基于PLC的生活污水处理系统毕业设计-说明

1、目录封面页等缺页需要补封面页等缺页需要补 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc28418 目录 PAGEREF _Toc28418 1 HYPERLINK l _Toc11539 摘要 PAGEREF _Toc11539 2 HYPERLINK l _Toc2369 摘要 PAGEREF _Toc2369 3 HYPERLINK l _Toc7365 第 1 章 引言 PAGEREF _Toc7365 4 HYPERLINK l _Toc26754 1.1 学科背景 PAGEREF _Toc26754 4 HYPERLINK l _Toc14112 1.2 研究课题

2、的目的和意义 PAGEREF _Toc14112 5 HYPERLINK l _Toc10170 1.3 国外发展现状 PAGEREF _Toc10170 5 HYPERLINK l _Toc10940 1.4 课题的主要设计内容 PAGEREF _Toc10940 6 HYPERLINK l _Toc9393 第二章 生活污水处理控制系统概述 PAGEREF _Toc9393 6 HYPERLINK l _Toc27026 2.1 生活污水处理的基本概念 PAGEREF _Toc27026 6 HYPERLINK l _Toc4002 2.2 常见生活污水处理工艺 PAGEREF _Toc4

3、002 2 HYPERLINK l _Toc22662 2.3 生活污水处理系统控制表 PAGEREF _Toc22662 3 HYPERLINK l _Toc16659 2.4 生活污水处理系统功能要求 PAGEREF _Toc16659 4 HYPERLINK l _Toc8304 第三章 生活污水处理系统硬件设计 PAGEREF _Toc8304 5 HYPERLINK l _Toc20283 3.1 生活污水处理系统主要组成部分 PAGEREF _Toc20283 5 HYPERLINK l _Toc21608 3.2 电气控制系统硬件设计 PAGEREF _Toc21608 7 HY

4、PERLINK l _Toc26533 8的工作原理 PAGEREF _Toc26533 HYPERLINK l _Toc32598 3.4 污水处理系统主回路设计 PAGEREF _Toc32598 9 HYPERLINK l _Toc22266 第四章 生活污水处理系统软件设计 PAGEREF _Toc22266 15 HYPERLINK l _Toc31510 4.1 污水处理系统软件设计总体流程概述 PAGEREF _Toc31510 15 HYPERLINK l _Toc14363 4.2 粗细格栅除污机控制子程序设计 PAGEREF _Toc14363 16 HYPERLINK l

5、 _Toc17842 4.3 进水阀控制子程序设计 PAGEREF _Toc17842 17 HYPERLINK l _Toc19688 4.4 风阀、潜水搅拌器、回泥泵控制子程序设计 PAGEREF _Toc19688 19 HYPERLINK l _Toc28035 4.5 滗水器控制子程序设计 PAGEREF _Toc28035 19 HYPERLINK l _Toc22124 第 5 章 MCGS 组态软件在本系统中的应用 PAGEREF _Toc22124 20 HYPERLINK l _Toc13107 5.1 对上位机监控软件的要求 PAGEREF _Toc13107 20 HY

6、PERLINK l _Toc12104 5.2 上位机设计 PAGEREF _Toc12104 20 HYPERLINK l _Toc14584 5.3 定义数据对象 PAGEREF _Toc14584 21 HYPERLINK l _Toc17040 5.4 主画面设计 PAGEREF _Toc17040 23 HYPERLINK l _Toc4223 5.5 实时报警 PAGEREF _Toc4223 26 HYPERLINK l _Toc2682 5.6将设备连接到变量 PAGEREF _Toc2682 26 HYPERLINK l _Toc17764 5.7程序调试运行及安全机制 PA

7、GEREF _Toc17764 27 HYPERLINK l _Toc23944 结论 PAGEREF _Toc23944 29 HYPERLINK l _Toc12325 到 PAGEREF _Toc12325 30 HYPERLINK l _Toc17951 参考文献 PAGEREF _Toc17951 31摘要随着社会的快速发展，污水处理厂已经成为城市中不可或缺的一部分。由于当前对环境的重视，各国政府都将污水处理厂的建设放在了城市发展的首位，人类的环保意识和资源循环利用意识也逐渐增强。如今，由于自动化和计算机的不断普及和提高，污水处理厂的去污水平也有了很大的提高。本文重点介绍PLC技术为

8、污水处理提供的技术支持，并分别从生活污水处理控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与功能、硬件和软件设计等方面进行了详细的说明。控制系统和控制系统。调试和运行结果用于解读PLC技术在生活污水处理过程中的应用。由于PLC技术成熟、模块化集成、可靠性高、简单灵活、扩展方便、性价比高等特点，越来越受到业界的关注和应用。采用PLC控制系统后，自动控制系统的可靠性大大提高，既减轻了行距等格式不符合要求，请根据学校要求修改；文字的其他部分也有这样的问题员工的工作强度，又提高了清洗污染的效率，使污水处理厂实现效率与效率并重。好处。行距等格式不符合要求，请根据学校要求修改；文字的其他部分也有这样的问题关键词：

9、污水处理；可编程逻辑控制器；第一章介绍中国淡水资源主要集中在南方，北方淡水资源仅占南方淡水资源的1/4。如果忽视水资源短缺问题，水污染将极大地制约行距等格式不符合要求，请根据学校要求修改；文字的其他部分也有这样的问题人类文明的发展。通过 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/757985.htm t _blank 相关研究机构2001年对我国七大水系断面的监测，能够进入自来水厂最低要求即三级水质的淡水仅占29.5% ，但五类水质高达44% 。此外，我国地下水资源污染较为普遍。全国周边浅层地下水约50%被破坏，城市约半数地下水污

10、染较严重 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/3313.htm t _blank 。随着工业的发展，大量企业将污水排入河流，污染了80%以上的地下水和地表水。目前，我国城市供水主要是地表水或地下水，或两种水的混合。但部分地区地下水长期超采，导致区域地下水位下降严重，最终区域地下水位演变为下降漏斗。目前，全国已形成 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1831948.htm t _blank 100多个地下水滴漏斗，面积达15万平方公里。在一些城市，形成了半

11、径数百公里的大漏斗，海水倾泻了数公里。中国是严重缺水的国家之一。淡水资源总储量约28000亿立方米，仅占全球水资源的6%，居世界第四位，而人均仅2300立方米，约占世界平均水平的25%，排名121在世界上。世界上13个最缺水的国家之一。除去边远地区的洪水和地下水资源，中国实际可用淡水量非常少，只有1.1万亿立方米。但是，人均可能只有900立方米。悲观的事实是其分布极不均衡。 .到20世纪末，全国600多个城市中，有400多个城市供水不足，其中严重缺水城市110个。截至目前，全国城市缺水总量约为60亿立方米。水污染严重影响可持续发展战略的实施， HYPERLINK %20%20%20%20:/b

12、aike.baidu%20%20%20%20/view/170032.htm t _blank 水污染严重威胁人民群众健康和饮水安全。据水利部预测， 2030年中国人口预计将达到16亿， HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/244361.htm t _blank 人均水资源量仅为1750立方米。如果考虑节水，用水量将从7000亿立方米变为8000亿立方米，供水能力将从1300亿立方米增加到2300亿立方米，使全国实际可用水量将接近合理用水量的上限。水资源开发难度极大。如果不加强污水处理工程的实施，我国将面临无水可用的局面。然

13、而，针对水污染的严重后果，高效的水净化去污设备已蓄势待发。从这些迹象来看，水资源短缺必然成为经济可持续发展的瓶颈，因此水处理和中水回用受到了各国的重视。行距等格式不符合要求，请根据学校要求修改；文字的其他部分也有这样的问题如何改进净化设备、提高净化能力、改进技术手段，成为实现可持续循环经济的法宝。随着环保呼声不断，生活污水处理已显示出其严肃性和紧迫性，政府也为各企业的污水处理标准划出了红线。由于污水成分的复杂性，更高的技术和控制方法显得尤为重要。1.1 学科背景未来10年，我国工业污水处理项目建设投资将超过2500亿元，其中工业污水处理设备投资约300亿元。采用先进实用的技术改造传统工艺，在环

14、保工程中广泛使用先进的自动控制技术，是推动环保产业升级、实现环保发展战略的重要环节。在这种情况下，工业污水处理自动控制系统无疑是一个具有巨大社会、环境和经济效益的研究课题。在环境保护问题上，国务院明确规定所有工业污染源必须达到排放标准。处理后的污水也可以回收再利用。由于我国是水资源匮乏的国家，时空分布极不均衡，许多地区和城市严重缺水。所以水也是一种保护。因此，综合考虑环保、注水等多方面因素，对工业污水进行处理是十分必要的。因此，最新工艺条件的有效结合，测量自动控制检测仪器的使用，以及PLC控制系统技术，将为当前工业污水处理控制系统提供一种有效的自动控制方法。1.2 研究目的和意义人类在进步，社

15、会在发展。如今，世界各国都在迅速崛起。但是，衡量一个国家的强弱，首先要看如何改善经济。但是，工农业始终是国家发展的基础。随着工农业的飞速发展，各种环境污染也随之而来。污水污染已成为人类污染的重要敌人。由于湖泊河流的大面积污染，水污染治理已被列入世界环境保护组织的工作范畴。水资源短缺无疑已成为各国经济可持续发展的瓶颈。因此，各国相继重视水处理和水利用。为保证污水处理能够实现可靠的自动控制，兼顾控制技术的先进性和可扩展性，同时实现低成本、高效率，新一代污水处理设备即将问世.传统处理厂的控制部分采用继电器控制，控制电路复杂，长期工作状态及电路老化问题，使其经常出现故障。并能同时解决分布广、设备分散、

16、控制信息复杂、控制输入输出开关量多、模拟量参数少的特点，PLC控制系统应运而生，以其技术成熟、可靠性高、灵活简便、模块化已广泛应用于工业控制，不仅提高了自动控制的安全性，而且减少了劳动力，提高了净化效率，实现了污水处理厂的可持续生产管理。性和科学机构。1.3 国外发展现状国外发展由于国外发达国家较早实现工业化和水污染经验的积累，污水处理较为先进。目前，荷兰、德国和日本处于世界领先水平。这些国家在研究水处理新方法时也非常重视污水处理自动控制系统的研究。投资更新高效、智能化、集约化的污水处理设备和自控仪表。微电子、通信和计算机技术的蓬勃发展，提高了水处理控制系统的信息化、智能化水平。同时，与PLC

17、的结合大大提高了核心部件控制器的可靠性和抗干扰性。最后，与其开放的网络通信系统，共同推动水处理自动化系统的智能化发展。目前世界上几种先进的污水处理技术有：连续循环曝气系统（CCAS）、SPR高浊度污水处理技术、具有除磷除氮功能的多级活性污泥污水处理系统（BIOLA）、WT FG生物技术、MBR技术、人工湿地系统净水技术等。但污水处理主要是物理、化学和生物的结合。目前污水处理以生物法为主，物理化学法为辅。通过发达国家的努力，污水处理率已达到80%90%，污水处理难题得到了成功解决。由于控制技术、网络通讯和现场总线技术的蓬勃发展，国外很早就实现了计算机控制，如FCS、DCS系统。同时，SCADA技

18、术也被引进国外，应用于给排水。更重要的是，现在大家都在关注PLC的发展，小型、集成块、智能稳定的控制单元纷纷涌现。国外污水处理自动控制系统主要有以下特点：采用分布式控制系统和现场控制系统。根据不同厂区的特点，划分不同的控制基站，站独立或联合运行。设置中央控制室，合理、高效地记录全厂数据管理和上报工作。水质分析仪实时监测水质，提高测量精度。智能切换不同净化模式，实现高效节能。国家的发展目前，我国自主研发的设备大部分是借鉴国外技术进行相关建设。经过自主探索、消化和实践，正在逐步填补全国去污的空白。但是，仍然存在许多不足之处。总结起来，主要存在三个问题：污水处理技术落后。与同期国外技术相比，我国还远

19、远落后。始终存在能耗高、效率低、维修率高、自动化程度低等问题，缺乏市场竞争力和自主完善的基础。同时，设备老化严重，很多都需要彻底改造。大量设备腐蚀结垢，严重影响生产。与发达国家相比，该国经济实力不足，投资较少，但运营成本较高，药品成本居高不下。而高额的操作让他们入不敷出。据清华紫光咨询公司调查统计，全国仅一年的运营成本就至少在170亿元左右。缺乏污泥无害化处理与综合利用、高盐采出水处理利用等水系统开发与改善技术。我国工业污水处理技术一直有重点项目。在氧化池、土地处理和复合生态系统等方面进行了努力，并在实践的基础上，建立了配套的污水展示项目。在人工处理技术层面，对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、综

20、合氧化沟技术进行了深入研究。它的研究被用于实践。经过几年的改进，开始大批量配套成套净水设备。目前，在水污染控制技术方面，我国已经能够提供以下工艺技术：传统活性污泥工艺技术、各种新型活性污泥工艺如：SBR工艺和氧化沟技术、酸化水解好氧技术以及各种种类稳定 这些污水处理技术在水污染和改善水环境方面发挥了突出作用。根据未来10年的规划，突出水处理，有效结合最新技术、计量自控监控和PLC控制系统技术，为当前工业污水处理控制系统提供有效的自动控制方法。1.4 项目主要设计内容本文研究设计的主要内容是生活污水处理工艺及组成。基于PLC控制系统的设计，具体内容如下：（1）了解生活污水处理的基本内容，包括国外

21、生活污水处理的发展现状和生活污水处理的工艺流程；（2）介绍PLC的设计原理和步骤，对生活污水处理控制系统进行设计分析；（3）生活污水处理系统的硬件设计设计与分析；（4）生活污水处理系统的软件设计与分析；（五）生活污水处理系统调试运行结果第二章生活污水处理控制系统概述2.1 生活污水处理的基本概念行距等格式不符合要求，请根据学校要求修改；文字的其他部分也有这样的问题请自行修改人类生产生活过程中产生的 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/326888.htm t _blank 污水是造成水污染的罪魁祸首之一。其主要部分是洗涤废水

22、和粪便。城市生活中使用的各种洗涤液、垃圾、污水、粪便等大多是无毒的无机盐，而生活污水中含有硫、磷、氮等多种致病菌。全市人均生活污水日排放量约为150-400L 。生活污水中含有大量的 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/14997.htm t _blank 有机物，如纤维素、淀粉、糖、 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/16.htm t _blank 脂肪和蛋白质等；通常还含有致病细菌、 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.bai

23、du%20%20%20%20/view/2584.htm t _blank 病毒和寄生虫卵；无机盐包括氯化物、铝化合物、硫酸盐、磷酸盐和钾、钠、钙、铅、镁等，其中以氮、硫、磷含量最多，但这些元素很容易产生恶臭物质在厌氧菌 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/19168.htm t _blank 的作用下。行距等格式不符合要求，请根据学校要求修改；文字的其他部分也有这样的问题请自行修改常见的污水处理可按其物理形态和化学性质分类。如果按物理形态分类，污染物可分为固体悬浮物、溶解性污染物和胶体污染物。根据化学性质，污水中的污染物分

24、为无机物和有机物，化学元素主要是碳、氮和磷。生活中水体富营养化的主要原因是 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/200630.htm t _blank 人类向河流排放大量氨氮和磷，而磷是水体富营养化的罪魁祸首。目前，全国大部分 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/345556.htm t _blank 城市污水处理厂采用氧化沟、传统活性污泥法、A2/O等污水处理工艺。2.2 常见的生活污水处理工艺目前，我国主流的污水处理工艺如下：1 、加强生物除磷在 HY

25、PERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/641843.htm t _blank 污水处理过程中，我国江河湖泊主要受磷污染。为减少磷污染， HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/13704.htm t _blank 环保局制定了严格的磷元素排放标准。此时出现了以去除有机物和磷元素为主的强化生物除磷 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/2292983.htm t _blank 工艺的化学方法。本工艺采

26、用化学除磷和生物除磷的方法，在厌氧环境中消化 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/1187064.htm t _blank 生物系统中的有机酸，作为蓄磷菌生长的培养物，使蓄磷菌在活化的环境中快速繁殖。污泥，以便它们可以再生。回到生态系统以最大限度地去除磷。这种高效的 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/636110.htm t _blank 市政净化技术满足了中国当前的需求。2 、循环间歇曝气中国仍处于发展中国家，污水处理的资金还远远落后。如何合理使用有限

27、的资金，减少污染，是国家最头疼的事情。循环间歇曝气除污工艺充分利用高负荷 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/638168.htm t _blank 氧化沟的高效处理优势，充分利用序批式活性污泥处理工艺的良好特点对水进行过滤，保证处理质量污水。其良好的低成本运行和去污能力，适合我国现阶段的工艺要求。3 、连续循环曝气连续循环曝气（CCAS）是一种连续进水式曝气装置。主要采用间歇连续进水、定期排水、延时曝气的好氧活性污泥处理工艺。 1986年被美国环境保护署正式认定为最先进的计算机控制生物脱氮除磷工艺。CCAS工艺处理污水的初

28、期能力不高，主要由粗细格栅和沉淀池完成。核心处理为CCAS反应池，通过有效的除磷、除氮、降解有机物和悬浮物等完成出水任务。初步处理后的污水排入预反应池，被活性污泥中的微生物吸附后，从主区和预反应区的隔墙下缓缓流入反应区。通过曝气、沉淀、排除的周期性运行，污水可以在“好氧-缺氧”过程中反复完成反硝化和除磷。最后由计算机集中控制，每道工序都预先安排好，通过相应的设备运行。 ,SPR加工SPR污水处理采用化学方法从溶液中分离污染物，使其成为微小的悬浮颗粒和微小的胶体颗粒；然后使用高效吸附剂将有机污染物从污水中分离出来；然后用物理方法去除污水中的污染物。胶体颗粒和悬浮颗粒聚集在一起形成大的絮状物；然后

29、使用分离净化器将絮状物与水中分离；最后对悬浮泥层进行沉淀过滤，达到出水标准，达到净化水质的目的。最后剩余的污泥经过压缩降低其含水率，制成泥饼制成人行道砖，实现了环保利用，避免了二次污染。典型的生活污水处理完整流程如下图1所示：污泥处理系统接触池污泥处理系统接触池调节池生 活 污 水消毒生化处理初次沉淀池二次沉淀池格栅出水图1图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。2.3 生活污水处理系统控制形式图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。随着控制系统的不断更新，早期的控制系统逐渐被淘汰。继电器时代的接触器控制已经不能满足现代生活的去污要求。新的控制方式逐渐被社会

30、所接受，其代表就是现场总线控制。 ，DCS和PLC控制。(1)现场总线控制系统。该系统通过对DCS和PLC的改进实现了自动控制。系统按照开放、规范的通信协议，通过通信协议，利用智能设备与计算机之间的数据和传输，实现对智能设备的控制和管理。优点是：丰富的软硬件搭配，使计算机反应迅速，实时性好。开放的通信协议实现了不同产品的互联互通。(2) DCS系统。 DCS全称为分布式计算机控制，工业上称为分布式控制系统。它包括信号处理、测量监控、通信网络和计算机操作。它以通信网络为桥梁，通过由过程控制级和过程监控级组成的多级计算机控制系统，集计算机、通讯、显示和控制技术于一体。分级分层管理因其配置灵活、扩展

31、能力强、配置方便、软硬件资源丰富等一系列特点而得到广泛应用。(3)PLC系统。 PLC又称可编程逻辑控制器，是一种可编程 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/87697.htm t _blank 存储器 HYPERLINK %20%20%20%20:/baike.baidu%20%20%20%20/view/3281.htm t _blank 。它不仅实现了其控制系统的要求，而且还存储程序并执行逻辑运算，定期向用户发出指令，并通过模拟控制来控制各种功能。机械类型或生产过程。作为系统控制器，它可以通过与上位机的连接进行实时监控

32、。其功能特点是：编程简单、性价比高、适应性强、可靠性高、调试工作量少、维护方便、模块化结构、开发周期短。2.4 生活污水处理系统功能要求长期以来，生活污水处理系统的作用是净化城市用水，使生活用水达到国家标准。污水处理技术水平虽然在不断发展，但仍跟不上城市的发展需要。资金匮乏，设备开工率低，严重阻碍了城市的发展。为了达到高效、低能耗、简单的要求，达到自动控制的要求，我们把目标定在可编程序控制器上，显然PLC是更好的选择。凭借其简单的设计和可靠的性能，PLC 使整个废水处理过程变得简单。适应性强、维修方便是高效运行的特点。上位机与电脑结合，实现远程实时监控。由于PLC的一体化设计，整个系统配备了强

33、大的大脑。强大的网络覆盖和通信网络的形成使污水处理系统更加高效。可以进行数据连接。对于PLC的功能需求，目前涉及到控制信号输入和控制信号输出两个方面。 PLC的控制信号输入主要有按键输入、浮球高液位输入、浮球低液位输入、PH输入。按钮包括总开关按钮、厚栅除污机按钮、剩余污泥泵按钮、鼓风机按钮、滗水器按钮、进水阀按钮、风阀按钮、潜水搅拌机按钮、回流污泥泵按钮。浮子高低液位输入控制空气阀、潜水搅拌器和回流污泥泵的启动和停止。 PLC的信号输出是控制各个设备的接触器。第三章换页生活污水处理系统硬件设计换页3.1 生活污水处理系统主要组成部分本文研究的废水处理工艺如图2所示。粗格栅间进水系统粗格栅间进

34、水系统消毒池细格栅间滗水器SBR池沉砂池浓缩池污泥脱水出水泥饼外送进水图 2图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。粗细格栅除污罐格栅除污机是一种通过物理方式分离固体和液体的除污机。其工作原理是连续自动截取水中固体的专业设备。排渣由格栅完成。粗细网格池的粗细网格均采用不锈钢制作，并经过酸洗净化。该设备一般是污水处理的第一步。它被放置在主要污水通道的对面。由于其特殊的耙齿结构，可以拦截漂浮的固体，如矿泉水瓶、泡沫板、塑料袋等生活垃圾。其主要目的是防止这些固体堵塞污水处理的剩余深加工设备。通过厚栅的双层过滤，合理控制污水的

35、流量，满足初步去污能力。去污机的工作原理是让电机带动耙齿链条沿与水流方向相反的方向运动，并通过运动在各个耙齿之间产生一个力，达到清洗的目的。 .同时，依靠扫地机将粘在耙齿上的杂物清理干净。最后为网格池设置反馈模块，通过浮球检测网格池的水位。如果水位超过临界值，传感器反馈给报警装置发出报警。格式有大问题基于良好的上机位检测能力，实现安全生产。格式有大问题调节池由于人们生活规律的不同，生活污水的排放也存在不确定性。出水的时间段也不同。由于所有的污水都要经过污水处理厂处理，所以必须设置一个缓冲区，即调节池。带有调节罐，可以控制污水量，进入调节流量，正常运行。调整池的建立也是为防止突发事件的发生而预留

36、的必要设置。水池设有液位检测设备，避免污水溢出。SBR反应池SBR反应池集初沉、生物降解、二沉于一体，采用污泥回流系统，实现间歇曝气的活性污泥处理。游泳池配有曝气器。设定好时区后，PLC可实现曝气机的自动控制。最后，沉淀下来的污泥经过压缩后，会得到大量的沼气和环保地砖，避免了二次污染。在SBR反应池中，过程包括进水（进料泵的工作）、曝气（气阀的工作）、沉淀（污泥泵的工作）、排水（排水泵的工作） .从入口泵开始到排水泵结束是一个完整的循环。其过生化反应实现脱磷、脱硝、脱氨等化学元素。使用SBR反应池可提高生化反应效率，好氧与厌氧交替反应池可提高净化效果，且池运行稳定，静态沉淀时间短，出水好。简单

37、的施工和加工设备使操作更容易，组合延展性也可以按比例放大。由于反应池中DO和BOD5的浓度不同，有效控制了活性污泥的膨胀。最后，工艺设备便宜且紧凑。海水淡化池SBR反应池处理后的污水如果不经过脱盐处理，水体含盐量会增加。当盐分浓度越来越高时，水体中的生物会因细胞水而失去过多的水分。脱水死了。再这样下去，水中的生物就会因为生存环境的改变而灭绝、死亡。泳池一般配备余氯计，专门用来检测水中的盐分。如果池中盐浓度达到高临界点，系统将控制阀门关闭，并通过相关的膜处理将反应池中的盐分去除。若池内盐分浓度达到低临界点，则直接排入洁净池。海水淡化池之间还设置了不同的区域，每个区域都安装了半透膜，不仅可以防止膜

38、两侧的压力差导致膜破裂，还可以提高效率并节省成本。3.2 电气控制系统硬件设计3.2.1生活污水处理电气控制系统设计要求对于本系统的控制一般分为手动控制和自动控制。当自动控制不能正常工作或特定系统需要独立操作时，可以使用手动控制。自动控制可由操作人员远程控制，监控整个系统的运行状态。自动控制由功能强大的PLC程序调节，手动控制由操作人员在控制按钮上直接操作。对此，污水处理的电气控制系统设计有以下几点：(1)由于对控制系统要求高，本设计采用可编程序控制器PLC作为控制系统的核心，同时完成PLC和I/O接口的选型。(2)根据程序的工艺要求，编辑其参数，使其能自动完成任务。(3)由于要控制搅拌机的双

39、向运行，所以必须在PLC控制中加一个联锁装置。(4)根据PLC的工作要求，完成基本设计思路，并保证图文结合。(5)设备之间必须安装保护装置，以减少安全隐患。(6) 寻找合适的电气元件，设计和整理元件目录。(7)根据设计画出控制系统框图，完成PLC接线图、主要硬件电路图、控制电路图、状态流程图等。(8) 完成主控板和电控箱的布局图，匹配各种接线图。(9)最后利用PLC主控制程序完成控制系统仿真图和各程序的梯形图。3.2.2控制系统总体框图作为核心控制PLC，不仅需要检测各种传感器的输入，还要完成控制面板的输入操作指令，从而完成对各种阀门、泵等相关设备的控制，使其能够运行稳定，调整并终止控制。可编

40、程逻辑控制器PLC可编程逻辑控制器PLC格栅机运行显示面板各类传感器各类泵运行各类阀门运行变频器控制面板图3 电气控制系统框图该图应由您自己绘制；图标字体应为粗体五； 3 图形应居中排列。3.2.3该图应由您自己绘制；图标字体应为粗体五； 3 图形应居中排列。注入水时，使用搅拌器在水下操作。进水阀的启闭完全由浮球控制。然后，当达到曝气阶段时，根据生化反应控制曝气时间。最后，整个系统从注水开始，直到滗水器完成其工作并将水作为一个完整的循环排出。其具体操作如下：1.上一组 SBR 池耗尽后，开始一个新的循环。开始向池中注水，通过浮球对液位的监测，控制进水的频率和大小。整个过程由液位控制，进水时间不

41、断变化。初滤后的污水通过粗细格栅除污机的筛分注入调节池。液位计用于实时监测液位。当细格井液位达到高临界点时，停止注水泵。反之，如果是低液位临界点，则开启泵的进水口。字体、空格等格式问题。2、调节池内，可通过闲置沉淀观察废水的状态及变化程度。经过实践发现，空闲时间是不断变化的。正是池的调整，从中得出了一个合理的SBR池进出规则。配合液位计，反馈控制进水量。字体、空格等格式问题。3、进水阀停止后，空气阀、潜水搅拌器、回泥泵同时打开运行，然后开始曝气。曝气0.8小时后，即可关闭气阀。污泥沉降的时间由污泥沉降性能和混合液的污泥浓度决定，沉降为曝气结束的时间。然后将反应池内的污水沉淀，回流污泥泵经计算运

42、行约30分钟，直至污泥排出。最后通过液位计浮球的反馈关闭滗水器，滗水器的排水时间由其性能决定。当反应池开始排水时，低位排水结束，水直接排入脱盐池。当海水淡化池内的污水达到最高临界值时，排水结束。4、余氯仪检测池内浓度。排水电磁阀在浓度低时开始排水，浓度高时停止。海水淡化池内设有余氯计检测装置，通过检测水中的浓度来控制排水。3.3 PLC的工作原理PLC一般按照周期性循环扫描的工作方式运行。这种工作模式可以有效避免线路复杂的问题，有效防止各个触点相互影响。在PLC运行时，CPU根据原来存储的程序，周期性地按指令逐级扫描。每执行一次扫描，CPU必须完成输入信号的采集和输出状态的刷新。也就是说PLC

43、的扫描周期必须有输入采样、程序执行和输出刷新三个阶段。3.3.1循环扫描技术PLC的循环扫描周期分为以下三个阶段：PLC输入采样阶段：先进行PLC自检，然后用CPU逐一扫描读取信号数据，调用锁存器中暂存的输入端子，完成端子的通断状态, 和读取输入数据。最后将刷新后的输入采集存储在输入存储单元中，并关闭输入端口。PLC程序执行阶段：PLC根据操作指令逐一扫描，逐级梯度提取，严格执行每条指令，自行完成继电器、计数器、寄存器的状态和数据，进行运算和逻辑处理，最后写出结果。输出内存。输出存储器的各种指令也会随着程序的变化而变化，信号状态和数据保持一致。PLC使用输出刷新阶段：所有指令执行完毕后，输出寄

44、存器将开关状态致到输出锁存器，然后执行器以合适的方式输出，最终实现控制和驱动相应的外部设备。 .扫描周期T=自检时间+读入时间*输入点数+程序步数*运行速度+输出时间*输出点数3.3.2 PLC输入/输出响应时间PLC输入/输出滞后时间，又称系统响应时间，是指可编程逻辑控制器的输入信号从发生变化的那一刻起，到其控制的相关输出信号发生变化所需要的时间。系统的响应时间包括扫描滞后时间、输出滞后时间和输入滤波时间。PLC的I/O响应时间远远超过一般微机组成的工控系统，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般大于一个扫描周期甚至更长。输入电路滤波时间，由RC滤波电路的时间常数决定。更改时间常数以调整输入延

45、迟时间。输出电路的滞后时间，与输出电路的输出方式有关。继电器输出方式延迟时间约为10ms，双向可控硅输出方式在负载开启时延迟时间在1ms左右，在负载切断时延迟时间小于10ms，晶体管输出模式小于1ms。PLC的响应时间很短。我们可以通过响应时间粗略估计一个范围。一般来说，从新输入信号的扫描到下一个周期的最短对应时间是最短对应时间。由于输入和输出有延迟，所以略大于一个周期。由于扫描的工作方式，最多也可以达到两个多扫描周期。3.3.3 P液相色谱选择根据系统的需要，既要满足快速处理又要满足可扩展性，并且有特殊的单模块要求。日本三菱公司的产品值得我们考虑。其FX2N系列可以满足系统的多个接入点。由于

46、系统的复杂性、经济适用性、可靠性和安全性以及保持高性能，选择了该公司的 FX2N-48MR 型号。由于生活污水处理系统有很多数字输出和输入端口，其功能要求必须通过模拟量来满足，模块化组件的连接和模拟使得对PLC的要求非常高。而FX2N-48MR正好满足了这些要求，其多样性使其成为生活污水处理系统中的核心部件。3.4 污水处理系统主回路设计3.4.1电气控制系统主电路设计生活污水处理系统主回路如图4所示。图 4图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。主回路回路中各交流接触器、电机和各电器的关系如图5图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。交流接触器电动马达设备

47、名称公里1M1格栅除污机公里2M2滗水器公里3M3鼓风机公里4M4余泥泵公里5M5回油泵公里6、公里7M6潜水搅拌机公里8、公里9M7集水搅拌机表格必须有数字，加粗的五；必须有文字说明；它必须居中。表格必须有数字，加粗的五；必须有文字说明；它必须居中。电机和热继电器的过载保护如图6所示。同时QF作为主电源开关，不仅实现了主电路保护，还通过每个熔断器实现了对每个电路的短路保护.电动马达热继电器（过载保护）保险丝（短路保护）M1FR1福1M2FR2富2M3FR3福3M4FR4福4M5FR5福5M6FR6福6M7FR7福7表格必须有数字，加粗的五；必须有文字说明；它必表格必须有数字，加粗的五；必须有

48、文字说明；它必须居中。图6这是一张桌子，不是一张照片！这是一张桌子，不是一张照片！3.4.2交流控制电路设计生活污水处理系统的交流控制电路如图7所示。图 7图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。控制电路具有电源指示HL。 PLC供电电路采用隔离变压器TC图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。隔离变压器TC的选型是根据PLC的功耗配置。可配置比例为1:1、容量100VA的标准型隔离变压器。粗格栅除污机、滗水器1、滗水器2、滗水器3、滗水器4、鼓风机1、鼓风机2、剩余污泥泵1、剩余污泥泵2、剩余污泥泵3、剩余污泥泵4、回流污泥泵1、回流污泥泵2、回泥泵3、回

49、泥泵4、潜水搅拌器1、潜水搅拌器2、潜水搅拌器3、潜水搅拌器4、污水池搅拌器，有运行指示灯HL1-HL21，由常开辅助触点控制KM1-KM9 接触器。多台电机M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7的过载保护分别由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6、FR7实现，其常闭触点与电机并联。中间继电器KA1的接法构成过载保护信号，KA1还起到电压转换的作用，将220V交流信号转换成直流24V信号送至PLC，完成过载保护控制功能。3.4.3混频器电路设计搅拌机用于集水池，主要作用是使集水池污水中所含的物质均匀分布，使PH检测传感器能正确检测集水池污水的PH值。混频器电路如图 3-3

50、所示。图 3-3 Blender 电路图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。图标很混乱，要标准化3.4.4 PLC控制电路设计包括PLC硬件结构配置和PLC控制原理电路设计。硬件结构设计。了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的高低、负载的性质等；分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（I/O）的数量；确定被控参数的精度和类型，如：开关量控制、用户程序存储器的存储容量等；选择合适的PLC型号和外围设备，完成PLC硬件结构配置。根据以上硬件选型和工艺要求，绘制PLC控制电路原理图，绘制PLC控制电路，编制I/O接口功能表。图3-4是S

51、BR污水处理系统PLC控制电路示意图。图3-4 SBR废水处理系统PLC控制电路原理图图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。图片应自己绘制；图标应该有文字描述； 3、图片应居中排列。在PLC输入电路中，信号电源由PLC本身的24V直流电源提供，所有输入COM端短接后与PLC电源DC24V的（+）端相连。如果输入端口有有源信号设备，则需要考虑信号设备的功率等级和容量。最好不要使用PLC自带的24V直流电源，以免电源过载损坏或影响其他输入端口的信号质量。PLC采用继电器输出，每个输出点的额定控制能力为AC250V，2A。表1和表2分别为SBR污水处理系统PLC输入输出接口功能表

52、。表1 数字输入地址分配表表格要自己画；应该有文字说明； 3 表格要自己画；应该有文字说明； 3 应该居中。X 0主开关开启X 1主开关停止X 2SQ16X 3SQ17X 4油底壳浮子 LT10aX 5油底壳浮子 LT10bX 6油底壳浮子 LT10cX 7油底壳浮子 LT10dX 101#SBR池浮子LT20a高液位X 112#SBR池浮子LT20b高液位X 123#SBR池浮子LT20c高液位X 134#SBR池浮子LT20d高液位X 141#SBR池浮子LT20a低液位X 152#SBR池浮子LT20b低液位X 163#SBR池浮子LT20c低液位X 174#SBR池浮子LT20d低液位

53、X 20储泥罐浮子 LT30a 高位X24SQ12X25SQ13X26SQ14X27SQ15表2 数字输出地址分配表表格要自己画；应该有文字说明； 3 表格要自己画；应该有文字说明； 3 应该居中。粗格栅除污机Y1调节阀 7Y2水泵 2Y3水泵 3Y4细格去污机Y5调节阀 8Y6皮带输送机Y7污泥阀 1Y10油底壳液位报警Y11调节阀 3Y12调节阀 4Y13调节阀 5Y14调节阀 6Y151#SBR池风阀、潜水搅拌器、回泥泵Y162#SBR池气阀、潜水搅拌器、回泥泵Y173#SBR池风阀、潜水搅拌器、回泥泵Y204#SBR池风阀、潜水搅拌器、回泥泵Y211#SBR泳池滗水器Y222#SBR泳

54、池滗水器Y233#SBR泳池滗水器Y244#SBR泳池滗水器Y251#SBR罐残泥泵Y262#SBR罐残泥泵Y273#SBR罐残泥泵Y304#SBR罐残泥泵Y311#鼓风机Y322#鼓风机Y33水泵 1Y34调节阀 2Y35无液体酸罐Y36碱液罐中没有液体Y37污泥阀 2Y40空闲的Y41PH值6.57.5Y42PH值3-4Y43PH值4-5Y44PH值5-6Y45PH值66.5Y46PH值7.58Y47PH值8-9Y50PH值9-10Y51PH值10-11第四章生活污水处理系统软件设计换页换页污水处理系统软件设计全流程概述为了对污水处理系统进行集中监控，本设计采用PLC和微机组成控制系统。

55、PLC选用日本三菱公司FX系列可编程序控制器。软件采用FXGPW1N实现，配置采用MCGS 6.2实现。采用PLC作为整个系统的控制中心，完成系统过程中水泵和各种调节阀的动作、除污机和潜水搅拌机的启停、液位检测信号等。输入和输出。图 4-1 显示了污水处理系统设计中要编写的所有子程序。这些子程序构成了一个完整的PLC梯形图设计，然后将PLC连接到MCGS组态软件进行仿真调试。空气阀门、潜水搅拌机、回流污泥泵控制子系统进水阀门控制子系统空气阀门、潜水搅拌机、回流污泥泵控制子系统进水阀门控制子系统细格栅除污机子系统粗格栅除污机子程序污泥泵控制子系统滗水器控制子系统鼓风机控制子系统PLC图4-1 污

56、水处理系统子程序设计图应自行绘制；应该有文字说明； 3 应该居中。注意标签格式4.2 粗细格栅除污机控制子程序设计图应自行绘制；应该有文字说明； 3 应该居中。注意标签格式进入车站的污水可能含有大石头、木棍等污染物。粗网格主要是为了过滤掉比较大的污染物。在自动工作模式下，两台粗格栅除污机的启停由时间间隔控制。大的物体被粗网格过滤掉，一些较小的污染物会随着污水继续向前流动。细网格主要过滤掉小的污染物。在自动工作模式下，两台细格除污机的启停由时间间隔控制。图4-2为厚度网格除污机的工作流程图，对应的梯形图如图4-3所示。粗细格栅除污机工作流程黑体五黑体五格栅除污机黑体五梯形图黑体五4.3 进水阀控

57、制子程序设计当集水池水位高、非常高或超高时，打开1#SBR池的进水阀。水位升至高水位后，关闭1#SBR池的进水阀；然后打开2#SBR池的进水阀，2#SBR池的水位上升到一定高度后，关闭2#SBR池的进水阀，打开3#SBR池的进水阀SBR池等。 SBR池进水阀的工作流程图如图4-4所示，对应的梯形图如图4-5所示。图4-4 SBR水池进水阀工作流程图黑体五黑体五图 4-5 进水阀控制程序梯形图4.4 风阀、潜水搅拌器、回泥泵控制子程序设计进水阀关闭后，打开空气阀，同时打开潜水搅拌器和回泥泵。 SBR池的水位是有限的。如果水位太高，就会溢出池外。如果水位过低，就不能满足曝气的要求。因此，提供了水位

58、保护。一定时间后气阀关闭，潜水搅拌器和回泥泵也关闭。对应的梯形图如图 4-6 所示。图4-6 风阀、潜水搅拌器、回泥泵控制程序梯形图4.5 滗水器控制子程序设计因为SBR法是周期性排水，所以在排水过程中水池的水位会发生变化。进水时水位由最低上升至最高，出水时水位由最高至最低下降。因此，SBR反应池出水管的位置必须设置在最低水位以下。间歇性出水需要收集和排放，可以在短时间内完成出水任务。如果出水管的形状和方向不当，会扰乱池内的污泥层，出水时会带走大量的活性污泥。因此，滗析器是SBR工艺排水的最佳选择。它只撇去活性污泥沉淀后的上清水，在水位下降过程中保持水面稳定，不干扰下面的污泥层。一般分为以下几

59、种滗水器，控制要求不同，可以选择不同的滗水器进行排水处理。固定式管理滗水器优点是成本低，运行可靠。缺点是管理繁多，操作复杂。管子很容易吸收表面的浮泥和底部的泥沙。虹吸式滗水器优点是成本低，运行可靠，不易发生故障；3. 旋转滗水器优点是运行可靠，负载大，适合大型装置，应用最广泛。缺点是对机械和电气设备的要求比较高。4. 套筒式滗水器它们大多由不锈钢制成，成本高，密封件由橡胶制成，使用寿命有限 14 。滗水器控制程序梯形图如图 4-7 所示。图 4-7 滗水器控制程序梯形图第五章换页是MCGS组态软件在本系统中的应用换页5.1 上位机监控软件要求组态软件主要实现以下功能：（1）对工艺系统进行集中监

60、控，实现数据自动采集、数据处理，实时曲线、历史曲线和报表输出；（2）完成SBR相关设备的程序启动和时间启动；（3）实现油底壳自动加酸加碱；(4) 实现参数报警，使操作人员可在线了解各池液位变化情况。由于pH检测传感器和液位检测传感器检测到的模拟量无法调入配置，因此污水的PH值以数字量分段显示。使用浮球开关检测污水的上限和下限1 5 。监控软件的主要要求是：（1）配置现场工艺流程画面，要求生动形象；（2）在自动模式下，当现场相关条件满足时，可通过中控室远程控制各开关；（3）对被控对象的参数要求进行限制，超过要求报警；(4) 要求显示污水的PH值。5.2 主机设计上位机设计包括：(1)污水处理远程