基于PLC的工业污水处理控制系统设计
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PLC在工业污水处理控制系统 _机 电 系____________ _机 电 一 班________ _张 宇______ _______ _李 老 师_________ _
基于PLC的工业污水处理控制系统的设计
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
目 录
第一章............................................................... 绪
论 ........................................................... 4 1.1工业污水处理的国内外现状..................................... 5 1.2课题的背景................................................... 5 1.3PLC的发展趋势................................................ 6 第二章 工业污水处理控制系统总体介绍................................. 7
2.1工业污水处理基本概念......................................... 7 2.2 常用的工业污水处理工艺 ..................................... 10 2.3本设计系统工业污水处理工艺及描述............................ 10 2.4工业污水处理系统控制形式.................................... 11 2.5 工业污水处理系统的功能要求 ................................. 12 第三章 污水处理控制系统的PLC选型和资源配置........................ 10
3.1控制系统构成图.............................................. 13 3.2远程I/O框架配置图.......................... 错误！未定义书签。 3.3模块功能概述 ........................................................................ 错误！未定义书签。 第四章 污水处理控制系统流程图..................................... 15
4.1编程软件....................................................16 4.2流程图......................................................17 4.3 I/O对应的内部寄存器地址....................................17 第五章 污水处理控制系统的PLC程序................. 错误！未定义书签。
5.1系统外部接线图..............................................错误！未定义书签。
5.2程序流程图..................................................错误！未定义书签。
5.3梯形图如图..................................................错误！未定义书签。
5.4程序仿真图及系统说明 ..........................................26
第六章 设计小结.....................................................27
参考文献........................................................... 27 致 谢.............................................. 错误！未定义书签。
第一章 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。随着社会的发展，水资源已经成为影响工业发展的重要因素，现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高。但是我国工业用水耗费高，重复利用水少，中水使用率不高，有关资料显示，我国的工业用水重复利用率平均为40%~50%。目前全国城市污废水的处理率（达排放标准的）仅有10%左右，其余的污废水都直接排入河川、湖泊、海洋。耗水量高、重复利用率低、污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题。严重的环境污染使有限的水资源日益减少、水质日益恶化，无疑是“雪上加霜”。据统计，由于水质污染，我国已有大约3亿人的饮水发生不安全现象，其中1.9亿人的饮水是超标水。气象学家预测，2100年全球变暖加剧，地表将有1/3的面积变为沙漠，那时，干旱将威胁全球一半的大陆人类的生存。这些现象都是水污染产生的严重后果，因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓。众多迹象表面，水资源的短缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈，因此世界各国越来越重视水处理和水的再利用，通过各种技术进一步提高供水质量，提高经济效益。并且工业污水处理过程中，经过厌氧和好氧处理，污水中的热量、沼气等再生能源可以为工业生产提供二次能源，真正实现变废为宝、循环经济的目的。随着环境保护的呼声越来越高，工业污水处理已经体现出其必要性和紧迫性，对于各种污水进行处理后排放成为各企业基本的要求。在工厂的工业污水处理过程中，污水来源的不稳定以及工厂中各种污水的成分的复杂性，对工业污水处理的工艺和控制方式提出了非常高的要求。