基于PLC的污水处理控制系统设计.doc

摘要:污水处理过程是一个复杂的非线性、多变量的控制过程，传统的污水处理的控制多采用常规的仪表控制，以手动控制为主，主要依靠操作工人的知识和经验。这种方式处理质量不达标，劳动生产率低，系统信息分散。为了提高污水处理质量，降低污水处理成本，应用先进的自动控制设备和技术，设计全自动控制的污水处理方法。

本课题针对环境保护中污水处理控制系统，为除去污水中的无机物和颗粒杂质，使污水处理装置正常工作而具体设计了污水处理控制系统。本系统包括进水、除砂、氧化沟、沉淀、污泥脱水五大步骤，其中重点解决了污水处理氧化沟系统并实现整个系统的手自动切换。本课题先对污水处理控制系统工艺流程进行分析，提出了氧化沟污水处理法，并对其工作原理进行了介绍。然后结合工艺要求采用西门子PLC S7-200对各种设备进行控制。本课题实现了格栅机间歇除杂控制；进水泵房、污泥脱水泵房水位控制；污泥脱水回流控制。其中通过变频器实现了对曝气机的调速控制，从而改变了氧化沟池内的氧含量，最终达到了控制要求。

关键词：污水处理  氧化沟  变频器  西门子PLC

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论-1

1.1 研究污水处理系统的目的及意义-1

1.2 国内外研究现状分析-1

1.2.1 国外研究现状分析-1

1.2.2 国内研究现状分析-2

1.3 本课题研究内容-3

2 污水处理控制系统总体设计-4

2.1 污水处理的工艺流程-4

2.2 本系统设计原理-4

3 系统硬件设计-6

3.1 硬件设备和元器件选型-6

3.1.1 PLC选型-6

3.1.2 元器件配置-7

3.2 PLC的输入输出资源配置-11

3.2.1 数字量输入部分-11

3.2.2 数字量输出部分-12

3.2.3 模拟量输入输出部分-12

3.3 硬件电路设计-13

3.3.1 主电路设计-13

3.3.2 PLC及扩展-13

3.3.3 PLC输入回路-14

3.3.4 PLC输出回路-14

4 系统软件设计-16

4.1 总体流程设计-16

4.2 手动控制模式-16

4.3 自动控制模式-17

4.3.1 粗格栅系统-17

4.3.2 潜水泵系统-18

4.3.3 细格栅系统-19

4.3.4 曝气沉砂系统-20

4.3.5 污泥回流系统-22

4.3.6 污泥脱水系统-23

4.4 软元件的定义-24

4.5 A/D转换-25

5 系统调试-26

5.1 设计过程中的问题-26

5.2 调试效果-26

6 结束语-32

参考文献-33

致谢-34

附录1 系统硬件图-35

附录2 程序清单图-48