基于PLC的污水處理系統(tǒng)

1、設(shè)計(jì)題目 基于 PLC 污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名學(xué)生姓名 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 專專 業(yè)業(yè) 年年 級(jí)級(jí) 摘摘 要要目前國(guó)內(nèi)大部分的污水處理監(jiān)控和管理機(jī)制還處于相對(duì)落后的狀況，不能適應(yīng)生產(chǎn)和科技發(fā)展的要求。本系統(tǒng)具有信號(hào)采集、趨勢(shì)分析、預(yù)報(bào)報(bào)警分析、輔助功能和幫助系統(tǒng)等功能，能對(duì)各種監(jiān)控參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和報(bào)表自動(dòng)生成，基本滿足了用戶的需求。本課題通過實(shí)際污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可使學(xué)生接觸到可編程控制器、計(jì)算機(jī)的實(shí)際應(yīng)用，從而對(duì)今后工作帶來一定的幫助。最后根據(jù)研究課題的要求，進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)試。關(guān)鍵詞：水；可編程控制器；計(jì)算機(jī)；調(diào)試目錄1 引 言.11.1 污水處理的起因.11.2 污水處理

2、的現(xiàn)狀.11.3 污水處理的發(fā)展趨勢(shì)分析.12 我國(guó)污水處理事業(yè)現(xiàn)狀及今后發(fā)展的趨勢(shì).22.1 現(xiàn)狀 .22.2 今后的發(fā)展趨勢(shì) .33 PLC 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r.53.1 PLC 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r .54 傳化污水處理站監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì) .64.1 污水處理系統(tǒng)工藝流程 .64.2 污水處理系統(tǒng)控制 .85 電氣及 PLC 程序設(shè)計(jì) .105.1 FX2N 系列 PLC 的概況 .105.2 三菱 PLC 編程軟件 GX DEVELOPER.105.3 PLC 流程圖、重點(diǎn) .115.4 PLC 輸入輸出地址 .115.5 PLC 輸入/輸出接線圖 .135.6 PLC 程序流程圖 .135

3、.7 調(diào)節(jié)池?cái)嚢铏C(jī)及提升泵控制回路 .165.8 PLC 程序 .196 總 結(jié).247 參考文獻(xiàn).25第 1 頁(yè) 共 25 頁(yè)1 引 言1.1 污水處理的起因城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制約許多城市可持續(xù)發(fā)展的主要原因之一?！碍h(huán)境保護(hù)”是我國(guó)的基本國(guó)策，中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)污水制定的2000年治理目標(biāo)。1.2 污水處理的現(xiàn)狀近200年來，城市污水處理已從原始的自然處理、簡(jiǎn)單的一級(jí)處理發(fā)展到利用各種先進(jìn)技術(shù)、深度處理污水，并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化工藝發(fā)展到A/O、A2/OAB。污水處理一般來說包含以下三級(jí)處理：一級(jí)處理是它通過機(jī)械處理，如格柵、沉淀或氣浮，去除

4、污水中所含的石塊、砂石和脂肪、油脂等。二級(jí)處理是生物處理，污水中的污染物在微生物的作用下被降解和轉(zhuǎn)化為污泥。三級(jí)處理是污水的深度處理，它包括營(yíng)養(yǎng)物的去除和通過加氯、紫外輻射或臭氧技術(shù)對(duì)污水進(jìn)行消毒。而我國(guó)現(xiàn)有城市污水處理廠80以上采用的是活性污泥法，其余采用一級(jí)處理、強(qiáng)化一級(jí)處理、穩(wěn)定塘法及土地處理法等1.3 污水處理的發(fā)展趨勢(shì)分析.加快城市污水處理廠的建設(shè)步伐勢(shì)在必行.應(yīng)將規(guī)?；〕擎?zhèn)污水處理作為進(jìn)的發(fā)展目標(biāo).拓展投融資渠道的五種模式。.拓展融資渠道，規(guī)范市場(chǎng)運(yùn)作 .著力提高城市污水的資源化利用率 .加強(qiáng)流域的集成化管理而本文中所做的主要工作是介紹整個(gè)污水系統(tǒng)污水處理工藝流程及其要求；闡述整

5、個(gè)污水控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理；分析了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的特殊性、難點(diǎn)和重點(diǎn)。用于污水自動(dòng)控制的電氣控制圖、PLC 程序；分析并解決實(shí)現(xiàn)中的若干技術(shù)問題；建立完整的控制系統(tǒng)，進(jìn)行測(cè)試并分析結(jié)果。第 2 頁(yè) 共 25 頁(yè)2 我國(guó)污水處理事業(yè)現(xiàn)狀及今后發(fā)展的趨勢(shì)世界任何國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都會(huì)推向社會(huì)進(jìn)步、促進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力得到提高，使人民生活得到進(jìn)一步改善，但是也隨之帶來不同程序的環(huán)境污染。污水也是造成環(huán)境污染的來源之一。這個(gè)污染源的出現(xiàn)引起了世界各國(guó)政府的關(guān)注，治理水污染環(huán)境的課題被列入世界環(huán)保組織的工作日程。中國(guó)政府歷來重視環(huán)保治理工作，敬愛的周恩來總理提出了“全國(guó)規(guī)劃，合理布局，綜合利用，化害為利

6、，領(lǐng)先群眾，大家動(dòng)手，保護(hù)環(huán)境，造福人民”32 字方針，歷屆政府提出根治海河、三河三湖的治理的要求。由于各國(guó)政府的高度重視，我國(guó)的污水處理事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，但是我們要清醒的看到，我國(guó)工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的步伐很快，非凡是改革開放的 20 年鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的誕生使我國(guó)的企業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，有些企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益時(shí)忽視了社會(huì)、環(huán)境效益，若長(zhǎng)此下去將帶來環(huán)境受到嚴(yán)重污染的后患。為此當(dāng)今環(huán)境污染的治理不能停留在各級(jí)政府的重視，而要深化到全民族每位公民環(huán)保意識(shí)的提高。我們不僅要達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展了，生活水平提高了，還要做到經(jīng)濟(jì)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展，生活的質(zhì)量不斷提高。為此我們要喚起民眾為 21世紀(jì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)

7、，為人類健康的生存，為子孫后代留下優(yōu)質(zhì)的環(huán)境而努力付出自己的責(zé)任吧。2.1 現(xiàn)狀1、建國(guó) 50 年來我國(guó)污水處理行業(yè)的成長(zhǎng)歷程。 （1）50-60 年代的狀況。解放初期由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剛剛起步，當(dāng)時(shí)的污水污染程度很低，且提倡利用污水進(jìn)行農(nóng)業(yè)澆灌，非凡是北方缺水地區(qū)將污水澆灌利用做為經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推廣，如聞名的沈撫灌渠等，所以全國(guó)僅有幾個(gè)城市建設(shè)了近十座污水處理廠， （還包括 1921 年1926 年間外國(guó)人興建的三座污水處理廠） ，在處理工藝上有的還是一級(jí)處理，處理的規(guī)模也很小，天天只有幾千立方米，最大的也只有天天 5 萬立方米左右，致使污水處理技術(shù)和治理水平處于較落后的狀態(tài)。 （2）70-80 年代

8、的發(fā)展變化隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人民生活水平的逐步提高，城市污水的成分也隨之而變化，污染程度由低向高逐漸演變，一些發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家由于污水的污染，使人民身體健康受到威協(xié)的沉痛教訓(xùn)， （日本國(guó)骨疼病、水俁病的出現(xiàn)）引起人們的關(guān)注和我國(guó)政府的高度重視，建立了國(guó)家級(jí)環(huán)保組織（國(guó)務(wù)院環(huán)境集保護(hù)辦公室） ，大學(xué)也陸續(xù)設(shè)置環(huán)境工程系或環(huán)境工程專業(yè)，國(guó)務(wù)院環(huán)保辦投資在天津興建污水處理實(shí)試驗(yàn)廠（天津市紀(jì)莊子污水處理試驗(yàn)廠） ，70 年代末開始興建，處理規(guī)模：一級(jí)處理 0.1 立方米/秒，二級(jí)處理 0.025 立方米/秒，北京高碑店污水處理試驗(yàn)廠也先后運(yùn)行。國(guó)家和地方都為籌備建設(shè)國(guó)內(nèi)大型污水處理廠，并于第

9、 3 頁(yè) 共 25 頁(yè)1982 年破土動(dòng)工，1984 年 4 月 28 日竣工投產(chǎn)運(yùn)行，處理規(guī)模 26 萬立方米/天。天津市紀(jì)莊子污水處理廠的誕生填補(bǔ)了我國(guó)大型污水處理廠建設(shè)的空白，引起了中心領(lǐng)導(dǎo)的高度重視。李先念主席、彭真委員長(zhǎng)、喬石主席、倪志福主席、李瑞環(huán)主席都先后來廠視察。紀(jì)莊子污水處理廠自投產(chǎn)運(yùn)行后多年來達(dá)到設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，使黑臭的污水變?yōu)榍辶?，得到全?guó)人大、全國(guó)政協(xié)委員們的贊揚(yáng)，并通過他們向全國(guó)各地政府呼吁，加速建設(shè)污水處理廠的步伐，發(fā)展污水處理事業(yè)，消除污水對(duì)環(huán)境的污染。由于紀(jì)莊子污水處理廠是我國(guó)第一座大型城市污水處理廠，也引起各省市領(lǐng)導(dǎo)的高度重視，紛紛帶隊(duì)來廠參觀取經(jīng)，他們的到

10、來將污水處理的種子帶到祖國(guó)各地開花結(jié)果。在他們的決策下，北京、上海、廣東、陜西、山西、河北、江蘇、浙江、湖北、湖南等省市根據(jù)各自的具體情況分別建設(shè)了不同規(guī)模的污水處理廠，使我國(guó)的污水處理廠由 60 年代的十幾座發(fā)展到幾十座，天津市紀(jì)莊子污水處理廠的設(shè)計(jì)、施工、治理的成功經(jīng)驗(yàn)，為我國(guó)大型城市綜合污水處理廠的建設(shè)起到了工程建設(shè)的示范作用，也為我國(guó) 80 年代污水處理事業(yè)大規(guī)模的發(fā)展起到了奠基作用。 （3）20 世紀(jì)末污水處理技術(shù)的發(fā)展和污水處理廠建設(shè)的成就。國(guó)家“七五” 、 “八五” “九五”科技攻關(guān)課題的建立，使我國(guó)污水處理的新技術(shù)、污泥處理的新技術(shù)、再生水回用的新技術(shù)都取得了可喜的科研成果，某

11、些項(xiàng)目達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。十一屆三中全會(huì)以來在鄧小平建設(shè)有中國(guó)特色社會(huì)主義理論的指引下，隨著改革開放大好形勢(shì)的不斷深入，我國(guó)的污水處理事業(yè)也得到了快速的發(fā)展。國(guó)外污水處理新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備被引進(jìn)到我國(guó)，在活性污泥法工藝應(yīng)用的同時(shí)，AB 法、A/O 法、A/A/O 法、CASS 法、SBR 法、氧化溝法、穩(wěn)定塘法、土地處理法等也在污不處理廠的建設(shè)中得到應(yīng)用。由過去只具有去除有機(jī)物功能的污水處理工藝技術(shù)發(fā)展為具有除磷脫氮多功能的工工藝技術(shù)，國(guó)外一些先進(jìn)的、高效的污水處理專用設(shè)備進(jìn)入了我國(guó)污水處理行業(yè)的市場(chǎng)。如格柵機(jī)、潛水泵、除砂裝置、刮泥機(jī)、曝氣器、鼓風(fēng)機(jī)、污泥泵、脫水機(jī)、沼氣發(fā)電機(jī)、沼氣鍋爐、

12、污泥消化攪拌系統(tǒng)等大型設(shè)備。由于建設(shè)大型城市污水處理廠的投資很大，我國(guó)的建設(shè)獎(jiǎng)金有限，無法適應(yīng)水污染治理的需要。為此引進(jìn)國(guó)外獎(jiǎng)金建設(shè)污水處理廠成為建設(shè)獎(jiǎng)金的重要組成部分，從而也加快了我國(guó)城市污水處理廠的建設(shè)速度。一批大型的城市污水處理廠利用國(guó)外貸款項(xiàng)目相繼建成投產(chǎn)。2.2 今后的發(fā)展趨勢(shì)1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與污水處理事業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水環(huán)境污染是成正比的，也就是說經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度越快，相應(yīng)帶來的水環(huán)境污染就越嚴(yán)重。要避免環(huán)境污染的進(jìn)一步惡化，我們要采取三項(xiàng)措施：（1）基本建設(shè)項(xiàng)目要堅(jiān)持生產(chǎn)線與污第 4 頁(yè) 共 25 頁(yè)染治理同步實(shí)施。審查項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告時(shí)必須具備環(huán)境質(zhì)量評(píng)介報(bào)告書，生產(chǎn)線建成

13、投產(chǎn)要與污染治理設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。 （2）從改革生產(chǎn)工藝入手，解決污染從源頭開始，進(jìn)行清潔生產(chǎn)，生產(chǎn)綠色產(chǎn)品，如無氰電鍍、無氟制冷、無磷洗衣粉的生產(chǎn)等都是從工藝上解決污染的措施。 （3）對(duì)已經(jīng)建成投產(chǎn)的生產(chǎn)線，由于沒有污染治理措施而造成污染受到罰款的，不能將罰款簡(jiǎn)單的退還給污染者，要提出限期治理的要求，要幫助他制定有可操作性的實(shí)施方案。2、扶植國(guó)內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)（污水處理行業(yè)）的發(fā)展。 （1）污水處理專用設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。為節(jié)約國(guó)家大量外匯額度， “七五”期間，國(guó)家科技攻關(guān)課題 59-03-04-04帶式壓濾機(jī)國(guó)產(chǎn)化的研究 ，該項(xiàng)目成果已在國(guó)內(nèi)污水處理行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，其效果達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，這說明污

14、水處理專用設(shè)備國(guó)產(chǎn)化是可行的。國(guó)內(nèi)大中型企業(yè)中有許多是機(jī)械制造廠家，他們已具備機(jī)械制造行業(yè)的基本素質(zhì)，再把污水處理專用設(shè)備的專業(yè)特點(diǎn)和要求結(jié)合起來，生產(chǎn)出高質(zhì)量適用的污水處理設(shè)備是完全可以的。這條渠道也是今后機(jī)械行業(yè)謀求生存之路的良好途徑，國(guó)家再給予一些優(yōu)惠的環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，以促進(jìn)污水處理專用設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。 （2）污水處理專用儀表的開發(fā)研制。污水處理廠實(shí)行現(xiàn)代化治理，離不開污水處理專用儀表，而目前我國(guó)使用的國(guó)產(chǎn)儀表是借用化工、熱工儀表，因污水處理專業(yè)與化工、熱工行業(yè)不同，所以儀表在污水處理廠的運(yùn)行治理中經(jīng)常出現(xiàn)問題。另外有些儀表行業(yè)中還是空白，這就迫使國(guó)內(nèi)大部分污水處理廠的儀表都采用國(guó)外生產(chǎn)的儀表

15、，這不僅是市場(chǎng)被國(guó)外占領(lǐng)，也給維修帶來不便，為此國(guó)內(nèi)儀表行業(yè)應(yīng)積極投入環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，國(guó)家也應(yīng)給予相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其為我國(guó)的污水處理事業(yè)發(fā)展作好配套工作。3、多方籌取國(guó)際贈(zèng)款及多種渠道尋求國(guó)際貸款。 （2）自籌資金建設(shè)污水治理工程是最好的辦法之一。在政府的統(tǒng)一組織下由多方進(jìn)行籌措。從城市建設(shè)資金，污水處理費(fèi)，超標(biāo)罰款，財(cái)政收入等方面共同集資，這種方法在中小城市更為適宜。 （3）發(fā)揮國(guó)家、地方各級(jí)政府的積極性，實(shí)行三家抬的形式來籌措資金。對(duì)污染嚴(yán)重、其污染源涉及廣、危害性大，又不是一個(gè)城市自己能解決的污染項(xiàng)目，要由所在省有關(guān)部門做好向國(guó)家有關(guān)部門立項(xiàng)，爭(zhēng)取一定額度的建設(shè)資金，再由省有關(guān)部門拿出一

16、定額度的資金，剩下的由所在市自己投入一定額度的資金，把集中在一起的財(cái)力用到治理項(xiàng)目中來，調(diào)動(dòng)了各方的積極性。 （4）調(diào)動(dòng)社會(huì)財(cái)力，發(fā)放建設(shè)專項(xiàng)債券。第 5 頁(yè) 共 25 頁(yè)3 PLC 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r3.1 PLC 國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關(guān)量順序控制，它按照邏輯條件進(jìn)行順序動(dòng)作，并按照邏輯關(guān)系進(jìn)行連鎖保護(hù)動(dòng)作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動(dòng)或電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。1968 年美國(guó) GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了基于集成電路和電子技術(shù)的控制裝置，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這就是第一

17、代可編程序控制器，稱Programmable ,是世界上公認(rèn)的第一臺(tái) PLC.20 世紀(jì) 70 年代中末期，可編程控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠的工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、 PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。 20 世紀(jì) 80 年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。這個(gè)時(shí)期可編程控制器發(fā)展的特點(diǎn)是大規(guī)模、高速度、高性能、產(chǎn)品系列化。這個(gè)階段的另一個(gè)特點(diǎn)是世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。上世紀(jì) 80 年代至 90 年代中

18、期，是 PLC 發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為 3040%。在這時(shí)期， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS 系統(tǒng)。20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。從控制規(guī)模上來說，這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉(zhuǎn)速、位移等各式各樣的控制場(chǎng)合；從產(chǎn)品的配套能力來說，生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機(jī)械制造、石油化工

19、、冶金鋼鐵、汽車、輕工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。我國(guó)可編程控制器的引進(jìn)、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進(jìn)設(shè)備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴(kuò)大了 PLC 的應(yīng)用。4 傳化污水處理站監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)第 6 頁(yè) 共 25 頁(yè)4.1 污水處理系統(tǒng)工藝流程一個(gè)完整的、優(yōu)化的系統(tǒng)流程，往往能夠體現(xiàn)出設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)精髓。換句話說，不用看設(shè)計(jì)方案，就能給人一個(gè)直觀的系統(tǒng)流程、及其系統(tǒng)的工藝要求。在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)工藝流程時(shí)，也就是從這個(gè)角度出發(fā)，以簡(jiǎn)潔、明了為目的，直觀表達(dá)設(shè)計(jì)意圖；各個(gè)細(xì)節(jié)、難點(diǎn)的處理方法。為能夠更好地理解本系統(tǒng)流程。 21 世紀(jì)污

20、水處理技術(shù)，按處理程度劃分，可分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理。下面是整個(gè)系統(tǒng)的工藝流程圖及其工藝流程的分析：第 7 頁(yè) 共 25 頁(yè)圖 4.1 工藝流程圖第 8 頁(yè) 共 25 頁(yè)我們將對(duì)這處理工序進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述：將工業(yè)廢水或生活污水集中排放到調(diào)節(jié)池中進(jìn)行調(diào)節(jié)。首先把污水中明顯的雜質(zhì)進(jìn)行排除，在把污水中的明顯的塵土進(jìn)行一斷時(shí)間的沉淀。其中有部分是污水，而有部分是污泥。然后讓提升泵一邊將污水從調(diào)節(jié)池送入反應(yīng)池進(jìn)行反應(yīng)，一邊把污泥送到污泥濃縮池。在這期間利用電磁流量計(jì)監(jiān)控 PH 度，使 PH 值保持平衡。再將污水排入沉淀池中，進(jìn)行一輪沉淀處理。中和池提升泵將處理過的污水再提升到沉淀池中，在這個(gè)部分是加藥泵

21、把藥和污水同時(shí)送到沉淀池中進(jìn)行沉淀。在這期間各個(gè)池排出來污水也存在一些污泥、塵土，把這些送到污泥濃縮池。通過 2 次這樣的沉淀再把水送入反應(yīng)池中反應(yīng)。通過前面的處理，污水也就不在算是污水了，也就幾乎滿足排放的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)了。在最后一個(gè)工序也就是將原來處理過的水，在進(jìn)行一斷時(shí)間的沉淀。因?yàn)樵谇皫讉€(gè)工序里化學(xué)處理后，會(huì)有很多的雜質(zhì)懸浮在水中，而在水的流動(dòng)過程中有些沒有很好的被沉淀下來，因此在最后環(huán)節(jié)加了沉淀，讓其水中的懸浮物得到處理。水質(zhì)也就能夠完全達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。最后就排放。在這里的每道工序都是非常重要的、也是必要的。只有在每個(gè)環(huán)節(jié)做好了，系統(tǒng)的整體工藝指標(biāo)也就上去了。能夠出色的完成這些就要權(quán)仗可

22、靠的控制系統(tǒng)。4.2 污水處理系統(tǒng)控制機(jī)械部分是接受電氣控制所發(fā)出的信號(hào)，同時(shí)去執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；但還有及少的部分也是存在發(fā)送信號(hào)的作用。兩者是相輔相成的，缺一不可；也是互相依賴的。根據(jù)上面所描述可劃分為：電氣部分。電氣部分也就是個(gè)智能控制部件，讓一些本沒有關(guān)系的系統(tǒng)結(jié)合在一起。全局出發(fā)，通過運(yùn)算改變個(gè)體動(dòng)作，從而改于整個(gè)系統(tǒng)來說，符合排放要求是最為重要的。處于整體性的考慮，在這個(gè)控制系統(tǒng)中，就引入了先進(jìn)的設(shè)備，以此來提高控制要求。同時(shí)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也有所提高了、控制效益也大幅改變。整個(gè)系統(tǒng)的控制部分，應(yīng)該可以分為幾個(gè)大快，電氣部分、機(jī)械部分。電氣部分是整個(gè)系統(tǒng)的大腦，所有的邏輯運(yùn)算善系統(tǒng)性

23、能提高工藝要求。在整個(gè)系統(tǒng)的所有的邏輯控制都是通過 FX2N PLC 實(shí)現(xiàn)的，所有的運(yùn)行的模式也在這里選擇；還用了兩路的模擬量輸入，一路用于五個(gè)池（調(diào)節(jié)池、氣浮池、反應(yīng)池、沉淀池、污泥濃縮池）的液位監(jiān)控，還有一路是監(jiān)控中和的酸堿度，用于 PH 值（即酸堿）控制調(diào)節(jié)。在這個(gè)部分也就是個(gè) PLC。只是它擔(dān)負(fù)著控制整個(gè)系統(tǒng)對(duì)象的動(dòng)作的信號(hào)發(fā)出者，也就是它聯(lián)系了全局。讓原本分散的、功能獨(dú)立的個(gè)體，結(jié)合起來，使各自發(fā)揮及至。第 9 頁(yè) 共 25 頁(yè)機(jī)械部分。機(jī)械部分又可以分成純執(zhí)行器和混合執(zhí)行器。a 純執(zhí)行器整個(gè)系統(tǒng)在各處的提升泵部分的運(yùn)行模式，不光從水泵的機(jī)械特性考慮，也對(duì)其利用率、水泵的壽命的角度出

24、發(fā)，它們的工作都是輪流的。這樣一來，水泵不會(huì)處于 24 小時(shí)負(fù)荷運(yùn)行，從而提高了水泵最大的功效，也降低了水泵運(yùn)營(yíng)成本。在這里是采用兩臺(tái)水泵以每 12 小時(shí)作為一次輪換的標(biāo)準(zhǔn)，不影響工作進(jìn)程的情況下，兩臺(tái)水泵做循環(huán)、連續(xù)的工作，將相應(yīng)的水提升到另一處，為下個(gè)系統(tǒng)的工作作好準(zhǔn)備。為此在邏輯控制部分，就要非常的小心。因?yàn)樗情L(zhǎng)期運(yùn)作的，對(duì)它的過載能力、動(dòng)作要求就非常高，在這里設(shè)計(jì)程序的時(shí)候也考慮到了。在硬件部分也加強(qiáng)了保護(hù)，而且讓其動(dòng)作看似智能化。當(dāng)某個(gè)池液位低于一定的標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的水泵就會(huì)停止提水，等到液位在次恢復(fù)到提水標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，水泵就又投入運(yùn)行。這樣一來就很好的保護(hù)了水泵，不至于空載運(yùn)行等。在則其中

25、，風(fēng)機(jī)也是這樣的工作原理。b 混合執(zhí)行器五個(gè)池（調(diào)節(jié)池、氣浮池、反應(yīng)池、沉淀池、污泥濃縮池）都有對(duì)應(yīng)的提升泵，出于安全的考慮，提升泵的工作是受池內(nèi)的水位高度控制的，有一定的邏輯關(guān)系。在機(jī)械設(shè)計(jì)部分，是采取上下液位開關(guān)（即當(dāng)液位低于設(shè)定值泵關(guān)機(jī)，液位高于設(shè)定值自動(dòng)開啟泵工作） 。在這里機(jī)械部件不是一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而變成了控制部件。當(dāng)然這是從安全的角度出發(fā)，這是非常有必要的。采用微機(jī)工作站作為主要的人機(jī)接口方式，通過畫面、鍵盤和鼠標(biāo)對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)視和控制，控制系統(tǒng)能對(duì)上述控制范圍內(nèi)的所有設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控、管理和自動(dòng)順序控制，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方手動(dòng)操作。出灰控制系統(tǒng)正常情況下在自動(dòng)方式下運(yùn)行，調(diào)試和事故時(shí)可手

26、動(dòng)控制。系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的自動(dòng)、遠(yuǎn)程軟件手動(dòng)操作的閉鎖開關(guān)。所有運(yùn)行參數(shù)及報(bào)警信息均能通過打印機(jī)進(jìn)行記錄并制表。系統(tǒng)具有設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)/歷史曲線顯示，故障報(bào)警等功能。微機(jī)操作站在 WIN98 及以上中文操作系統(tǒng)軟件平臺(tái)之上進(jìn)行工作。第 10 頁(yè) 共 25 頁(yè)5 電氣及 PLC 程序設(shè)計(jì)5.1 FX2N 系列 PLC 的概況FX2N 系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當(dāng)于 FX 系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入出 16-25 點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的 PLC。系統(tǒng)配置既固定又靈活：在基本單元上連

27、接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行 16-256 點(diǎn)的靈活輸入輸出組合。備有可自由選擇，豐富的品種可選用 16/32/48/64/80/128 點(diǎn)的主機(jī)，可以采用最小 8 點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。令人放心的高性能程序容量：內(nèi)置 800 步RAM（可輸入注釋）可使用存儲(chǔ)盒，最大可擴(kuò)充至 16K 步。編程簡(jiǎn)單：基本指令 27 種步進(jìn)梯形指令 2 種應(yīng)用指令 128 種：298 個(gè)應(yīng)用指令中有多個(gè)可使用的簡(jiǎn)單指令高速處理指令： 輸入過濾器常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸出等。便利指令： 數(shù)字開關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16 位數(shù)據(jù)的讀取，矩陣輸入的讀取，7 段顯示器輸出等。數(shù)據(jù)處理 ：數(shù)據(jù)

28、檢索，數(shù)據(jù)排列，三角函數(shù)運(yùn)算，平方根，浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。特殊用途 ：脈沖輸出（20KHZ/DC5V，10KHZ/DC12V-24V） ，脈寬調(diào)制，PID 控制指令等。外部設(shè)備相互通信： 串行數(shù)據(jù)傳送，ASCII code 印刷，HEXASCII 變換，校驗(yàn)碼等。時(shí)計(jì)控制 ：內(nèi)置時(shí)鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法、讀出、寫入等。外部機(jī)器通訊簡(jiǎn)單化5.2 三菱 PLC 編程軟件 GX Developer 三菱全系列 PLC 程序設(shè)計(jì)軟件,支持梯形圖、指令表、SFC、ST 及 FB、Label語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)定，可進(jìn)行程序的線上更改、監(jiān)控及調(diào)試，結(jié)構(gòu)化程序的編寫(分部程序設(shè)計(jì))，可制作成標(biāo)準(zhǔn)化程序,

29、在其它同類系統(tǒng)中使用。 三菱 PLC 編程軟件仿真調(diào)試軟件 GX Simulator:三菱 PLC 的仿真調(diào)試軟件，支持三菱所有型號(hào) PLC(FX,AnU,QnA 和 Q 系列)，模擬外部 I/O 信號(hào)，設(shè)定軟件狀態(tài)與數(shù)值。第 11 頁(yè) 共 25 頁(yè)5.3 PLC 流程圖、重點(diǎn)主體流程是整個(gè)系統(tǒng)的工作方式，從開始 PLC 就不斷在掃描程序的運(yùn)行模式，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工藝不影響的情況下，它的工作就如下過程：圖 5.1 PLC 流程圖5.4 PLC 輸入輸出地址 表 5.1 I/O 分配表設(shè)備名稱I/O 地址備注設(shè)備名稱I/O 地址備注調(diào)節(jié)池啟動(dòng)按鈕X000調(diào)節(jié)池自鎖Y000調(diào)節(jié)池停止按鈕XOO1提升泵

30、Y001第 12 頁(yè) 共 25 頁(yè)A1 池啟動(dòng)按鈕X002潛水?dāng)嚢铏C(jī)Y002A1 池停止按鈕XOO3電磁流量計(jì)YOO3A2 池啟動(dòng)按鈕X004PH 檢測(cè)儀YOO4A2 池停止按鈕X005A1 池自鎖Y005一沉池啟動(dòng)按鈕X006潛水?dāng)嚢铏C(jī)Y006一沉池停止按鈕X007A2 池自鎖Y007二沉池啟動(dòng)按鈕X010潛水?dāng)嚢铏C(jī)Y010二沉池停止按鈕X011一沉池自鎖Y011斜管沉淀池啟動(dòng)按鈕X012污泥回流泵Y012斜管沉淀池停止按鈕X013二沉池自鎖Y013反應(yīng)池啟動(dòng)按鈕X014污泥回流泵Y014反應(yīng)池停止按鈕X015污泥回流泵Y015加藥系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕X016斜管沉淀池自鎖Y016加藥系統(tǒng)停止按鈕X

31、017反應(yīng)池自鎖Y017氣浮池啟動(dòng)按鈕X020攪拌機(jī)Y020氣浮池停止按鈕X021加藥系統(tǒng)自鎖Y021出水管道啟動(dòng)按鈕X022攪拌機(jī)Y022出水管道停止按鈕X023水泵Y023風(fēng)機(jī)啟動(dòng)按鈕X024氣浮池自鎖Y024風(fēng)機(jī)停止按鈕X025水泵Y025風(fēng)機(jī) 2 手動(dòng)按鈕X026出水管道自鎖Y026風(fēng)機(jī) 1 手動(dòng)按鈕X027清夜回流泵Y027風(fēng)機(jī) 1Y030風(fēng)機(jī) 2Y031第 13 頁(yè) 共 25 頁(yè)5.5 PLC 輸入/輸出接線圖圖 5.2 PLC 輸入/輸出接線圖5.6 PLC 程序流程圖調(diào)節(jié)池：提升泵 2 臺(tái)、潛水?dāng)嚢铏C(jī) 2 臺(tái)、電磁流量計(jì) 1 套，PH1 套。第 14 頁(yè) 共 25 頁(yè)A1 池：潛水?dāng)嚢铏C(jī) 2 臺(tái)。A2 池：潛水?dāng)嚢铏C(jī) 3 臺(tái)。一沉池；污泥回流泵 1 臺(tái)。二沉池：污泥回流泵 1 臺(tái)。斜管沉淀池：污泥回流泵 1 臺(tái)。反應(yīng)池：攪拌機(jī) 3 臺(tái)。加藥系統(tǒng)：攪拌機(jī) 3 臺(tái)，水泵 3 臺(tái)