
L2到第2页
L3到第2页
N到第2页
污水处理厂的自动控制PPT课件
多的采用容易修改顺序的专用顺序器和
微机来控制
第14页/共16页
Thank you
第15页/共16页
感谢观看！
第16页/共16页
刮泥机的运行方式取决 外，还有用定时器控制排泥泵的启动，
于沉淀池的形状和刮泥机的 用污泥浓度测定仪或污泥界面仪的信号
种类。由于在圆形和方形沉 来控制停泵的自动控制方法和污泥界面
淀池的刮泥周期长，因而刮 计和污泥浓度测计来进行自动控制的方
泥机连续 运行
法，效果更好更可靠
第5页/共16页
曝气池
（1）供气量的控制 1）定供气量的控制
连续排砂
初次沉淀池
2)排泥泵的控制
排泥泵的常用控制方式包括，指
初次沉淀池机械
靠定时器来控制器开闭，或者联用定时
设备包括刮泥机、排泥泵、 器与流量计进行控制，用定时器来决定
泡沫去除设备等，但作为自 泵的启动，用流量计来来控制停泵，每
动控制的对象主要指排泥泵。日排放定量的污泥。此方式需合理地选
1)刮泥机和除沫设备的控制 择间歇自动控制的停泵和运行时间。此
90% 泥量维持污泥龄不变
的控制方式 •（在4）此录随入机说排明泥控制 •在在理此论录上入，说在明定F/M •控在制此或录定入污说泥明龄控制 的条件下，可以基本 保持处理水底物浓度 不变
第11页/共16页
污泥浓缩池
污泥浓缩池的控制包括 进泥量的控制和排放浓缩污 泥量控制，一般情况下，在 浓缩池前都不设污泥贮存池， 这样，从污水处理系统中排 放污泥直接进入浓缩池，因 此，浓缩池的控制主要指排 放浓缩污泥的控制。浓缩污 泥排放的控制方式主要有以 下几种。
统的处理效果。除此之外， 水第五浓度和MISS浓度不变，DO浓
排污泵二次接线原理图
序号 符号
名称
1 QF.QF1.2 断路器
2 KM1.2 接触器
3 KH1.2 热继电器
4
辅助触头
5 FU.FU1.2 熔断器
6 SAC 转换开关
7 SS1.2 停止按钮 8 SF1.2 启动按钮
9 SBT 10 SBR 11 HW
试验按钮 复位按钮 白色信号灯
12 HR1.2 红色信号灯
13 HG1.2 绿色信号灯
SBT KA3 KA4
1
KT1
KA5
KM1 7
6
KM2
2 KA3 KA4
SBR
KT2
KA6
KA6 8
X1:11
K
X1:12
KA1 KA2
KA4 KA3
溢流水位
电源 继电器
及指示
水位自控
KA5 KA6
HA HY2
K1
轮换投入
声响报警 双泵故 及解除 障指示
变压器
楼宇外控 返回信号
KA3
K1
KA3
K1
1
14 HY1~3 黄色信号灯
15 K1 中间继电器 16 KA1~6 中间继电器
17 KT1.2 时间继电器
18 T
变压器
19 HA 内击式电铃
20
端子排
型号 规格
单位 数量
BKN-3P C32A CJX2-32A JRS1-32A F4-31
个3
个2 个2 个1
6A
个3
LW5-15D0401/2
个1 个2
手动 控制
运行 指示
延时轮换
位室 器
设计
校对
审核
排污泵二次接线原理图
格兰富污水泵接线指导ppt课件
PT100转换器E5CSZ
轴承保护接线（OMRON温度控制器 E5CSZ）:
9、10是电源端子，轴承 保护信号线接3、4，（4、 5短接），输出端子为继 电器输出端子1、2和报 警输出7、8，7、8可直 接接入二次回路。
100～240 VAC和24 VAC/VDC 的型号是分开的。使用24VDC 的型号没有极性
0-8000
参数之后
7
第2报警点灵敏度
0-8000
参数之后
GF设置
0 20 设为20 设为3.0 设为2 设为2
PT100转换器MCU
轴承保护接线（MCU10）:
采用三线制是 为了消除连接 导线电阻引起 的测量误差。
读取设 定值的 开按关钮量 输出端
子
信号线 接入端
子 报警指示
灯 泵未运转 时的温度 显示值 调整设 定值的 A旋1钮、 A2是 电源线
P1、P2信号线是热敏开关和湿度开关的信号线，如果内部装了二极管的解码器需配置ASM3， 此时用万用表也是能量出通断的，但由于二极管耐压问题不能直接串到二次回路当中。如果未 装二极管的解码器，则可以直接串到二次回路当中，新泵在内部已区分，不再需要解码器
S泵接线指导
2、S (星三角启动）：
3、S泵72机型
• EMC 电缆除作为屏蔽电缆使用外，它也是防油的
• 控制电缆 10*1,5 也是防油的
S泵温湿度保护
S泵34&42 (1-4.5 kW)机型中内置的过热和湿度保护是开关量，信号线P1-P2可以直接串到二次回路当中。如果 想区分这两个报警，需要在泵内部装一个解码器，外部需配ASM3继电器
S泵温湿度保护
• 设置方法：用专用编程器进行设置，范围：4-20MA
污水泵控制原理
潜水泵电路原理图一、潜水泵的电路控制部分主要由交流接触器、热继电器、转换开关、指示灯、按钮、液位控制器、潜水泵过热保护器、中间继电器等元件组成。
二、交流接触器（CJ）是一种自动电磁式开关，适用于远距离频繁地接通或分断主电路的用电设备，具有控制容量大、动作可靠、操作效率高、使用寿命长等优点。
交流接触器是利用电磁力作用下的吸合和反向弹簧作用下的释放，使主触点闭合和分断导致主电路的接通和分断。
交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部分构成。
1、电磁系统：由线圈、静铁心、动铁心组成。
线圈电压有220V，380Ｖ，接触器分交流接触器和直流接触器。
铁心用硅钢片叠制而成，做成Ｅ型状。
2、触头：主触头是用于接通和断开主电路，因此触头的质量很重要，必须用紫铜片制成，接触部分还要镀银，为了使触头接触紧密并消除触头开始接通时产生的颤动，在触头上还装有压紧弹簧。
触头采用双断点桥式结构，两触头串连于同一电路中，同时接通或断开。
主触头允许通过较大电流，（接触器的额定电流）称之为一次接线，辅助触头用于自锁、互锁等控制电路，只能通过小电流。
称之为二次接线。
3、灭弧装置：当接触器断开较大电流时，动静触头之间会产生较强的电弧，其产生的光和热易使触头烧坏，因此减小电弧造成的危害至关重要，所以在接触器上装有灭弧罩，触头采用双断点桥式结构，使电弧分成两路，加大了电弧距离，减小触头分断电流，使电弧容易熄灭。
型号为CT10-20、CT10-40。
4、接触器工作原理：线圈通电时产生磁场，使静铁心产生较大的吸引力，以克服弹簧的作用力将动铁心吸合，从而带动主触头闭合，接通主电路。
辅助触头发出各种信号，以达到远距离控制的目的。
当线圈失电或电压下降到一定数额时，静铁心产生的吸引力消失，动铁心在反向弹簧的作用下释放回复原先位置，接触器断开主电路。
三、热继电器：主要是利用电流的热效应对电动机或其它用电设备进行过载保护、断相保护、电流不平衡保护。
污水提升泵站系统工作原理图、作用
一体化预制泵站核心技术说明污水提升设备，是在城市用地日益紧张的前提下，城市的不断扩张和建设，迫使人们不断地向地下发展，随之而来的建筑物的污水排放也成为困扰人们生活的巨大问题，原有的地下建筑物污水排放设施由于技术落后、设备陈旧、不但故障率高，而且还要有专人定期进行清掏，对设备进行维修，也会给地下建筑物的设备造成极大的污染，因此，原有的设备早已不能适应人们日益发展需求。
污水提升泵站,卫生间专用污水提升器，该系列设备实现了污水的密闭排放，解决了地下建筑污水排放时的二次污染，采用污水和杂物分离技术，使得整个设备在运行过程中，实现了免清掏，同时该系列设备还有维修率低的优点，设备是现代社会消除地下建筑物污水排放二次环境污染的最佳选择。
设备特点1、不堵塞：由于采用了杂物和污水分离的技术，水泵叶轮不接触杂物，避免了泵的堵塞。
2、污水无倒灌：由于进水管采用双止位阀，增强了防止污水倒流的可靠性。
3、污水箱内无污物沉积：采用了箱底部旋流冲选，避免了污物的沉积。
4、水位检测可靠：水位检测控制灵敏，保证了水泵自动启停的可靠性;根据现场实际情况，以及用户的需求，可以在水位检测装置上加装自动调温设施，以免水位检测装置内部液体受温度的影响发生凝固的现象。
5、无污染：污水实现密闭储存和排放，污水不会外溢，无臭味，净化了周围环境。
6、免清掏：污水和杂物实现分离，外排时一起排出，真正实现免清掏。
7、提高建筑利用率：该系列产品占地面积小，节省地下室空间。
8、自动化控制运行：使用PLC自动控制技术的引入，可实现自动运行，故障报警提示等功能。
9、可自动杀菌消毒：根据用户不同场合的需求，可以进行自动杀菌消毒处理，达标后排放。
适合领域·各类建筑物地下室的污水排放;·地下室厨房及卫生间的污水排放;·地铁车站、地下通道的污水排放;·人防工程改建后的污水排放;·市区中、小型无人操作污水输送泵站;·地下商场、餐饮、浴池等服务场所的污水排放;·各类卫生机构污水排放的杀菌消毒处理和达标排放。
格兰富污水泵接线指导53页PPT
定子绕组温度 太高时报警
电机内进水时 报警
数字输出接线 原理图
绝缘出现故障 时报警
综合故障时报 警
.
IO111接线图
IO111接线图
IO111接线图
CH6接线指导
CH6接线指导
CH6接线指导
No Image
详细设置参照随机说明书
WIO信号转换模块swp20
S泵接线指导
3、S泵72机型信号线 S泵接线指导
PTC只能靠 IO111识别
Klixon可以接 到IO111中， 也可以直接串 到二次回路中
Warning indication
泵故障警告
Moisture switch alarm
湿度报警
Reset button
复位按钮
Pump running indication
• 设置方法：用专用编程器进行设置，范围：4-20MA
通电后面板显示实际电流值，按 SET键显示AL1，再按SET显示设 定值，按上、下键进行设定。按 SET键确认并显示AH1，再按SET 显示设定值，按上、下键进行设 定。上限设定为20mA,下限建议 设定3.5mA，由于线路的原因， 新泵的WIO电流在3.5和4之间。
预警：如果含水量超出正常范围，或者 没连传感器，黄色指示灯就会闪烁。
IO111接线图
T1、T2常闭无源触点，可以直 接串到二次回路
K1、K2是来自电机电流接触器的 关于泵是否运转的反馈。
当泵运转时，输入一定是短路的 ， 二极管不耐压不可以直接串到二
次回路
复位按钮，如不 接R1、R2,可直 接按此按钮复位
• 接线方法
WIO信号转换模块swp20
设备控制器_喷淋泵二用一备启动控制图
某污水处理厂电气设计图
污水泵站工艺及施工
连接件
单梁
电动葫芦 直段工字钢
弧段工字钢
七、项目内部沟通
1、各专业间的沟通配合：
1)装饰工程与电气专业：经常出现电气进户管与楼层梁和地梁相冲撞的 情况，以及电 气开关设计在自来水管的管后等情况。另外，电气线管 在土建施工中被堵塞的现象也经常发生(主要控制阶段在施工作业阶 段)；
2)建筑外表面、功能与结构：各种预制构件、预埋件、装饰与结构的关 系，如在施工中没有考虑预留位置，将造成二次施工的后果(主要控 制阶段在审图、施工作业阶段)；
六、电动葫芦安装
1、安装资质：电动葫芦等特种设备安装需要相应资质安装单位进行安装， 针对泵站特种设备量少（就一台）可直接委托设备厂家安装，监检合 格提供监检证书我方进行注册备案；
2、我方与电动葫芦安装涉及到的只有电动葫芦轨道梁（工字钢轨道）的 安装，具体要求：
a、轨道或工字梁两端的缓冲装置必须安装齐全； b、工字梁的支承点是否按图（图集）施工，联接是否牢固； c、工字梁的拼接必须按图施工，下翼缘必须打磨光滑，不卡车轮。 3、结构施工时需要按照图纸要求对工字钢穿墙螺栓进行预留，以免造成
行焊接施工。
防风措施
管道焊接
预留操作空间
6、管道其他： a、管道及管件支墩：管道支墩主要设置位置为弯头、三通、盲板位置，
具体设置型式及尺寸规格参考图集； b、管件制作：主要包括弯头、变径管、三通等 c、管道试压临时措施：进水管线设计、管道盲堵设计、临时支墩设计、
排水管线设计。
临时支撑
管线及盲堵位置示意图
2、现场施工前要做好安全交底及技术交底，让作业人员对施工安全要素、 质量要求、质量控制要点有明确的认识，作业时做到心中有数；
3、对原材料质量做好把控，不让有缺陷的原材料进场影响工程质量； 4、做好施工质量过程控制，上一道工序检验合格方可进入下一道施工工
污水自控系统图
激光打印机×2 喷墨打印机×3 数传电台
大屏幕显示器
大屏投影服务器
HUB
光纤以太网
加药加氯
≥1KM
沉淀池
变配电间
污泥处理
配水井 沉淀池吸泥机 便携 计算机
出厂调节阀
ProfiBus/DP*
*注：滤池系统通过ProfiBus/DP 可以与任意一台主站PLC进行通讯 滤池系统
清水池 计量井
某市水环境综合治理河网整治工程监控系统图
PLC2-2
初沉泵房 201－3
初沉泵房 201－2
初沉泵房 201－1
回流泵房 106－5
回流泵房 106－4
回流泵房 106－3
回流泵房 106－2
天津某污水处理厂（54万吨/日）自控系统方案
中央控制室 Center Control Room
至市调度中心 厂长办公室终端
操作站 OS
HUB
操作站 OS
AI:8 初沉池、 鼓风机房 等带现场 总线接口 的各类设 备
马达保护模块、泵
马达保护模块、泵
马达保护模块、泵
反应池 二沉池 加氯间 等带现 场总线 接口的 各类设 备
反应池 二沉池 加氯间 等带现 场总线 接口的 各类设 备
反应池 回流等 带现场 总线接 口的各 类设备
…
…
…
…
…
某污水处理厂自控系统方案
DP/PA 耦合器
触摸屏
现场仪表2
现场仪表2-1
现场仪表2-2
现场仪表2-3
1＃现场 DI:112 I/O模块 DO:16
AI:8
I/O电缆
2＃现场 DI:32 I/O模块 DO:16
总线根据 设备具体 接口而定 ，例如： DeviceNet ModBus ProfiBus 或RS485 协议宏均 可
各种水泵结构图图示说明
各种泵结构图1各种泵结构图1S型单级双吸中开泵一、产品概述S型单级双吸水平中开式离心泵。
该型泵吸入口和排出口均在泵轴心线下方，检修时，只要将泵盖揭开，即可将全部零件拆下进行维修。
S型泵主要由泵体、泵盖、轴、叶轮、密封环、轴套、轴承部件等组成。
其性能符合JB/1050-93《单吸双吸清水离心泵型式与基本参数》标准。
主要用于输送不含固体颗粒的清水或物理化学性质类似水的其它液体。
适用于工业和城市给排水、农田排灌。
二、产品特点1、密封系统：可供选用的机械密封、填料密封其冷却润滑均采用内循环；2、流量大、效率高：双吸叶轮，具有流量大、效率高等特点；3、可更换的轴套：轴套作为易损件，起到保护轴，提高泵的使用寿命；4、密封环：密封环作为易损件，起到提高泵的效率、延长泵的使用寿命的特点。
三、工作条件流量范围：30～6500 m3/h扬程范围H：8～140m介质温度：－20℃～+80℃环境温度：≤+40℃AS撕裂式排污泵一、产品概述AS潜水式排污泵主要部件由叶轮、泵体、底座、潜水电机组成。
水泵轴和电机轴是同一根轴，由于水泵位于整个排污泵最下端，它能最大限度抽吸地面积余污水。
AS潜水式排污泵具有带撕裂的结构，能够将纤维等物质撕裂、切断，然后顺利排放，因此，本型泵特别适合于输送含有长纤维的污水。
产品执行JB/5118-2001《污水污物潜水电泵》标准。
二、产品特点1、电缆耐用、防水：耐污重型橡套软电缆，树脂灌注，压紧固定，绝无拉松，长久可靠。
2、双重密封、双重防护：两重机封串联配置，真正实现双重保护，确保电机安全。
3、多道检测，多道保护：配控制柜、油水探头、浮子开关、均能实时检测，并能实现报警、停机、保留故障信号等功能，使潜水电机安全可靠。
4、维修方便：可采用双导轨的耦合装置，使泵起降时无需水下操作，维护便捷，省时省工；专用电控柜实现自动报警、停机、保留故障信号的功能，可大幅度提高维修效率。
5、全工况运行：采用特殊水力设计泵在全工况下运行不过载。
污水提升泵站CAD
