基于PLC的生活污水處理系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、1目錄目錄 . 1摘要 . 2矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。Abstract . 3聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。第一章 緒論 . 4殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。1.1 課題背景 . 5釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。1.2 課題研究目的與意義 . 5彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 . 6謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。1.4 課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 7廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。第二章 生活污水處理控制系統(tǒng)總體介紹 . 7煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。2.1 生活污水處理的基本概念 . 7鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。2.2 常見的生活污水處理工藝 . 7籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)。2.3 生活污水處理系統(tǒng)控制形式 . 3預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。2.

2、4 生活污水處理系統(tǒng)的功能要求 . 3滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。第三章 生活污水處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) . 4鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。3.1 生活污水處理系統(tǒng)的主要組成部分 . 4擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。3.2 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) . 6贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。3.3 PLC 的工作原理 . 8壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。3.4 污水處理系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) . 10蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。第四章 生活污水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) . 15買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。4.1 污水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程概括 . 15綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。4.2粗、細(xì)格柵除污機(jī)控制子程序的設(shè)計(jì) . 16驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。4.3進(jìn)水閥門控制子程序的設(shè)

3、計(jì) . 18貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。4.4空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵控制子程序的設(shè)計(jì) .20鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。4.5潷水器控制子程序的設(shè)計(jì) . 20構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。第五章MCGS 組態(tài)軟件在本系統(tǒng)中的應(yīng)用 . 21輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。5.1 對(duì)上位機(jī)監(jiān)控軟件的要求 . 21堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。5.2 上位機(jī)設(shè)計(jì) . 21識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。5.3定義數(shù)據(jù)對(duì)象 . 22凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。5.4主畫面的設(shè)計(jì) . 24恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。5.5 實(shí)時(shí)報(bào)警 . 27鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫。5.6設(shè)備與變量連接 . 27碩癘鄴頏謅攆檸攜驤蘞。5.7程序調(diào)試運(yùn)行及安全機(jī)制 . 28

4、閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。結(jié)論 . 30氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。致謝 . 31釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。參考文獻(xiàn) . 32慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼。2摘要隨著社會(huì)的快速發(fā)展 ,污水處理廠在城市中已經(jīng)不可或缺。由于現(xiàn)在對(duì)環(huán)境 的重視 ,各國政府都把建設(shè)污水處理廠擺在城市發(fā)展的首位，人類對(duì)環(huán)境的保護(hù) 和資源的循環(huán)利用的意識(shí)也逐步提升。 如今由于自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)的不斷普及與提 升 ,促使污水處理廠的除污水平也相應(yīng)大步邁進(jìn)。本文著重就 PLC 技術(shù)對(duì)污水處 理所提供的技術(shù)支持， 進(jìn)行了詳細(xì)的說明， 分別從生活污水處理控制系統(tǒng)的工作 原理、自動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與功能、 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)、 控制系統(tǒng)的調(diào) 試和運(yùn)行結(jié)

5、果，來詮釋 PLC 技術(shù)在生活污水處理過程中的應(yīng)用。由于 PLC 技術(shù) 的日趨成熟、 模塊化集成、 高可靠性、簡(jiǎn)單靈活、擴(kuò)展便利、性能價(jià)比高等特點(diǎn)， 使其在工業(yè)方面得到了越來越多的重視與應(yīng)用。在采用 PLC 控制系統(tǒng)之后，自 動(dòng)控制系統(tǒng)的可靠性得到了大力的提升 ,不但減輕了員工的工作強(qiáng)度 ,而且提高 了凈污效率，從而使污水處理廠實(shí)現(xiàn)效率、效益雙豐收。諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。關(guān)鍵詞：污水處理； PLC ；3AbstractWith the rapid developme nt of society, the sewage treatme nt pla nt in the cityhas been

6、indispensable. Now that the importanee of the environment , gover nmentsregard the con struct ion of sewage treatme nt pla nts in the first place urba ndevelopme nt , huma n aware ness of en vir onmen tal protecti on and resource recycling also gradually improved. Today, due to the grow ing populari

7、ty and increasingautomation and computers , to promote the level of sewage treatme nt pla nt dec ontam in ati on corresp onding stride . This paper focuses on the tech ni cal support ofPLC tech no logy for wastewater treatme nt provided by a detailed description of thecomposition and function separa

8、tely from the sewage treatme nt works con trolsystem , automatic con trol system , the con trol system hardware and software design, control system commissi oning and operat ing results, to in terpret the PLC tech nology in the sewage treatme nt process . As the PLC tech no logy matures , modularint

9、egration, high reliability, simple and flexible , expanding facilities, and high performanee price ratio , so that in the in dustrial sector is gaining more and more attention andapplication . After the PLC control system , automatic con trol system reliability wasstro ngly improved, not on ly to re

10、duce the inten sity of the work of employees, but alsoimprove the efficie ncy of the net dirt , so that the sewage treatme nt pla nt to achieveefficie ncy, effective ness double harvest嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。4第一章 緒論在我國淡水資源主要集中在南方，北方的淡水資源只占到南方淡水資源的 1/4 。如果忽略掉缺水問題，水污染將大大的制約人類文明的發(fā)展。 通過 2001 年 有關(guān)研究機(jī)構(gòu)對(duì)我國七大水系斷面的監(jiān)測(cè)，能夠

11、進(jìn)入自來水廠最低要求的淡水， 也就是三類水質(zhì)，僅僅占到 29.5%，然而五類水質(zhì)竟高達(dá) 44%。此外，我國地下 水資源污染現(xiàn)象較為普遍， 全國范圍內(nèi)淺層地下水大約就有 50%的地區(qū)遭到破壞， 而城市約 1/2 的地下水污染較為嚴(yán)重。伴隨著工業(yè)發(fā)展，大量的企業(yè)將污水排到 河流當(dāng)中， 致使其污染了 80%以上的地下水和地表水。我國的城市供水目前主要 是地表水或地下水， 或者兩種水相混合，然而一些地區(qū)長(zhǎng)期的透支地下水，致使 其區(qū)域地下水位嚴(yán)重下降， 最后形成了區(qū)域地下水位演變成降落漏斗型。 目前全 國已形成地下水降落漏斗 100 多，而面積達(dá)到 15 萬平方千米， 一些城市幾乎形 成了方圓幾百公里的

12、大漏斗，使得海水倒灌數(shù)公里。我國是缺水嚴(yán)重國家之一。 淡水資源總儲(chǔ)量約為 28000 億立方米，僅占全球水資源的6%，居世界的第四位， 而人均只有 2300 立方米，約占世界平均水平的 25%，世界排名 121 位，在全球 水資源最貧乏的 13 個(gè)國家中，占了一席之地。除去洪水涇流與偏遠(yuǎn)地區(qū)的地下 水資源，我國實(shí)際可利用的淡水量少之又少，僅為 11000 億立方米，然而分到人 均可能只有 900 立方米，悲觀的是其分布又極不均衡。 到了 20 世紀(jì)末，全國 600 多個(gè)城市中，供水不足的城市已有 400 多個(gè)，其中較嚴(yán)重缺水城市達(dá) 110 個(gè)，截 止目前全國城市缺水總量約為 60 億立方米，然

13、而我國正在實(shí)施的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略5在水污染問題上受到了嚴(yán)重影響， 并且水污染嚴(yán)重威脅到了民眾健康與飲水安 全。據(jù)水利部預(yù)測(cè)， 2030 年我國人口預(yù)計(jì)將達(dá)到 16 億，屆時(shí)每人水資源占有量 只有 1750立方米。如果考慮節(jié)約用水，則用水量將從 7000 億變?yōu)?8000 億立方 米，其供水能力同比從 1300 億增至 2300 億立方米， 從而全國實(shí)際可用水量將接 近合理用水量上限，從而得出若要水資源開發(fā)，難度極大。 如果不加大力度對(duì)污 水處理項(xiàng)目貫徹落實(shí)，那么我國將會(huì)面臨無水可用的情況。 然而水污染所產(chǎn)生的 嚴(yán)重后果，高效的凈水除污設(shè)備呼之欲出。 從這些跡象中表明， 水資源的短缺必 將成為經(jīng)

14、濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，所以水處理和水的再利用受到了各國的重視。熒 紿譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫。如何改進(jìn)凈化設(shè)備， 提高凈化能力，完善技術(shù)手段，成為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)循環(huán) 經(jīng)濟(jì)的法寶。 伴隨著保護(hù)環(huán)境的呼聲一浪接一浪， 生活污水處理已表現(xiàn)出其嚴(yán)重 性和迫切性， 政府也針對(duì)性的對(duì)所有公司的污水處理標(biāo)準(zhǔn)劃定了紅線。 介于污水 成分的復(fù)雜性，更高的工藝與控制方式顯得尤為重要。鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏蘞。1.1 課題背景未來 10 年，中國工業(yè)污水處理項(xiàng)目工程建設(shè)投資將超過 2500 億元，其中工 業(yè)污水處理設(shè)備投入約 300 億元。采用先進(jìn)、實(shí)用的技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝， 在環(huán)保 工程中廣泛采用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)， 是推動(dòng)環(huán)保產(chǎn)

15、業(yè)升級(jí)， 實(shí)現(xiàn)環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略 的重要環(huán)節(jié)。在這種形勢(shì)下工業(yè)污水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)無疑是一個(gè)具有巨大的 社會(huì)效益、環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)效益的研究課題。紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。對(duì)于環(huán)境保護(hù)問題， 國務(wù)院明確規(guī)定所有工業(yè)污染源都必須達(dá)到排放標(biāo)。 其 中處理過的污水還可以循環(huán)再利用， 由于我國是一個(gè)水資源匱乏的國家， 而且時(shí) 空分布上極不均勻， 許多地區(qū)和城市嚴(yán)重缺水。 所以水資源也是一種保護(hù)。 因此， 從環(huán)保、注水等多方面的因素考慮，對(duì)于工業(yè)污水處理非常有必要。因此，有效 的結(jié)合目前最新的工藝狀況、計(jì)量自控檢測(cè)儀表使用、 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)， 將為 當(dāng)前工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)提供有效的自控方法。穎芻莖蛺餑億頓

16、裊賠瀧。1.2 課題研究目的與意義人類在進(jìn)步， 社會(huì)在發(fā)展，如今世界上各個(gè)國家都在迅速的崛起，然而衡量 一個(gè)國家的強(qiáng)大， 首先看如何把經(jīng)濟(jì)搞上去， 然而工農(nóng)業(yè)一直是各國發(fā)展的基礎(chǔ)。 伴隨著工農(nóng)業(yè)不計(jì)后果的迅速冒進(jìn)， 隨之而來造成了環(huán)境的各種污染。 污水的污 染成為了人類污染的重要敵人。由于湖泊、河流的大面積污染， 治理水污染被列 入世界環(huán)保組織的工作范疇。水資源的短缺無疑成為各國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶 頸，因此各國相繼重視水處理和水利用。濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。為保證污水處理能實(shí)現(xiàn)可靠的自動(dòng)控制并兼顧控制技術(shù)的先進(jìn)性與擴(kuò)展性， 同時(shí)能實(shí)現(xiàn)低成本高效率， 新一代的污水處理設(shè)備呼之欲出。 傳統(tǒng)處理廠控制

17、部 分采用繼電器控制，控制線路的復(fù)雜化，和長(zhǎng)時(shí)間的工作狀態(tài)與線路老化問題， 從而使其頻繁出現(xiàn)故障。而能同時(shí)解決分布廣、設(shè)備散、控制信息復(fù)雜、控制輸 入和輸出開關(guān)量參數(shù)居多、模擬量參數(shù)少的特點(diǎn)，PLC 控制系統(tǒng)得以出現(xiàn)，以其技術(shù)的成熟、 可靠性高、 靈活簡(jiǎn)單、 模塊化、擴(kuò)展便利、 性價(jià)比高等一系列優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制中應(yīng)用越來越廣泛， 不僅提高了自動(dòng)控制的安全性， 而且減輕了勞動(dòng) 力，提高了凈污效率，實(shí)現(xiàn)了污水廠生產(chǎn)管理的可持續(xù)性和科學(xué)能動(dòng)性。銚銻縵嚌 鰻鴻鋟謎諏涼。1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀國外發(fā)展情況國外發(fā)達(dá)國家由于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化早， 水資源污染積累經(jīng)驗(yàn)多， 所以對(duì)于污水的 處理更為先進(jìn)。目前荷蘭、德國

18、、日本處于世界領(lǐng)先水平。這些國家在研究水處 理的新方法時(shí)也相當(dāng)重視污水處理自控系統(tǒng)的研究。投資更新了高效、智能、 集 約型污水處6理設(shè)備和自動(dòng)化控制儀表。而微電子、通信、 計(jì)算機(jī)技術(shù)的大力發(fā)展 提高了水處理控制系統(tǒng)的信息化與智能化， 同時(shí)與 PLC 的相互結(jié)合，使得核心部 件控制器更大大提高了其可靠性與抗干擾性。最后與其開放的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)一 起，共同推動(dòng)著水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化大發(fā)展。擠貼綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。目前國際上比較先進(jìn)的幾種污水處理技術(shù)分別是：連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)（CCAS、SPR 高濁度污水處理技術(shù)、除磷脫氮功能的多級(jí)活性污泥污水處理系 統(tǒng)（BIOLA）、WT-FG 生物法技術(shù)、MBF

19、技術(shù)、人工濕地系統(tǒng)水質(zhì)凈化技術(shù)等。 然而污水處理主要是物理、化學(xué)以及生物的結(jié)合。目前污水處理以生物法為主， 物理化學(xué)為輔。通過發(fā)達(dá)國家的努力，污水處理率已經(jīng)達(dá)到了80%90%，成功的解決了污水處理問題。賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。由于控制技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)通訊和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的大力發(fā)展， 國外在很久前就已經(jīng) 實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制，如 FCS DCS 系統(tǒng)。同時(shí)期國外還引進(jìn)了 SCADA 技術(shù)運(yùn)用到 給排水中。更加重要的是現(xiàn)在大家都把目光瞄向了 PLC 的開發(fā)，相繼問世的小型、集成塊、智能穩(wěn)定的控制單元應(yīng)運(yùn)而生 . 國外污水處理自控系統(tǒng)主要存在以下特 點(diǎn)：塤礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫。（1）采用集散控制系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)

20、。根據(jù)不同廠區(qū)的特點(diǎn)劃分出不同的控制 基站，站與站之間或獨(dú)立或聯(lián)合作業(yè)。 特設(shè)中控室， 合理高效的記錄全廠的數(shù)據(jù) 管理與報(bào)表工作。裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋藺。（ 2）通過水質(zhì)分析儀對(duì)水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，提高測(cè)量精度。（ 3）智能化切換不同的凈污模式，實(shí)現(xiàn)高效與節(jié)能。國內(nèi)發(fā)展情況我國目前自主研發(fā)的設(shè)備大部分是依托國外技術(shù)進(jìn)行相關(guān)構(gòu)造的，經(jīng)過自我 摸索、消化和實(shí)踐，逐漸在填補(bǔ)國內(nèi)除污的空白。但目前還有很多不足，總結(jié)下 來有 3 點(diǎn)主要問題：倉嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。（1）污水處理技術(shù)落后。我國與同期國外的技術(shù)相比依舊差的很遠(yuǎn)，始終存在著 能耗高、效率低、維修率高、自動(dòng)化程度低，從而缺少了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，和自我完

21、善的基礎(chǔ)。同時(shí)設(shè)備老化嚴(yán)重，好多應(yīng)該徹底改造。好多設(shè)備腐蝕和結(jié)垢，嚴(yán)重 影響了生產(chǎn)。綻萬璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。（2）國內(nèi)相比較發(fā)達(dá)國家，經(jīng)濟(jì)實(shí)力不夠，投資少，然而運(yùn)營(yíng)成本相比較偏高， 藥劑費(fèi)用居高不下。 而高昂的運(yùn)營(yíng)使其入不敷出。 據(jù)清華大學(xué)紫光顧問公司調(diào)查 統(tǒng)計(jì)，光是一年國內(nèi)的運(yùn)營(yíng)成本至少要在 170 億元左右。驍顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。（ 3）水系統(tǒng)發(fā)展與提高技術(shù)缺乏，例如污泥的無害化處理及綜合利用、高含鹽 采出水的處理利用。我國工業(yè)污水處理技術(shù)一直都有攻關(guān)項(xiàng)目。 在氧化塘、 土地處理和復(fù)合生態(tài)系統(tǒng) 下了功夫，依托實(shí)踐，建立了配套的污水示范工程。在人工處理技術(shù)層次，對(duì)高 負(fù)荷活性污泥、高負(fù)荷生物膜

22、、 一體化氧化溝技術(shù)進(jìn)行了深入研究。 其科研以用 于實(shí)踐。在經(jīng)歷了幾年改進(jìn)之后開始大批量配套整套的凈水設(shè)備。 目前在水污染 治理技術(shù)上，我國已能提供下列工藝技術(shù)傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)、 各種新型活性污 泥工藝如：SBR 法和氧化溝技術(shù)等、酸化水解好氧技術(shù)和多種類型的穩(wěn)定塘技術(shù)等，這些污水治理技術(shù)已經(jīng)在水體污染、改善水體環(huán)境方面發(fā)揮了突出的作用。根據(jù)未來 10 年的規(guī)劃，水治理已經(jīng)被重點(diǎn)列出來，有效的結(jié)合最新工藝、計(jì)量 自控監(jiān)測(cè)儀和 PLC 控制系統(tǒng)技術(shù)，為當(dāng)前工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)提供行之有效的 自控方法?，嶀暈R曖惲錕縞馭篩涼。71.4 課題主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本文研究設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是生活污水處理工藝及組成

23、，基于 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì),其具體內(nèi)容如下：（1）了解生活污水處理的基本內(nèi)容，其包括生活污水處理的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以 及生活污水處理的工藝流程；（2）介紹 PLC 的設(shè)計(jì)原理及步驟，并對(duì)生活污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；（3）設(shè)計(jì)分析生活污水處理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)；（4）設(shè)計(jì)分析生活污水處理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)；（5）生活污水處理系統(tǒng)的調(diào)試和運(yùn)行結(jié)果第二章生活污水處理控制系統(tǒng)總體介紹2.1 生活污水處理的基本概念人類生產(chǎn)和生活過程中所產(chǎn)生的污水，是水體污染的主要元兇之一。其主要 部分是洗滌廢水和糞便。城市生活中所使用的各類洗滌液和垃圾、污水、糞便等， 多數(shù)屬于無毒的無機(jī)鹽類，而生活污水中則含有硫、磷、

24、氮，并且致病細(xì)菌多。 在城市里每人每日排出的生活污水量約為 150400L。生活污水中有大量的有機(jī) 物，例如纖維素、淀粉、糖類、脂肪和蛋白質(zhì)等；通常也含有病原菌、病毒和寄 生蟲卵；無機(jī)鹽類則包含氯化物、鋁化物、硫酸鹽、磷酸鹽和鉀、鈉、鈣、鉛、 鎂等。其中含量最高的分別是氮、硫和磷，然而這些元素在厭氧細(xì)菌的作用下， 極易生惡臭類物質(zhì)。鎦詩涇艷損樓紲鯗餳類。普通的污水處理可以根據(jù)其物理形態(tài)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行歸類。若按物理形態(tài)歸 類，污染物質(zhì)則可分為固體懸浮物、溶解性污染物和膠狀污染物。櫛緶歐鋤棗鈕種鵑 瑤錟。若按化學(xué)性質(zhì)分，則把污水中的污染物質(zhì)分為無機(jī)性物質(zhì)與有機(jī)性物質(zhì)，而其化學(xué)元素就要是以碳、氮、磷

25、為主。生活中水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因是大量的氨氮 和磷被人類排放到河流中，而磷正是水體富營(yíng)養(yǎng)化的罪魁禍?zhǔn)住Ｄ壳皣鴥?nèi)大部分 城市污水處理廠采用的都是污水處理工藝，有氧化溝、傳統(tǒng)活性污泥法、A2/O等。轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。2.2 常見的生活污水處理工藝目前在國內(nèi)比較主流的污水處理工藝有以下幾種：1.強(qiáng)化生物除磷在污水處理的過程中，我國的河流湖泊主要受磷污染，環(huán)保局為了降低磷污 染，針對(duì)磷元素制定了嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。以除去有機(jī)物和磷元素為主的化學(xué)法強(qiáng) 化生物除磷工藝，在此時(shí)嶄露頭角。此工藝通過化學(xué)除磷和生物除磷的方法， 利 用厭氧環(huán)境消化生物系統(tǒng)中的有機(jī)酸， 作為聚磷菌生長(zhǎng)的培養(yǎng)物，使聚磷菌在活2性污

26、泥中迅速的繁殖，使其又回流到生態(tài)系統(tǒng)中，從而使除磷功能發(fā)揮到極致。 這種高效的市政除污工藝技術(shù)，滿足了我國現(xiàn)階段的需求。峴揚(yáng)爛滾澗輻灄興渙藺。2. 循環(huán)間歇曝氣我國目前還處于發(fā)展中國家，資金在處理污水方面還差的很遠(yuǎn)。如何合理規(guī) 范的利用有限資金，且能減少污染，是國家最頭疼的事情。循環(huán)間歇曝氣除污工 藝充分發(fā)揮了高負(fù)荷氧化溝高效處理的優(yōu)點(diǎn)， 且充分利用了序批式活性污泥處理 工藝過濾水好的特性，保證了處理污水的質(zhì)量。其良好的低成本運(yùn)營(yíng)，與除污能 力是適合我國現(xiàn)階段的工藝要求。詩叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。3. 連續(xù)循環(huán)曝氣連續(xù)循環(huán)曝氣（CCA$是一種連續(xù)進(jìn)水式的曝氣裝置。 其主要是采用間歇式 連續(xù)進(jìn)水，周

27、期性排水，延時(shí)曝氣的好氧活性污泥處理工藝。 1986 年被美國環(huán) 保局正式承認(rèn)為目前最先進(jìn)的電腦控制的生物脫氮、除磷處理工藝。則鯤愜韋瘓賈暉 園棟瀧。CCAST 藝處理污水初期能力不高，主要是由粗細(xì)格柵和沉淀池來完成。其核心 處理是CCA 阪應(yīng)池，通過有效的除磷、脫氮、降解有機(jī)物及懸浮物等完成出水 任務(wù)。脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。經(jīng)過初期處理的污水被排放到預(yù)反應(yīng)池內(nèi)， 在該池內(nèi)污水被活性污泥中的微生物 吸附一起從主、預(yù)反應(yīng)區(qū)隔墻下緩慢流進(jìn)反應(yīng)區(qū)。通過曝氣、沉淀、排除周期性 運(yùn)行，從而使污水在“好氧-缺氧”的中反復(fù)完成脫氮、除磷。最終由計(jì)算機(jī)集 中控制，每個(gè)過程通過相應(yīng)設(shè)備預(yù)先編排運(yùn)行。、鰓躋峽禱紉

28、誦幫廢掃減。SPR 處理SPR 虧水處理通過化學(xué)方法讓污染物從溶液中析出， 使之成為微小的懸浮顆粒和小膠粒；接著用高效吸附劑把有機(jī)污染物等從污水中分離出來；然后采用物 理方法把污水中的膠粒與懸浮顆粒聚集在一起變成大絮塊；再使用分離凈化器把絮塊與水分離；最后通過懸浮泥層沉淀過濾，達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)凈水的目的； 最 后剩下的污泥通過壓縮減少其含水率，制成泥餅制造人行道磚塊，實(shí)現(xiàn)環(huán)保利用， 從而避免了二次污染。稟虛嬪賑維嚌妝擴(kuò)踴糶。典型的生活污水處理完整工藝如下圖 1 所示:3（1） 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)通過對(duì) DCS 和 PLC 的改進(jìn)， 得出自動(dòng)化控 制。該系統(tǒng)按照公開、規(guī)范的通信協(xié)議在智能

29、設(shè)備之間，通過通信協(xié)議，運(yùn)用智能設(shè)備與計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)鏈接與傳遞， 從而實(shí)現(xiàn)了控制與管理。優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為：豐富 的硬、軟件搭配，使計(jì)算機(jī)能快速反應(yīng)，具有良好的實(shí)時(shí)性，公開的通訊協(xié)議實(shí) 現(xiàn)了不同產(chǎn)品的互相連接。溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。（2） DCSS統(tǒng)。DCS 被叫做分布式計(jì)算機(jī)控制，業(yè)界簡(jiǎn)稱為分散控制系統(tǒng)。其包含了信號(hào)處理、測(cè)量監(jiān)控、通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)操作。它通過過程控制級(jí)和過 程監(jiān)控級(jí)構(gòu)成的以通信網(wǎng)絡(luò)為橋梁的多級(jí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)、通訊、顯示和控制等技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了分散控制的需求， 通過集中操作，分級(jí)分層 的管理，又由于配置靈活并且其擴(kuò)展能力強(qiáng)， 組態(tài)方便，軟硬件資源豐富等一系 列特點(diǎn)，使

30、其運(yùn)用頗多。鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。（3） PLC系統(tǒng)。 PLC也就是可編程邏輯控制器,其就是一種可編程的存儲(chǔ)器， 它不但實(shí)現(xiàn)了其控制系統(tǒng)的的需求，通過內(nèi)部存儲(chǔ)程序與執(zhí)行邏輯運(yùn)算，定時(shí)向 用戶發(fā)布指令，并通過模擬式控制各類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。作為系統(tǒng)控制器， 通過與上位機(jī)的連接，從而進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。其功能特點(diǎn)是：編程簡(jiǎn)單、性能價(jià)格 比高、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、調(diào)試工作量少、維修方便、模塊化結(jié)構(gòu)和開發(fā)周期 短等特點(diǎn)。懨俠劑鈍觸樂鷴燼觶騮。2.4 生活污水處理系統(tǒng)的功能要求長(zhǎng)期以來，生活污水處理系統(tǒng)的功能就是凈化城市用水，使生活用水達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。雖然污水處理技術(shù)水平在不斷發(fā)展，但是還是趕不上城市的發(fā)展需

31、求。4資金短缺和設(shè)備運(yùn)行率低嚴(yán)重的阻礙了城市的發(fā)展。為了實(shí)現(xiàn)高效率、低耗能、 簡(jiǎn)單化的需求，而且能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的要求，我們把目標(biāo)定在了可編程邏輯控制 器上，顯然 PLC 是個(gè)更好的選擇。謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別濾。PLC 以其簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和可靠的性能，使整個(gè)污水處理過程變得輕松。適應(yīng)性 強(qiáng)和維修的便利性更是實(shí)現(xiàn)了高效運(yùn)行的特點(diǎn)。 憑借上機(jī)位與計(jì)算機(jī)的結(jié)合，實(shí) 現(xiàn)了遠(yuǎn)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，由于 PLC 的集成化設(shè)計(jì)，讓整個(gè)系統(tǒng)配上了一個(gè)強(qiáng)勁的大 腦，其中強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面和通信網(wǎng)的形成，令污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)連接成為可 能。咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺。針對(duì)于 PLC 的功能要求，目前涉及到兩個(gè)方面，控制信號(hào)輸入和控制信號(hào)

32、輸 出。PLC 的控制信號(hào)輸入主要包括按鈕的輸入、浮球的高液位輸入、浮球的低液 位輸入、PH 的輸入。其中按鈕包括總開關(guān)按鈕、粗細(xì)格柵除污機(jī)按鈕、剩余污 泥泵按鈕、鼓風(fēng)機(jī)按鈕、潷水器按鈕、進(jìn)水閥門按鈕、空氣閥門按鈕、潛水?dāng)嚢?機(jī)按鈕、回流污泥泵按鈕。浮球高低液位輸入則控制著空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)和 回流污泥泵的啟動(dòng)與停止。PLC 的信號(hào)輸出則是控制各設(shè)備的接觸器?，撝C齷蘄賞組 靄縐嚴(yán)減。第三章生活污水處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1 生活污水處理系統(tǒng)的主要組成部分本文所研究的污水處理流程如圖2 所示泥餅外污泥脫- 濃縮池送水粗、細(xì)格柵除污池格柵除污機(jī)就是通過物理手段將固體和液體分離的一種除污機(jī)機(jī)械。它的工

33、作原理就是一種連續(xù)自動(dòng)攔截水中固體的專業(yè)設(shè)施。而除渣就是由格柵完成。麩 肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。粗細(xì)格柵池內(nèi)的粗細(xì)格柵是由不銹鋼制成， 并且進(jìn)行了酸洗純化處理。該設(shè) 備一般是污水處理的第一步，將其橫在污水主通道上，由于其特殊的耙齒結(jié)構(gòu)， 截留下漂浮的固體，例如礦泉水瓶、泡沫板、塑料袋之類的生活垃圾。其主要目 的就是防止這進(jìn)水粗進(jìn)細(xì)沉S潷格水格砂B水柵-M系柵池 R器間統(tǒng)間池消毒_池出水5些固體堵塞到污水處理其余深加工的設(shè)備。通過粗細(xì)格柵的雙層過 濾，并且合理的控制其污水流動(dòng)速度， 進(jìn)而滿足初步的除污能力。該除污機(jī)的工 作原理是讓電動(dòng)機(jī)驅(qū)使耙齒鏈與水流方向做反向運(yùn)動(dòng)，通過運(yùn)動(dòng)使每個(gè)耙齒之間產(chǎn)生作用力

34、，進(jìn)而達(dá)到清理目的。同時(shí)依靠清掃器把黏在耙齒的雜物清理干凈。 最后針對(duì)該格柵池設(shè)置反饋模塊，由浮球來檢測(cè)格柵池水位，如果超過臨界值則 通過傳感器反饋到報(bào)警裝置，從而發(fā)出警報(bào)?；谏蠙C(jī)位良好的檢測(cè)能力，實(shí)現(xiàn) 安全生產(chǎn)。納疇鰻吶員E禎銣膩鰲錟。調(diào)節(jié)池由于人們生活的規(guī)律不盡相同，所以對(duì)于生活污水的排放也存在不確定 性。出水的時(shí)段也不盡相同，由于所有污水要經(jīng)由污水廠處理， 所以必須設(shè)置 一個(gè)緩沖地帶，也就是調(diào)節(jié)池。有了調(diào)節(jié)池就可以控制污水量，進(jìn)入規(guī)范流速， 正常運(yùn)行。調(diào)節(jié)池的設(shè)立也是一個(gè)預(yù)留的防止突發(fā)事件發(fā)生的必要設(shè)置。該池設(shè)置液位檢測(cè)設(shè)備，避免污水溢出。風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。SBR 反應(yīng)池池SBR

35、反應(yīng)池集齊了初步沉淀、生物降解、二次沉淀，并且運(yùn)用到了污泥回流 系統(tǒng)，利用間歇曝氣的方法來實(shí)現(xiàn)活性污泥處理。該池有曝氣機(jī)， 當(dāng)設(shè)置好時(shí)間 區(qū)段， 則 PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)曝氣機(jī)的自動(dòng)化控制。最后通過沉淀下來的污泥經(jīng)過壓縮處 理，會(huì)得到大量的沼氣和環(huán)保地磚，避免了二次污染。滅曖駭諗鋅獵輛覯餿藹。在 SBR 反應(yīng)池中，其過程包括進(jìn)水（進(jìn)水泵工作）、曝氣（空氣閥門工作）、 沉淀（污泥泵工作）、排水（排水泵工作）。從進(jìn)水泵開始工作到排水泵結(jié)束為一 個(gè)完整的周期。其中通過生化反應(yīng)達(dá)到脫磷、脫氮和脫氨等化學(xué)元素。運(yùn)用SBR反應(yīng)池可以提高生化反應(yīng)效率，反應(yīng)池內(nèi)好氧、厭氧的輪換交替從而提高了凈化 效果，并且該池運(yùn)行穩(wěn)

36、定，在靜止沉淀用時(shí)少，出水好。簡(jiǎn)單的構(gòu)造與處理設(shè)備 使其操作更加方便，并且組合式的延展性，也可以擴(kuò)大規(guī)模。由于反應(yīng)池的 DO BOD 談度不同，所以有效的控制了活性污泥的膨脹。最后該工藝設(shè)備價(jià)格便宜， 且布置緊湊。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。除鹽池經(jīng)過 SBF 反應(yīng)池處理過的污水，如果不經(jīng)過除鹽處理，那么水體中的鹽含量 就會(huì)升高，當(dāng)鹽濃度越來越高的時(shí)候，那么水體中的生物就會(huì)因?yàn)榧?xì)胞水分流失 過多而脫水死亡。長(zhǎng)此以往那么水體中的生物就會(huì)因?yàn)楦淖兩姝h(huán)境， 而導(dǎo)致滅 絕和死亡。攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。在該池中一般配備有余氯儀，該儀器就是專門檢測(cè)水中的鹽類物質(zhì)。 如果池 中的鹽濃度到達(dá)高臨界點(diǎn)的時(shí)候，系統(tǒng)將

37、控制閥門關(guān)閉，并且通過相關(guān)膜處理來 除去反應(yīng)池中的鹽類物質(zhì)。如果池中的鹽濃度到達(dá)低臨界點(diǎn)的時(shí)候， 則直接排入 干凈的水池中。趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。除鹽池之間還設(shè)立了不同的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域安裝一個(gè)半透膜，這樣既是為了防止膜兩邊的壓力差致使膜破裂，也是為了提高效率，節(jié)約成本。錟減。夾覡閭輇駁檔驀遷63.2 電氣控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.2.1 生活污水處理的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求針對(duì)于該系統(tǒng)控制一般分為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。如果當(dāng)自動(dòng)控制不能正常運(yùn)行或針對(duì)于特定系統(tǒng)需要獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，就可以采取手動(dòng)控制。而自動(dòng)控制可以由操作人員遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作狀態(tài)實(shí)施監(jiān)控。自動(dòng)控制由強(qiáng)大的 PLC 程序調(diào)控，手動(dòng)控制

38、則是由操作員工直接在控制按鈕上操作。對(duì)此就污水處 理的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)：視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。(1)由于對(duì)控制系統(tǒng)要求高的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用可編程邏輯控制器 PLC 作為本控 制系統(tǒng)的核心，同時(shí)完成 PLC 的選型并做好 I/O 接口。偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。(2)按照該程序的工藝要求，針對(duì)其參數(shù)進(jìn)行編輯，使其能自動(dòng)完成任務(wù)。(3)由于要控制攪拌機(jī)的雙向運(yùn)轉(zhuǎn)，所以必須在PLC 控制中添加互鎖。(4)根據(jù) PLC 的工作要求，完成基本的設(shè)計(jì)思路，并且保證圖文并茂。(5)設(shè)備之間必須加裝保護(hù)裝置，減少安全隱患。(6)尋找合適的電器元件，并且設(shè)計(jì)編排元件目錄表。針對(duì)設(shè)計(jì)繪制控制系統(tǒng)框圖，完成

39、PLC 接線圖、主硬件電路圖、控制電路圖、 狀態(tài)流程圖等。(8)完成主控板和電控箱的排布圖，以及各種配線圖。(9)最后用 PLC 主控程序完成控制系統(tǒng)仿真圖和各程序的梯形圖。3.2.2 控制系統(tǒng)總體框圖作為核心控件 PLC，不但要檢測(cè)各種傳感器的輸入，還要完成控制面板的輸 入操作命令，從而完成對(duì)各類閥門、泵等相關(guān)設(shè)備控制，使其能穩(wěn)定運(yùn)行、調(diào)整 和終止的控制。緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。圖 3電氣控制系統(tǒng)框圖73.2.3 工作過程在注水的時(shí)候用攪拌機(jī)在水下進(jìn)行操作，進(jìn)水閥門的開啟與關(guān)閉完全由浮球來 控制，然后到達(dá)曝氣階段的時(shí)候，分別根據(jù)生化反應(yīng)來控制曝氣時(shí)間。 最后整個(gè) 系統(tǒng)從注水開始直到潷水器完成工

40、作把水排出作為一個(gè)完整的周期。其具體操作女口下：騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。1. 上一組 SBR 池排水之后，則新的周期開始。開始往池中注水，通過浮球?qū)σ好娴谋O(jiān)控來控制進(jìn)水的頻率與大小， 整個(gè)過程都是通過液位來控制，所以進(jìn)水的 時(shí)間會(huì)不停變換。通過粗細(xì)格柵除污機(jī)的篩選，將初步濾出的污水注入調(diào)節(jié)池中。 其中用液位計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控液位，當(dāng)細(xì)格柵井液位達(dá)到高位臨界點(diǎn)時(shí)，停止注水泵， 相反若為低液位臨界點(diǎn)，水泵進(jìn)水開啟。癘騏鏨農(nóng)剎貯獄顥幗騮。2. 調(diào)節(jié)池中，通過閑置沉淀，從中觀察廢水的狀態(tài)與變化程度。經(jīng)過實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)閑置期是不斷變化的，正是對(duì)于該池的調(diào)整，從中得出合理的 SBR 池進(jìn)出規(guī)律， 一方面讓該作業(yè)正常運(yùn)作

41、，另一方面控制了不同時(shí)段的污水量，同時(shí)再配合液位 計(jì)，反饋控制進(jìn)水量。鏃鋝過潤(rùn)啟婭澗駱讕濾。3. 進(jìn)水閥門停止后，空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵同時(shí)開啟并運(yùn)行，然后開始曝氣，在曝氣 0.8 個(gè)小時(shí)后，則可以關(guān)閉空氣閥門。污泥沉淀下來的時(shí)間由 污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，其沉淀下來即為曝氣結(jié)束的時(shí)刻。接著在 反應(yīng)池內(nèi)污水被沉淀下來，通過計(jì)算回流污泥泵運(yùn)行大概 30min，直到排出污泥 最后潷水器通過液位計(jì)的浮球反饋， 從而決定關(guān)閉，潷水器的排水時(shí)間則是由其 性能決定。當(dāng)反應(yīng)池開始排水時(shí)，低位排水結(jié)束，水直接排進(jìn)除鹽池。當(dāng)除鹽池 的污水達(dá)到最高臨界值時(shí)，排水結(jié)束。榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。4.

42、池中由余氯儀檢測(cè)濃度，低濃度時(shí)排水電磁閥開始排水，高濃度時(shí)停止排水。除鹽池里面有余氯儀檢測(cè)設(shè)備，通過檢測(cè)水中濃度來控制排水，低濃度排水， 高濃度停止排水。邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。3.3 PLC 的工作原理PLC 般是按照周期性循環(huán)掃描的工作方式運(yùn)行的。該工作方式可以有效 的避免線路繁雜出現(xiàn)的問題，并且有效的防止各觸點(diǎn)相互影響。當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí), 按照原先編排8好的存儲(chǔ)程序，通過 CPU 按照指令一步一步的周期性循環(huán)掃描。 每當(dāng)進(jìn)行一次掃描，CPU 都要完成輸入信號(hào)的采集與輸出狀態(tài)的刷新。也就是 說 PLC 的掃描周期必須要輸入采樣、執(zhí)行程序和輸出刷新這三個(gè)階段。嶁硤貪塒廩袞憫倉華糲。3.3.1

43、 循環(huán)掃描技術(shù)PLC 的循環(huán)掃描周期分為以下三種階段：PLC 的輸入采樣階段：首先先進(jìn)行 PLC 的自我檢測(cè)，然后與 CPU 按順序 逐個(gè)掃描并讀取信號(hào)數(shù)據(jù)，并調(diào)取臨時(shí)存在于鎖存器的輸入端子，完成對(duì)該端子 的通斷狀態(tài)，并讀取輸入數(shù)據(jù)。最后完成刷新后的輸入米集存入輸入存儲(chǔ)單兀，并關(guān)閉輸入端口。該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。PLC 的程序執(zhí)行階段：PLC 按照操作指令逐個(gè)掃描，分層次分梯度逐步提取，且嚴(yán)格執(zhí)行每一條指令，自行完成繼電器、計(jì)數(shù)器、寄存器的狀態(tài)與數(shù)據(jù)， 進(jìn)行運(yùn)算與邏輯處理，最后將結(jié)果寫入輸出存儲(chǔ)器。輸出存儲(chǔ)器的各種指令，也 會(huì)隨著程序的改變而改變，而信號(hào)狀態(tài)與數(shù)據(jù)會(huì)保持一致。劇妝諢貰攖蘋塒呂侖

44、廟。PLC 用輸出刷新階段： 在全部指令執(zhí)行完后， 輸出寄存器將會(huì)把是否通斷的 狀態(tài)發(fā)送到輸出鎖存器上， 再由該執(zhí)行器通過合適的方式輸出， 最后達(dá)到控制驅(qū) 動(dòng)相應(yīng)的外部設(shè)備。臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。掃描周期 T=自檢時(shí)間+讀入時(shí)間*輸入點(diǎn)數(shù)+程序步數(shù)*運(yùn)算速度+輸出時(shí)間 輸出點(diǎn)數(shù)3.3.2 PLC 的輸入 /輸出響應(yīng)時(shí)間PLC 輸入/輸出滯后的時(shí)間又稱其為系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，是指由可編程邏輯控制 器輸入信號(hào)， 從產(chǎn)生變化的時(shí)刻開始， 直到其控制的相關(guān)輸出信號(hào)發(fā)生改變所需 要的時(shí)間。系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間分別包括掃描滯后時(shí)間、 輸出滯后時(shí)間、 輸入濾波時(shí) 間。鰻順褸悅漚縫囅屜鴨騫。PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間比

45、一般微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成的工業(yè)控制系統(tǒng)都滿的多， 其響 應(yīng)時(shí)間至少等于一個(gè)掃描周期，一般均大于一個(gè)掃描周期甚至更長(zhǎng)。穡釓虛綹滟鰻絲 懷紓濼。9輸入電路濾波時(shí)間， 它由 RC 濾波電路的時(shí)間常數(shù)決定。 改變時(shí)間常數(shù)可調(diào) 整輸入延遲時(shí)間。輸出電路的滯后時(shí)間， 它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。 繼電器輸出方式的滯 后時(shí)間為 10ms 左右，雙向晶閘管輸出方式，在接通負(fù)載時(shí)滯后時(shí)間約為 1ms， 切斷負(fù)載時(shí)滯后時(shí)間小于 10ms ，晶體管輸出方式的滯后時(shí)間小于 1ms 。隸誆熒鑒 獫綱鴣攣駘賽。PLC 的響應(yīng)時(shí)間很短，通過反應(yīng)時(shí)間我們可以大概估算出一個(gè)范圍，一般從 新的輸入信號(hào)掃描到下一個(gè)周期為最短的相應(yīng)時(shí)間，

46、 由于輸入輸出都有延遲， 所 以略大于一個(gè)周期。由于掃描的工作方式，最多可能也會(huì)達(dá)到兩個(gè)多掃描周期。浹繢膩叢著駕驃構(gòu)碭湊。3.3.3PLC 選型根據(jù)該系統(tǒng)的需要， 既要滿足處理快捷， 又要滿足可延展性， 并且有特殊的 單個(gè)模塊需求， 日本的三菱公司的產(chǎn)品值得我們考慮。 其 FX2N 系列，能滿足該 系統(tǒng)多個(gè)接入點(diǎn)。 由于該系統(tǒng)比較復(fù)雜， 還要考慮到其的經(jīng)濟(jì)適用性和可靠安全 的問題，并且保持較高的性能， 故選擇該公司 FX2N-48MR 型號(hào)。 由于生活污水10處理系統(tǒng)有很多輸出輸入數(shù)字量化的端口， 還要通過模擬量滿足其功能要求，模 塊化組件的連接與模擬，使得對(duì)于 PLC 的要求非常高。然而 F

47、X2N-48MR 正好 滿足這些要求，其的多樣化使之成為生活污水處理系統(tǒng)中的核心部件。鈀燭罰櫝箋礱颼畢韞糲。3.4 污水處理系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)3.4.1 電氣控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)生活污水處理系統(tǒng)主電路如圖 4 所示搭酬活機(jī)勒赴檢污鹿回麗蘇葩榭揪財(cái)池鮒圖 4主電路回路中各交流接觸器、電動(dòng)機(jī)和各電器之間的關(guān)系如圖5 所 示 。 同 時(shí) 集 水 池 兩 個(gè) 攪 拌機(jī)分別做正向和反向攪拌。愜執(zhí)緝蘿紳頎陽灣愴鍵。交流接觸器電動(dòng)機(jī)電器名稱KM1M1格柵除污機(jī)KM2M2潷水器KM3M3鼓風(fēng)機(jī)KM4M4剩余污泥泵KM5M5回流污泥泵KM6 KM7M6潛水?dāng)嚢铏C(jī)KM8 KM9M7集水?dāng)嚢铏C(jī)電動(dòng)機(jī)與熱繼電器的過載保護(hù)如

48、圖6 所示，同時(shí) QF 作為總電源開關(guān)，不但實(shí)現(xiàn)了主電路保護(hù)，且每個(gè)熔斷器也分別對(duì)各回路實(shí)現(xiàn)了短路保護(hù)。貞廈給鏌綞牽鎮(zhèn)獵鎦龐。電動(dòng)機(jī)熱繼電器（過載保護(hù)）熔斷器（短路保護(hù)）M1FR1Fu1M2FR2Fu211M3FR3Fu312M4FR4Fu4M5FR5Fu5M6FR6Fu6M7FR7Fu7342 交流控制電路設(shè)計(jì)生活污水處理系統(tǒng)交流控制電路如圖7 所示圖 7控制電路有電源指示 HL。PLC 供電回路采用隔離變壓器 TC,以防止電源干 擾。嚌鰭級(jí)廚脹鑲銦礦毀蘄。隔離變壓器 TC 的選用根據(jù) PLC 耗電量配置，可以配置標(biāo)準(zhǔn)型、變比 1:1、 容量100VA 隔離變壓器。粗細(xì)格柵除污機(jī)、潷水器 1

49、、潷水器 2、潷水器 3、潷水器 4、鼓風(fēng)機(jī) 1、鼓風(fēng)機(jī) 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220Z2-2!8 -I_21電源指示粗格柵除污機(jī)細(xì)格柵除污機(jī)鼓風(fēng)機(jī)1鼓風(fēng)機(jī)2潷水器_潷水器啟潷水器.潷水器剩余污泥泵剩余污泥泵 剩余污泥泵剩余污泥泵潛水?dāng)嚢铏C(jī)正轉(zhuǎn)潛水?dāng)嚢铏C(jī)反轉(zhuǎn)集水池?cái)嚢铏C(jī)正轉(zhuǎn)集水池?cái)嚢铏C(jī)反轉(zhuǎn)-回流污泥泵7祁回流污泥泵-回流污泥泵1丄回流污泥泵過載保護(hù)Fl_?rr：r隨旬1-2*I3-1 .：,i3-22-1FI.9-14-1!4-3：4-464-2I.2-3L-r2-4I 5-413泵 1、回流污泥泵 2、回流污泥泵 3、回流污泥泵 4、潛水

50、攪拌機(jī) 1、潛水?dāng)嚢铏C(jī) 2、潛水?dāng)嚢铏C(jī) 3、潛水?dāng)嚢铏C(jī) 4、集水池?cái)嚢铏C(jī)，都有運(yùn)行指示燈 HL1 HL21 , 由 KM1 KM9 接觸器常開輔助觸點(diǎn)控制。薊鑌豎牘熒浹醬籬鈴騫。幾臺(tái)電動(dòng)機(jī) M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7 的過載保護(hù)，分別由熱繼 電器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6、FR7 實(shí)現(xiàn)，將其常閉觸點(diǎn)并聯(lián)后與中 間繼電器KA1 連接構(gòu)成過載保護(hù)信號(hào)，KA1 還起到電壓轉(zhuǎn)換的作用，將 220V 交流信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流 24V 信號(hào)送入 PLC 完成過載保護(hù)控制功能。濼。3.4.3 攪拌機(jī)電路的設(shè)計(jì)在集水池中要用到攪拌機(jī)，主要實(shí)現(xiàn)的功能是使集水池的污水中所含物質(zhì)分 布均

51、勻，以便 PH 檢測(cè)傳感器能夠正確的檢測(cè)到水池中污水的PH 值。繯轅賽。攪拌機(jī)電路如圖 3-3 所示。圖 3-3 攪拌機(jī)電路3.4.4 PLC 控制電路設(shè)計(jì)包括 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置及 PLC 控制原理電路設(shè)計(jì)。硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。了解各個(gè)控制對(duì)象的驅(qū)動(dòng)要求，如：驅(qū)動(dòng)電壓的等級(jí)、負(fù)載 的性質(zhì)等；分析對(duì)象的控制要求，確定輸入/輸出接口（ I/O ）數(shù)量；確定所控制 參數(shù)的精度及類型，如：對(duì)開關(guān)量的控制、用戶程序存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量等；選擇 適合的 PLC 機(jī)型及外設(shè)，完成 PLC 硬件結(jié)構(gòu)配置。根據(jù)上述硬件選型及工藝要求，繪制 PLC 控制電路原理圖，繪制 PLC 控制電 路，編制 I/O 接口功能表。圖

52、 3-4 為 SBR 污水處理系統(tǒng) PLC 控制電路原理圖。烴 斃潛籬賢擔(dān)視蠶賁粵。QF14圖 3-4SBR 廢水處理系統(tǒng) PLC 控制電路原理圖鋝豈濤軌躍輪蒔講嫗鍵。PLC 輸入回路中，信號(hào)電源由 PLC 本身的 24V 直流電源提供，所有輸入 COM 端短接后接入 PLC 電源 DC24V 的（+ ）端。輸入口如果有有源信號(hào)裝置，需要 考慮信號(hào)裝置的電源等級(jí)和容量，最好不要使用 PLC 自身的 24V 直流電源，以 防止電源過載損壞或影響其他輸入口的信號(hào)質(zhì)量。擷偽氫鱧轍冪聹諛詼龐。PLC 采用繼電器輸出，每個(gè)輸出點(diǎn)額定控制容量為 AC250V，2A。表 1 和表 2 分別為 SBR 污水處

53、理系統(tǒng) PLC 輸入和輸出接口功能表。表 1 數(shù)字量輸入地址分配表X0總開關(guān)開啟X1總開關(guān)停止X2SQ16X3SQ17016SQH知kitiWLTltaWhMLT鵬猿擁刪LTlOC熱樁制LTlOd胸陽粗T血闕2闕：BK池禪球LT 2 Ob高讖也3#詼K池禪球LT20u髙嫩枝4昨盹池禪tLT20J高馥位1粥仍池泮球LT2血低燕橙爵強(qiáng)K池禪球LT 2吸低殺也 軸S朋池祥秫LT2Qc低液橙4#SBR池怦秫LT2M低鴻也儲(chǔ)泥池禪輝LT30高浹也$01?COMDXIXIX3HX5X6X?X10MilXl!X13MX15XlfxnX22熾XM+avCOMconeCDHiCOM2YOY1Y2Y3COM3Yl

54、YS6Y1CQM1V10翔渦斷執(zhí)ilKffT榻 水報(bào)圳詠副1iR?n曲遼wiMR1集水她瞻調(diào)即1$調(diào)百陳腫郵CQM5niY15 rieYLI1胡唯鮎剛h溶械腳.酣矗泵 劃SBF世藥削1.甜鼎乩回舒詼3#SRR池空吒剛1*汩水處悻軋回跡呢泵卜匚卜Wj15X4集水池浮球 LT10a16X5集水池浮球 LT10bX6集水池浮球 LT10CX7集水池浮球 LT10dX101#SBR 池浮球 LT20a 高液位X112#SBR 池浮球 LT20b 高液位X123#SBR 池浮球 LT20c 高液位X134#SBR 池浮球 LT20d 高液位X141#SBR 池浮球 LT20a 低液位X152#SBR 池

55、浮球 LT20b 低液位X163#SBR 池浮球 LT20C 低液位X174#SBR 池浮球 LT20d 低液位X20儲(chǔ)泥池浮球 LT30a 高液位X24SQ12X25SQ13X26SQ14X27SQ15表 2 數(shù)字量輸出地址分配表Y0粗柵格除污機(jī)Y1調(diào)節(jié)閥 7Y2水泵 2Y3水泵 3Y4細(xì)柵格除污機(jī)Y5調(diào)節(jié)閥 8Y6皮帶運(yùn)輸機(jī)Y7排泥閥 1Y10集水池液位報(bào)警Y11調(diào)節(jié)閥 3Y12調(diào)節(jié)閥 4Y13調(diào)節(jié)閥 5Y14調(diào)節(jié)閥 6Y15:1#SBR 池空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵Y162#SBR 池空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵Y173#SBR 池空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵Y20:4#S

56、BR 池空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵Y211#SBR 池潷水器Y222#SBR 池潷水器Y233#SBR 池潷水器Y244#SBR 池潷水器Y251#SBR 池剩余污泥泵Y262#SBR 池剩余污泥泵Y273#SBR 池剩余污泥泵Y304#SBR 池剩余污泥泵17Y311#鼓風(fēng)機(jī)Y322#鼓風(fēng)機(jī)Y33水泵 1Y34調(diào)節(jié)閥 2Y35酸液罐無藥液Y36堿液罐無藥液Y37排泥閥 2Y40備用Y41PH 值 6.5 7.5Y42PH 值 3 4Y43PH 值 4 5Y44PH 值 5 6Y45PH 值 6 6.5Y46PH 值 7.58Y47PH 值 8 9Y50PH 值 9 10Y51PH 值

57、1011第四章生活污水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1 污水處理系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總體流程概括為了能對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控，本次設(shè)計(jì)采用PLC 和微機(jī)組成控制系統(tǒng) o PLC 選用日本三菱公司 FX 系列可編程序控制器。軟件變成采用 FXGPW1N 實(shí)現(xiàn)，組態(tài)采用 MCGS 6.2 實(shí)現(xiàn)，PLC 作為整個(gè)系統(tǒng)的控制中心，在系統(tǒng)過程中 完成水泵、各個(gè)調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作，除污機(jī)和潛水?dāng)嚢铏C(jī)等的啟停， 液位檢測(cè)信號(hào)的 輸入輸出。圖 4-1 為設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)要編寫的全部子程序，由這些子程序構(gòu)成 了完整的 PLC 梯形圖設(shè)計(jì)，然后將 PLC 與 MCGS 組態(tài)軟件連接，進(jìn)行模擬調(diào)試。蹤飯夢(mèng)摻釣貞綾賁發(fā)蘄。18鑠機(jī)職銦夾

58、簣軒蝕騫。圖 4-1 污水處理系統(tǒng)子程序設(shè)計(jì)4.2 粗、細(xì)格柵除污機(jī)控制子程序的設(shè)計(jì)譽(yù)諶摻鉺錠試監(jiān)鄺儕瀉。進(jìn)站的污水可能含有大件的石頭、木棒等污染物。粗柵格主要是將體積比較 大的污染物過濾掉。 在自動(dòng)工作方式下， 由時(shí)間間隔來控制兩臺(tái)粗柵格除污機(jī)的 開和停。大件的物體被粗柵格過濾掉，還會(huì)由部分偏小一點(diǎn)的污染物隨著污水繼 續(xù)向前流，細(xì)柵格主要是將小號(hào)的污染物過濾掉。 自動(dòng)工作方式下，由時(shí)間間隔 來控制兩臺(tái)細(xì)柵格除污機(jī)的開與停。粗細(xì)格柵除污機(jī)工作流程圖如圖4-2 所示,對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖 4-3 所示。儔聹執(zhí)償閏號(hào)燴鈿膽賾。污泥泵控制子系統(tǒng)粗格柵除污機(jī)子程序鼓風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)潷水器控制子系統(tǒng)PLC空氣

59、閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵控制子系統(tǒng)細(xì)格柵除污 機(jī)子系統(tǒng)進(jìn)水閥門控 制子系統(tǒng)19圖 4-2 粗、細(xì)柵格除污機(jī)工作流程20圖 4-3 粗、細(xì)柵格除污機(jī)梯形圖4.3進(jìn)水閥門控制子程序的設(shè)計(jì)當(dāng)集水池水位高、很高或超高時(shí)，開 1#SBR 池進(jìn)水閥門，水位上升到高水 位后，關(guān)閉 1#SBR 池進(jìn)水閥門；然后開 2#SBR 池進(jìn)水閥門，2#SBR 池水位上升 一定高度后關(guān)閉 2#SBR 池進(jìn)水閥門，開 3#SBR 池進(jìn)水閥門，依此類推。SBR 池 進(jìn)水閥門工作流程圖如圖 4-4 所示，對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖 4-5 所示?？b電悵淺靚蠐淺錒鵬 凜。MOXD24 Y( (mT1rtJlCYOOOT3井T2T3T5

60、K5DK70 YOM21圖 4-4 SBR 池進(jìn)水閥門工作流程圖xuubT I-xooc-I I-012-II-YOUT卜-I I-yoi4TI-YOUTHrois-I I-YOllT HXULM1#SBR 池進(jìn)水閥門開關(guān)閉 3#進(jìn)水閥門開 4#進(jìn)水閥門rY關(guān)閉 1#進(jìn)水閥門開 2#進(jìn)水閥門關(guān)閉 2#進(jìn)水閥門開 3#進(jìn)水閥門YOU TI-Y012-I I-22M2 XH10 M3Tl- r-:YOU- 3 K5OXOIOX011M4TI-幷- -r s-i頌- C YOB-1 YOUT11K帥圖 4-5 進(jìn)水閥門控制程序梯形圖4.4 空氣閥門、潛水?dāng)嚢铏C(jī)、回流污泥泵控制子程序的設(shè)計(jì)進(jìn)水閥門關(guān)閉后，空氣閥門開啟