基于PLC的污水净化处理系统设计--开题报告+任务书

论文（设计）题目：基于 PLC的污水净化

处理系统

院－系：工学院—自动化系

专业：电气工程及其自动化

毕业论文（设计）开题报告

姓名李峰性别男学号200703050202

院－系工学院—自动化系专业电气工程及其自动化年级2007级

论文题目基于PLC的污水净化处理系统□教师推荐题目□自拟题目题目来源自拟题目题目类别毕业设计指导教师徐绍坤

选题的目的、意义(理论意义、现实意义):

随着中国对节能减排工作的高度重视，积极引入市场机制，加大投资力度，污水处理能力快速增长，城镇污水处理设施对污染物减排的贡献率不断提升，对污水处理的系统要求也越来越高。此设计中主要介绍序批式活性污泥法和全自动加药系统，它们具有以下明显优势：

SBR工艺是一种简易、快速且低耗的废水生物处理工艺。他主要有以下几个方面的特点：1.工艺简单、造价低；2.时间上具有理想的推流式反应器的特性；3.运行方式灵活，可脱磷除氮；4.具有较强的耐冲击负荷能力；5.良好的污泥沉降性能，不易产生污泥膨胀现象。全自动加药系统，它能克服人工加药的弊病。其优点如下：1.聚丙烯酰胺通过计量加药系统加入溶药罐，保证了药剂用量上的控制；2.聚丙烯酰胺在溶药罐里被搅拌2小时后才加入到絮凝器中，经过充分搅拌的药液其絮凝效果最好；3.药液通过加药泵实现量的控制并连续不断地送出，和污泥在管道中混合后被一起送入絮凝器，实现了药剂于污泥的均匀混合；4.整个加药系统通过PLC自动控制，减少了人工操作，使絮凝过程更及时、准确、高效、降低了成本。

综合以上所述种种优点可以预见污水净化处理在社会进程中具有一定的推进作用。

选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：

随着淡水资源的日益短缺和需水量的不断增加,许多缺水城市和地区无新的水源可开发利用,污水的回收和再用已成为解决水资源短缺的有效措施之一。如今我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快，城市污水排放量增大,在这种背景下，合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的历史意义及现实意义。

论文(设计)主要内容（提纲）：

根据污水处理的工艺流程及相关控制要求，需要完成以下内容：

1、设计说明书

在设计说明书中，对污水处理的组成、设计方案、软硬件设计、组态模拟设计作具体分析。另外根据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，选择PLC。主要部分包括：

1.1 粗细格栅系统

1.2 提升泵房

1.3 SBR系统

1.4 加药系统

1.5 脱水车间

1.6 加氯间

2、程序设计

根据污水处理各系统的功能，设计出每个系统的程序。

3、模拟控制系统组态

3.1 流程图画面，可以显示每个系统的工作模拟过程；能在每个画面中进行画面切换。

3.2做出实时趋势图、历史趋势图、日报表；

3.3做出实时报警、历史报警；

3.4操作权限的设置。

拟研究的主要问题、重点和难点:

基于我国目前城市污水排放量增大的现状。合理地开发适合城市综合污水处理的技术和工艺。另外为了适应信息社会的发展，信息的收集、处理、分析也是必不可少的。综上所述采用序批式活性污泥法和全自动加药系统作为污水处理的主要工业。

本系统设计的难点在于怎样将模拟的设计与实际结合起来，尽可能减小在控制中的误差，以提高控制精度。

研究目标：

在一定程度上，尽可能降低污水中的有害物质、降低水体富营养化，降低环境污染率，使污水经过处理后能循环利用。

研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析：

以序批式活性污泥法和全自动加药系统作为设计系统的对象，并经过组态进行模拟实验，组建系统结构。查阅相关资料，对污水处理系统的组成有一定程度的了解，再结合任务书的设计要求对系统进一步分析，得出初步设计方案，初步设计方案包括系统的结构、所需PLC的型号、编程软件、组态软件。系统采用工业组态软件为系统的综合开发平台，通过组态模拟，将污水处理的各个系统有机地结合起来。

系统初步设计完后，对系统的监控画面、控制规律等进行优化和可行性分析，使整个设计方案能够达到安全、可靠、经济的运行。

研究的特色与创新之处：

本课题的特色在于，采用PLC控制代替常规控制，将序批式活性污泥法和全自动加药系统组合在同一系统中。这样做可以有效减少硬件设备的投放，尽可能的使系统简化，即减少了投放资金也降低了系统的故障率。

进度安排及预期结果：

序号工作内容所需时间（周）

2周

1 熟悉毕业设计内容，查资料，做出初步设计方案，准备

开题报告

1周

2 到工厂参观了解实际污水处理的运行及控制，收集资

料，准备进行详细设计

12周

3 根据初步设计，查阅资料，进行详细设计（含软件的选

型、PLC的选型、撰写设计说明书等）

4 设计模拟的控制系统组态3周

5 整理毕业设计，查缺补漏，准备答辩2周

预期结果：

1、根据控制要求编写出控制程序。

2、选择合理的PLC型号，画出PLC硬件接线图。

3、模拟组态画面。

参考文献：

[1] 徐绍坤，刘玉.工厂电气控制技术［M］.中国科技技术出版社,2008，25~50

[2] 王鸿均.工程制图与AutoCAD绘图基础［M］.中国水利水电出版社，2008，20~35

[3] 王海云.污水处理厂水质预测模型研究及监控软件设计.后勤工程学院硕士研究生设计，2005；2~9

[4] 西门子（中国）有限公司.S7-200 CN可编程序控制器产品，200

[5] 张敬东,张家华.污水处理技术的新展望环境技术，N0.6,1997，28~33

[6] 张莜琪，机电设备控制基础［M］.北京：中国人民大学出版社，2000-11

[7] 刘光文.进口设备、国家设备常用电气及电气标准.电子科技大学出版社，1994：9

[8]《组态控制技术》，袁秀英编，电子工业出版社，2003年；

[9]《组态王6.53使用手册》；《组态王6.53命令语言函数手册》北京亚控科技发展有限公司

指导教师意见：

指导教师签名：

年月日

答辩小组意见：

组长签名：

年月日备注：1、题目来源栏应填：教师科研、社会实践、实验教学、教育教学等；2、题目类别栏应填：应用研究、理论研究、艺术设计、程序软件开发等。