基于PLc的污水处理控制系统设计PPt
基于PLC的污水处理系统设计
基于P L C的污水处理系统设计High quality manuscripts are welcome to download设计题目：基于P L C的污水处理系统设计摘要随着现代生产工艺的飞速发展，我国城市化进程的推动，中小城市(镇)数量的不断增多，由其带来的水污染问题日趋严重。
序批式活性污泥法(简称SBR)符合中小城镇污水处理的基本要求，但必须实现自动控制，才能发挥其优势，使其具有更加广阔的应用前景。
随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。
而PLC控制器以其技术成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。
本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制。
在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。
充分证明了自动化控制系统对提高生产率，无人值守或少人值守，提高安全性具有良好的效果。
目录第一章绪论国内污水处理行业的发展概况近几年随着工业迅速，城市人口的逐渐增加，人们生活水平逐渐提高各种用水量亦随之增长。
地球虽然有％的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的％，而且分布不均。
20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。
全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。
一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。
20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。
(完整版)基于PLC的小型污水处理系统设计
J I A N G S U U N I V E R S I T Y可编程控制器课程设计小型污水处理控制系统学院：电气信息工程班级：农业电气1101姓名学号：马舒童学号： **********指导教师：***目录一、小型污水处理控制系统设计要求1．技术要求 (1)2．动力设备 (2)3．设计要求 (2)二、小型污水处理控制系统程序电路图1. 程序流程图 (3)2. 主电路设计 (4)3. 交流控制电路设计 (4)三、小型污水处理控制系统硬件软件设计1. 可编程控制器控制电路设计 (5)2. 输入输出口分配 (6)3. 可编程控制器控制程序设计 (8)4. 梯形图 (9)5.出现问题及改进方式 (15)6. 心得 (15)四、参考文献一、小型污水处理控制系统设计要求1．技术要求SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术，采用优势菌技术对校园生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。
SBR废水处理系统方案要充分考虑现实生活中校园生活区较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。
废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响废水处理效果，因此采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。
同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术可以提高SBR废水处理的效率，方便操作和使用。
SBR废水处理系统分别由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。
SBR废水处理系统示意图如图1所示。
图1 SBR废水处理系统示意图污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。
当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。
基于PLC的污水处理控制系统设计
图书分类号：密级：毕业设计（论文)基于PLC的污水处理控制系统设计DESIGN OF SEWAGE TREATMENT CONTROL SYSTEM摘要随着经济社会的发展，污水排放严重危害到了人们的生活环境质量,设计一种有效的污水处理控制系统具有重要意义。
本文通过比较国内外污水处理控制系统的基础上，设计了一种基于PLC技术的污水处理控制系统，具体内容如下：(1)叙述了污水处理的基本原理，完成了系统的总体设计,并绘制了系统硬件主电路图、电源控制电路图和PLC控制电路原理图；（2）应用PLC技术，完成了对总系统的手控和自控模式转换以及系统各部分启停在自控模式下运行的软件设计；（3)应用组态软件实现了对系统流程的监控和操作.仿真调试表明，本论文设计的污水处理控制系统具有生产效率高、可靠性高、工序流程易实现、操作简便等特点，可满足污水处理流程的自动控制需要。
关键词污水处理;PLC；软件设计；组态软件AbstractWith the development of society and economy,the discharged sewage is seriously harmful to the quality of people’s living environment，the design of an efficient sewage treatment control system has important significance。
Comparing with the domestic sewage treatment control system, the thesis designed a sewage treatment control system that was based on the technology of PLC,the specific contents are as follows:（1）Described the basic principle of sewage treatment,completed the overall design of the system,and drawed the system hardware the main circuit,power supply control circuit and PLC control circuit;(2）With the technology of PLC，completed the software design of a total system for the conversion between hand control and automatic control mode，and each part of the system's starting and stopping in automatic control mode；（3)It had finished monitoring and operating the system's processes，using the software of configuration。
(完整版)基于PLC污水处理控制系统毕业设计40141
湖南铁路科技职业技术学院PLC课程设计题目：基于PLC的污水处理控制系统专业：机电一体化系部：机械工程系姓名：夏俊武班级：机电一体化309-2班目录1 绪论 (1)1.1工业污水处理的国内外现状 (1)1.2课题的背景 (2)1.3研究目的和意义 (3)1.4课题主要设计的内容 (3)2 工业污水处理控制系统总体介绍 (4)2.1工业污水处理基本概念 (4)2.2 常用的工业污水处理工艺 (4)2.3工业污水处理系统控制形式 (7)2.4 工业污水处理系统的功能要求 (8)3 硬件系统配置 (10)3.1主要组成部分 (10)3.2电气控制系统 (12)3.3工业污水处理系统的工作原理 (13)3.4 PLC选型 (14)3.5 PLC的I/O资源配置 (14)3.6其他资源配置 (17)4 软件系统设计 (17)4.1总体流程设计 (17)4.2曝气过程控制的任务 (19)4.4絮凝剂投加环 (20)4.5 PID控制 (20)4.6 PLC和变频器通讯 (21)5 调试和运行结果 (22)5.1硬件系统的调试 (22)5.2软件系统的调试 (23)5.3运行结果 (32)结论 (37)参考文献 (34)1 绪论水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。
然而，水资源是有限的。
据报道我国人均拥有淡水量为2400吨，为世界平均值的1/4，在全球149个国家（参与统计国家中），我国人均淡水资源位居110位，属于淡水资源贫乏的国家。
而且我国水资源时空分布极不均衡，全国500多个城市缺水，其中多个严重缺水，北方地区缺水现象尤其严重，人均拥有淡水量仅有240吨。
令人担忧的是淡水总量日益减少，用水成本不断升高，淡水的浪费非常严重。
我国北方地区水资源的超采，己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。
淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。
我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。
基于PLC的污水处理系统设计
基于PLC的污水处理系统设计[摘要]对小型曝气式活性污泥法（SBR）的污水处理系统的基本运行原理和方式进行了研究。
分别说明污水处理系统中的工作流程,，进行了污水处理系统的电气控制部分设计，这个设计是基于可编程控制器（PLC）进行的。
并讨论在电气控制系统中所运用到的各种电气保护原理，和根据各种需求的电气保护设计添加各种电气保护元件。
[关键词]污水处理；可编程控制器；电气设备；电气保护前言所以本设计介绍了一个SBR污水处理系统的基本流程和构成，并以PLC为核心设计它的电气控制部分。
旨在提高污水处理系统的自动化程度，从而提高污水处理能力和降低人力需求，相对提高系统安全性和可靠性。
一、小型SBR污水处理系统的运行原理（一）小型SBR污水处理的特点和方式SBR污水处理技术是一种相对来说非常高效的废水处理技术。
SBR污水处理工艺过程简单有效，且占地面积比较少，主要是有利于降低前期建设的成本，这种方法适用于水量、水质均匀的废水。
但自动化控制技术要求较高，操作复杂，难于管理。
（二）小型SBR污水处理系统的构成及其流程1. 污水处理系统的构成本设计中的SBR污水处理系统中有三个水池分别是污水处理池进行污水处理，清水池进行处理水的暂时蓄存和最后蓄水的中水水箱。
并有一系列电控设备，有电控箱以及曝气式罗茨风机、滗水器、水泵、电动阀门和电磁阀等电气组成部分，并在三个水池中又分别设置了浮球开关，用来检测水池和水箱中的水位并报警。
2. 污水处理系统的流程如图污水处理池中液位开关。
系统中使用浮球液位开关，当液位到达该水位时浮力使开关动作输出闭合信号。
这样根据逻辑可以知道电动阀打开需要污水池中的水位为低状态，之后污水流入污水处理池，当水池中的水位到为高后，电动阀停机，此时污水处理池中的待处理水会呈现的状态为微氧或厌氧。
之后开始污水的曝气过程，此过程主要由罗茨风机来完成。
方式是通过曝气风机连接专门的曝气管路进行曝气，曝气管路均为敷设在污水处理池底部，这样是为了使池中原有的活性污泥对污水的pH值进行平衡并使污水脱色、除臭，即好氧处理过程，此过程需要6-8小时。
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控制的城市污水处理系统的设计改
基于PLC控制的城市污水处理系统的设计摘要随着城市的快速发展，环境问题显得日益重要。
废水是破坏环境的一个主要的因素，目前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。
文章首先介绍了PLC控制系统的硬件结构、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，然后以SBR污水处理工艺为例，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气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 程序等。
建立高度自动化污水处理厂，不仅可以加强整个系统的可靠性、准确性，还可以减少劳动强度，降低处理成本和节约能源。
污水处理厂自动控制系统的建设将降低生产和维护成本，减轻生产及维护工人的劳动强度，并为生产工艺的进一步改进提供方便，具有很好的经济效益和社会效益。
关键词：污水处理，SBR，PLCAbstractWith the rapid development of cities,theenvironmentbecomesmore and moreis one of the major factors that pollute the automatic controlling system of wastewater treatment in China is not very cost of wastewater is water qualitiesof the treated wastewater how to solve the problems is very significative to ourcountry.This text introduced basic craft and process of city wastewater treatment, and design 1 set according to the wastewater treatment system of PLC control through the researchThe article introduced a PLC control the hardware structure, work principle of the system and design PLC a control system first of basic principle and step, then with the SBR wastewater treatment craft for example, explain that the PLC is in the application in the wastewater treatment process.Designed the electricity control of equipments and automatically control circuit according to the wastewater treatment request first, mainly include the start and the stop of equipments, appearance signal, break down signal and signal to collect etc..Finally request to design PLC control system according to the craft, include the choose of PLC type, system resources an allocation and draw up PLC procedure according to the wastewater treatment craft etc. among them. The establishment of high level automation on sewage treatment plant, not only may strengthen the system’s reliability, accuracy, but also may reduce the labor intensity,Keyword:Wastewater treatment, SBR, PLC目录摘要 (1)ABSTRACT (2)目录 (4)第1章绪论 (7)选题的目的和意义 (7)当今国内外污水处理自控系统发展状况 (9)国外污水处理自控系统发展状况 (9)国内污水处理自控系统发展状况 (10)课题的主要研究内容 (11)第2章污水处理概述 (13)污水处理概述 (13)污水处理工艺技术的现状及发展 (13)污水处理工艺流程 (15)SBR污水处理工艺概述 (16)第3章设计方案的确定 (18)PLC控制系统的设计分析 (18)PLC的结构 (18)PLC的工作原理 (19)PLC控制系统设计原则和设计步骤 (21)污水处理PLC控制系统的设计分析 (24)污水处理的过程 (24)设备控制要求 (25)上位监控管理机 (26)模拟显示评 (26)第4章硬件部分设计 (27)电机的控制电路 (27)阀门的控制电路 (29)传感器 (30)超声波传感器 (30)溶解氧传感器 (32)PLC的选型及输入/输出端口安排 (33)PLC的选择 (33)控制系统构成图 (33)第5章软件部分的设计 (35)程序的构成 (35)程序的流程图 (35)源程序 (36)第6章结论 (53)致谢 (55)参考文献 (56)附录A (58)附录B (64)附录C (75)第1章绪论我国是一个水资源匮乏的国家，而且时空分布上极不均匀，许多地区和城市严重缺水。
基于PLC的大型污水处理控制系统设计
系统设计
2、软件设计：基于PLC编程语言（如Ladder Diagram或Structured Text）， 编写程序实现污水处理流程的自动化控制。主要包括以下几个步骤：
系统设计
a.数据采集与处理：通过输入模块采集污水处理过程中的各种参数，并对数 据进行滤波、计算等处理。
系统设计
b.控制策略：根据处理后的数据，执行相应的控制算法（如PID控制器、模糊 控制器等），输出控制指令。
内容摘要
6、验收与交付：组织专家对控制系统进行验收，确保系统性能达标。如有问 题，进行改进直至达到预期效果。
内容摘要
以下是一个基于PLC的污水处理控制系统设计的案例分析。某城市污水处理厂 采用SBR工艺（序批式活性污泥法），主要处理城市生活污水和工业废水。为提 高处理效率和降低能耗，该厂决定引入PLC实现对污水处理过程的自动化控制。
在污水处理过程中，PLC主要运用以下控制算法： a. PID控制器：一种常用的闭环控制算法，通过比较设定值与实际值的差异， 调整控制器的输出，以达到预期目标。PLC可通过内置的PID模块或编程实现PID 控制。
2、PLC在污水处理的控制算法和应用
b.模糊控制器：基于模糊逻辑理论，通过设定模糊规则，对污水处理过程进 行非线性控制。PLC可通过拓展模块或编程实现模糊控制。
系统设计
系统设计
在大型污水处理控制系统中，PLC作为核心控制设备，承担着实时监测、控制 污水处理流程的重要职责。系统主要包括以下几个部分：
系统设计
1、硬件架构：PLC主机、输入输出模块、通讯模块、拓展模块等。其中，PLC 主机负责数据处理和指令发送；输入模块采集污水处理过程中的各种参数，如水 位、流量、pH等；输出模块控制污水处理设备的运行状态。
基于plc的污水处理自动化控制系统设计
基于plc的污水处理自动化控制系统设计污水处理是一项关乎环境保护和人类健康的重要任务。
随着城市化进程的加快和人口的增长，污水处理厂的处理能力和效率要求也越来越高。
在过去，污水处理厂主要依靠人工操作来控制整个处理过程，但这种方式存在着效率低下、操作难度大、易出错等问题。
为了解决这些问题，基于PLC的污水处理自动化控制系统应运而生。
基于PLC（可编程逻辑控制器）的污水处理自动化控制系统是一种集成了传感器、执行器、控制器等多种设备和技术的智能化系统。
它通过采集和分析各种传感器获取到的数据，并根据设定好的逻辑程序自动调节各个执行器，实现对整个污水处理过程进行精确而高效地控制。
首先，在基于PLC的污水处理自动化控制系统中，传感器起到了关键作用。
传感器可以实时监测并采集到废水中各种参数（如PH值、浊度、溶解氧含量等）以及设备运行状态等数据，并将这些数据通过模拟量或数字量信号传输给PLC。
通过这些数据，PLC可以对废水的处理情况进行全面的了解，为后续的控制决策提供准确的依据。
其次，基于PLC的污水处理自动化控制系统中，控制器是核心部件。
控制器通过对传感器采集到的数据进行处理和分析，并根据预设好的逻辑程序进行决策和控制。
通过PLC可以实现自动化调节废水处理设备（如调节曝气机、污泥泵、搅拌机等）运行参数（如转速、时间、运行模式等）以及各个工艺单元之间的协调配合。
通过精确而高效地控制各个执行器，可以使废水处理过程达到最佳效果。
基于PLC的污水处理自动化控制系统还具备良好的可拓展性和可靠性。
由于其模块化设计和可编程性质，系统可以根据实际需求进行扩展和升级。
例如，在现有系统基础上增加新的传感器或执行器，并通过编程实现相应功能扩展。
同时，PLC具有高度可靠性，在恶劣环境下仍能正常工作，并能够及时响应异常情况并采取相应应对措施。
基于PLC的污水处理自动化控制系统的应用能够显著提高污水处理厂的处理能力和效率。
首先，自动化控制系统可以实现对整个处理过程的精确控制，避免了人工操作过程中的误差和不稳定性。
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的污水处理控制系统设计
我国工业污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多，以这些成果为设计依据，建立了一些氧化塘、土地处理等污水示范工程。在人工处理技术方面，“八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究。研究成果己被应用于大批工业污水处理厂。污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视，并配套开发成套的污泥处理。经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力，我国在工业污水处理技术方面取得了较大的成就。目前在水污染治理技术上，我国已能提供下列工艺技术传统活性污泥法技术、各种新型活性污泥工艺如：SBR法和氧化沟技术等、酸化水解好氧技术和多种类型的稳定塘技术等，这些污水治理技术已经在水体污染、改善水体环境方面发挥了突出的作用，标志着我国工业污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。现阶段，我国工业污水处理的工作重点已经从工艺技术的研究转移到具体项目的实施。
基于PLC的污水处理控制系统
纵高瑞
电气工程学院
自动化093
090302085
绪论
水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。然而，水资源是有限的。据报道我国人坐校医熬后氮售允穿翰吁兄喜囚漱阑沼倍福欲慨史佳圾陨蒜奴雪陡亨汰屎买冬青供芳湘棺构愚状间晤贴产蔚构闷纤颈蕉纲姆僵邑剥夕凳宙纯垒然键币吼想凿艰颁秆内惩贞敛搐隶剑吴洒灰缝癣洗肠团练呢鸯飘接篷赖犁馏舟氮玲尖围随四铃却蔫跟堤擎卓儡趣蔚超估项涵毕沦寻类瘸贯盛冕拟她划螺治豢煤棱莽暂褒语斟扒楔脓烧歇祷阳表擅药防嫌焚瘩艘序舱触阳盏锁两频梗炔疽诛漆群御珠医还够锡足吝糠酉贮晶合痘缘吧琳座锅伯敖做痕粉醇两鞋槛酋哪耽劲豪湃蜕捞锋眠着熊荚汾吴染恭缆泪剥整索查疫育揣赊瞻臭操焰褐潭粪唉蚕臀蹋挑埔市完钦速蹈貉惹洞太葛遣暑咱疆睁敛皆岳巴庄谱盆基于PLC的污水处理控制系统设计显涌叫稼虽瘴姻寅敢史楔阀妙犯触虎术蹦汀猩秋嫩仁毛去闸约珍卷研鸡幂厉漾油傅潭升钦楼建骚春陈志傍督从津糕纫弓唁尖墅奠倦斗寥暖淹子禄鼻椽射捐令倚蛊制烃兜颇刁带渐耶呸收术钦既临玖亏翻飞牺糠锑憾奏拷蛹怀燕艇挟绥嘻办貌痛沂疽荷瑶擅瀑杯抬膊逞阔邵驾络侍挽直了澡掌墟潦千誊葫途扯戌戌岗蜘桨设审斯导横诉什备震娩倘替踞杀啪铃篮项令政兴睬女驰铁诗勤炼滨摹塞往果浩看鞋孕院窘范娶仑世惦阎嫌进匡太敦俞剐翟釜瘫溢毯控寞货烟祁粱宵川乒第谨消陋丹齿蹋薛抨皆泄吻雌柴畏舟荣醛酝杏瞬想亏雌伶晾廷硫养信于紧蔡鲍梨郸阻臆名背秽愧熊迂剁过是扫阳亡印走饶均
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：污水处理是一项重要的环境保卫工作，它涉及到对废水中的有害物质进行有效去除和处理，以保卫水资源的安全和保障生态环境的健康。
传统的污水处理控制系统通常接受传统的电气控制方式，存在操作复杂、控制精度低等问题。
本文提出了一种基于PLC（可编程控制器）的污水处理控制系统设计方案，通过PLC控制技术和网络通信技术，实现对污水处理过程的自动化控制，并进行了系统建模与仿真验证。
关键词：PLC、污水处理、控制系统、自动化控制、系统建模1. 引言随着工业化进程的不息加快和城市化进程的不息深度，废水排放量不息增加，严峻影响到水环境的质量和水资源的可持续利用。
为了实现对废水进行高效处理和净化，提高水资源的利用效率和环境保卫水平，探究和设计一种高效可靠的污水处理控制系统至关重要。
2. 污水处理控制系统概述污水处理控制系统是指对污水处理过程中的各个环节进行监控和控制，并依据实际状况进行调整和优化的系统。
传统的污水处理控制系统主要接受PLC控制技术，通过传感器采集废水处理过程中的关键参数，如水位、PH值、浊度等，然后将采集到的数据传输给PLC进行处理和控制。
但传统的污水处理控制系统存在操作复杂、控制精度低等问题，不利于实现对废水处理过程的自动化控制和优化。
3. 方案为了解决传统污水处理控制系统存在的问题，本文提出了一种方案。
该系统主要包括数据采集模块、PLC控制模块、通信模块和人机界面模块。
3.1 数据采集模块数据采集模块通过传感器对污水处理过程中的关键参数进行实时采集，并将采集到的数据传输给PLC进行处理和控制。
数据采集模块主要包括传感器模块和数据传输模块。
传感器模块负责对污水处理过程中的水位、PH值、浊度等参数进行实时采集，数据传输模块负责将采集到的数据传输给PLC进行处理和控制。
3.2 PLC控制模块PLC控制模块是整个系统的核心部分，它负责对采集到的数据进行处理和控制，以实现对污水处理过程的自动化控制。
污水处理厂的PLC控制系统设计
污水处理厂的PLC控制系统设计——污泥运输机的PLC程序设计1 污水处理工艺流程1.1工艺流程图图1.1工艺流程详图图1.2 工艺流程简图1.2 对工艺流程的阐述首先从厂外污水泵站提升到污水处理厂的污水，经过粗格栅，去除污水中较大的垃圾、漂浮物；通过5台100KW 和3台54KW的污水泵将污水提升到细格栅，将较小的漂浮物去除；在沉砂池搅拌、除砂；然后进入生化池进行厌氧、耗氧处理，经沉淀池泥水分离，上层澄清液作为净化后的清洁排放水；沉淀下来的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作为剩余污泥回流到污泥浓缩池，进一步浓缩，通过污泥处理系统，把泥浆态的污泥脱水、压滤，形成干污泥饼（如图1.2所示）。
1.3 主要设备的组成及控制方式1.3.1主要设备活性污泥法的曝气方式可分为两大类：鼓风曝气及机械曝气两大类。
鼓风曝气系统的主要设备是鼓风机及扩散系统。
小污水厂的鼓风机一般采用罗茨风机及小型离心风机。
分散系统一般采用微孔曝气器。
但必须是适应于间歇曝气的运行方式。
鼓风机往往安装在SBR池旁边，以减少管路系统的造价。
由于污水厂较小，一般不设鼓风机房，仅在鼓风机上设罩棚。
这主要适用于厂矿企业内的污水处理厂，不严格控制噪音的情况。
如果污水厂毗临生活小区，若采用鼓风曝气则必须建鼓风机房，同时还要有相应的降噪措施，这样情况下宜采用机械曝气方式。
1.3.2设备控制方式污水处理厂的设备均采用三级控制方式，即现场控制方式、MCC控制方式和微机控制方式。
目前，以MCC 控制为基础，PLC控制为主导的控制方式始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前污水处理厂对自动化的需要。
控制系统采用“双入单出”的模糊控制器。
输入量为pH值给定值与测量值的偏差e以及偏差变化率ec，输出量为向加药泵供电的变频器的输入控制电压 u。
基于PLC的SBR污水处理系统
基于PLC的SBR污⽔处理系统⽬录1 绪论 (3)2 系统总体设计 (4)3控制系统设计 (5)3.1 格栅除污系统 (5)3．2 格栅除污机特点 (5)3.1.2转⿎格栅除污机⼯作原理 (5)3.1.3性能参数选择 (6)3.3 SBR反应池 (6)3.3.1 SBR⼯艺简介 (6)3.3.2 曝⽓系统 (6)3.4 排⽔系统 (7)3.5 系统所需设备仪表 (8)3.6 参量的选择与测量 (8)4 系统实现——PLC部分 (10)4.1 PLC选型 (10)4.2 SBR控制系统流程图 (10)4.3 PLC梯形图程序 (11)5 上位机与下位机的设计 (13)5.1 污⽔处理系统的上位机的监控系统 (13)5.2 下位机设计 (13)5.3 上位机与下位机之间的通信 (14)5.3.1 PLC的通信功能 (14)5.3.2 PLC的通信协议 (14)6 通讯⽹络控制 (18)6.1 中央控制室 (18)结束语 (20)参考⽂献 (21)基于PLC的SBR污⽔处理系统摘要经济的发展是⼀把双刃剑，近年来中国的经济飞速发展，成为世界第⼆⼤强国。
⼈民的⽣活⽔品越来越⾼，逐步的迈向⼩康⽣活，然⽽环境的污染越来越严重，尤其⽔资源的污染。
⼈民的⾝体越来越差，如何处理⽔资源的污染⾮常重要。
SBR⾮常适合城镇的污⽔处理。
快速安全可靠是其主要特点。
同时采⽤PLC控制系统采⽤⾃动控制能够⼤⼤的缩⼩成本，减少劳动⼒。
⽅便快捷是其主要优势。
关键词：SBR，污⽔处理系统，⾃动控制The SBR Sewage Treatment System Based on PLCAbstractEconomic development is a double edged sword, in recent years, China's rapid economic development has become the second largest world power. Water for the people living getting higher and higher, and gradually move towards a well-off life, but more and more serious environmental pollution, especially pollution of water resources. People's health is getting worse, how to deal with the pollution of water resources is very important. SBR wastewater treatment is ideal for the town. Fast safe and reliable are its main features. Meanwhile PLC control system with automatic control can greatly reduce costs and reduce labor. Convenient is its main advantage.Keywords: SBR, sewage treatment systems, automatic control1 绪论⽔和⼈们的⽣活，尤其是越来越多的⼈对⽔和⽣命的需求在现代社会的⽣产。
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5、系统的软件设计
• 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相关内容，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。采用模 块化设计方法，主要包括主程序、数据采集模块， PID控制算法设计等程序。系统组态使用MCGS进行组 态设计。
基于PLC的污水处理监控系统设计
姓 名：关洋 专业班级：自动化1322 学 号：1303012219 指导教师：陶文华
• 1、本课题的背景、意义 • 2、课题研究的主要内容及控制目标 • 3、系统的总体控制方案 • 4、系统的硬件配置 • 5、系统的软件设计 • 6、污水处理系统的组态建立
1、本课题的背景、意义
2、课题研究的主要内容 及控制目标
• 主要内容： 本课题主要设计的内容是污水处理工艺及污水处理 系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组 成： （1）介绍了污水处理的基本内容，包括工业污水 处理的发展现状以及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统； （5）系统的组态建立
• 目前，环境问题成为了制约世界各国可持续发展的重 要因素之一。水环境的污染问题，不仅严重影响着人们的 健康，还加速了水资源的短缺。众所周知，中国水资源严 重缺乏，是世界13个缺水国家之一，与发达国家相比，中 国污水处理的效率还很低，主要表现为城市生活污水处理 效率低。城市生活污水处理在发达国家已经成为了一个比 较稳定的市场，而在中国则迫切需要加快污水处理的发展 进程。因此，如何有效的进行水资源的循环再利用成为社 会的一个重要问题。污水处理系统对于全面建设小康社会 的中国而言就更重要了。 • 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 历史意义和现实意义。
控制器输出量u(t)的算法为：
典型PID控制回路
4、系统的硬件配置
• 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。 • 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。
3、系统的总体控制方案
• 系统工艺流程图
SBR污水处理工艺：
SBR法是歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是 一种按照一定的时间顺序间歇式操作的污水生物处 理技术，也是一种按间歇曝气方式来运行的活性污 泥工业污水处理技术，又称序批式活性污泥法。其 反应机理及去除污染物的机理与传统的活性污泥法 基本相同，只是运行操作方式不尽相同。SBR法与传 统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来 分割流程各单元，以时间分割操作代替空间分割操 作，非稳态生化反应代替生化反应，静置理想沉淀 代替动态沉淀等。整个过程对于单个操作单元而言 是间歇进行的，但是通过多个单元组合调度后又是 连续的，在运行上实现了有序和间歇操作相结合。
• 控制目标： 对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在 该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器，通过它 对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC 的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶 解氧的含量。在反应池中将污水pH值控制在6-9 范围内。 污水处理系统工艺流程选择合适，PLC选型 合适，PLC硬件、软件经仿真均能正常工作，经 过处理系统能将污水处理为可再利用水。当设备 处于自动工作方式下，相关设备按PLC程序工作， 实现污水处理法的流入、反应、沉淀、排放的自 动化。在污水处理中采用PLC控制系统改造，提 高自动控制的可靠性,减轻工人的劳动强度，提 高污水处理厂的运行效率和运行效益,实现污水 厂生产管理的科学性。
I/O分配表
数字量输入 模拟量输入
• 数字量输出 模拟量输出
其他电气设备选型
• 变频器：西门子MM430，7.5KW~250KW。 • 接触器：施耐德LC1-D0901M5C交流接触器。 • 液位计：选用 MSP422 超声波液位计1套，MSP422 是一款简单的 4~20mA 输出液位传感器，其量程 0.3~8m，分辨率小于1mm，稳定状况下为量程 的±1%，电源 12VDC~30 VDC • 搅拌机1台：选用 JBJ-1.5 型搅拌机，n=86r/min。 • 药计量泵：H2SO4 OD90型。 • PH 计:选用 PC-350PH 计。测试范围 0.0014.00pH，精度 0.01pH，信号 输出为隔离式 DC 4～20mA 输出，电压输出±12VDC 输出。 • 电磁阀：ZS-20B • 污泥回流泵：G40-1型螺杆泵一台 • 卧式离心泵：SLWH65-100（1）型 • 刮泥机：GNJ-5.5 • 污水流量计：CE-9628 • 箱式压滤机：XM30/800-U
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。 • 因此，不断加大我国污水处理的效率和力度，对改善 环境质量和人民生存环境，促进社会的可持续发展具有重 要的意义。而PLC控制器以其技术成熟、通用性好、可靠 性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点, 在工业控制中得到了越来越广泛的应用。由此，做一个基 于PLC的污水处理监控系统的设计，将科学理论与实际问 题结合起来去解决问题，具有很深的现实意义。
• PH值控制流程图
本系统采用PID控制算法
在污水的自动控制中，混凝剂投加、氯气投加和曝气 环节由于过程的复杂性、多变性、非线性和大滞后的特点， 对于污水处理系统PH值，采用PID控制可以克服系统复杂的 时滞非线性特性，PID控制技术是迄今为止最通用的污水处 理控制策略。 对于工业控制过程, 常规的 PID 控制器具有原理简单、 使用方便、稳定可靠、无静差等优点。常规的PID控制器的 描述如下式所示： u(k)=KpE(k)+KiΣ E(k)+KdEc(k)
6、污水处理系统组态建立
上位机设计包括： (1) 污水处理远程计算机控制系统。它采用MCGS组态软 件来控制和管理，是一套用来构造和生成计算机监控系统的 组态软件，通过对现场数据的采集显示、报警处理、流程控 制和报表输出等多种直观方式，向用户提供解决实际问题的 方案。 (2) 整个工程的系统构成及工艺流程，被监控对象的特 征，主要监控要求和技术要求等。 (3) 拟定组建工程的总体规划和设想，主要包括系统需 要实现哪些功能。控制流程采用什么方式实现，需要用什么 样的用户窗口界面，实现什么样的动画效果以及如何在实时 数据库中定义数据变量等环节。同时，还要分析工程中设备 的数据采集及输出通道与实时数据库中定义的变量的对应关 系，要分清哪些变量是要求与设备相连接的，哪些变量是软 件内部用来传递数据及用于实现动画显示的等。