基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)設計精要

1、基于PLC的工業(yè) 污水處理控制系統(tǒng)設計 學院：機電工程學院 專業(yè)：過程裝備與控制工程 指導教師： 姓名： 班級：裝控101 學號：目錄 1 污水處理工藝 2 控制方案設計 3 硬件系統(tǒng)設置 4 軟件系統(tǒng)配置 5 系統(tǒng)調試1.1 工業(yè)污水基本概念 城市污水、生活污水、生產(chǎn)污水或經(jīng)過工業(yè)企業(yè)局部處理后的生產(chǎn)污水，往往都排入排水系統(tǒng)。這些污水除含有碳水化合物、蛋白質、氨基酸、動植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗滌劑等物質外，還含有細菌、病毒等使人致病的微生物。經(jīng)處理后的污水，最后出路有三種：1）排放水體；2）灌溉田地；3）重復使用。 污水污染物可根據(jù)化學性質和物理形態(tài)進行不同的分類。按化學性質，污水中

2、的污染物質可分為無機性物質和有機性物質，其化學元素以炭、氮、磷為主；按物理形態(tài)，污水中的污染物質可分為固體懸浮物即呈顆粒狀的污染物質、膠體污染物質和溶解性污染物質。 1）傳統(tǒng)活性污泥法；2）A/O法；3）A2/O法；4）A/B法；5）SBR法。SBR法是歇式活性污泥法的簡稱，是一種按照一定的時間順序間歇式操作的污水生物處理技術，也是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥工業(yè)污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。本設計系統(tǒng)采用的便是這種方法。2.1 本設計系統(tǒng)工業(yè)污水處理流程圖 工藝流程圖工業(yè)污水處理基本系統(tǒng)組成 電氣控制系統(tǒng)框圖 手動模式：在手動模式下，可單獨調試每個設備的運行。在此模式下可以通過按

3、鈕對格柵機、清污機、轉碟曝氣機、刮泥機，以及各類泵進行控制，對于轉碟曝氣機的控制，可以通過按鈕增大或減小變頻器的頻率來改變其速度，以檢測調試性能。處于自動方式時，系統(tǒng)上電后，按下自動啟動確認后系統(tǒng)運行，系統(tǒng)開始工作。 污水處理廠的設備均采用三級控制方式，即現(xiàn)場控制方式、MCC控制方式（電動機控制中心）和微機控制方式。目前，以MCC控制為基礎，PLC控制為主導的控制方式始終處于工業(yè)自動化控制領域的主戰(zhàn)場。3.1 PLC簡介 可編程邏輯控制器，即PLC（Programmable Logic Controller），它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算

4、術操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 PLC基本結構：1）電源；2）中央處理單元（CPU）；3）存儲器；4）輸入輸出接口電路；5）功能模塊；6）通信模塊。 接觸器：施耐德LC1-D0901M5C交流接觸，額定電壓220V,額定電9A；變頻器：MM430；電動機：Y2-200L2-6E；液位差計：XL60-YI4000；PH、溶解氧測量儀型號：SA29-MP525； 作為上位機的計算機安裝有組態(tài)王開發(fā)的監(jiān)控軟件，組態(tài)王軟件系統(tǒng)與最終工程人員使用的具體的 PLC 或現(xiàn)場部件無關。對于不同的硬件設施，只需為組態(tài)王配置相應的通信驅動程序即可。組態(tài)王驅動程序

5、采用最新軟件技術，使通訊程序和組態(tài)王構成一個完整的系統(tǒng)。組態(tài)王的驅動程序都是以動態(tài)連接庫的形式提供的，在組態(tài)王有設備通訊時，調用相應設備的動態(tài)連接庫程序，該程序基于 COM 技術，實現(xiàn)了組態(tài)王與設備通訊程序間的無逢連接。 4.2 組態(tài)王設備地址及通信設置 在污水處理控制系統(tǒng)中，上位機與下位機之間進行信息交換，一是上位機發(fā)給 PLC 數(shù)據(jù)信息；二是從 PLC 讀取數(shù)據(jù)信息。這些信息均保存在軟元件中，用戶需對這些軟元件進行定義，其中上位機與 1#PLC、2#PLC、3#PLC 之間進行數(shù)據(jù)交換的軟元件分別如圖所示。照系統(tǒng)設計要求將各硬件接線接好。調試過程首先檢查總供電及各設備供電是否正常，然后檢查

6、設備的電氣控制是否正常，能否正常開機，各種閘閥能否正常開啟和關閉，檢查儀表及控制系統(tǒng)是否正常，在對系統(tǒng)進行必要的檢查后，開始具體調試。硬件功能調試主要是測試硬件功能是否正常，這部分的調試內容包括：1）供電線路的設置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止220V與24V線路的錯位接線發(fā)生；2）電機直接加三相電源調試，檢測電機工作狀態(tài)；3）變頻器單獨調試，檢測能否正常進行參數(shù)設置；4）變頻器加電機進行調試，檢測能否正常進行變頻調速，在外部控制模式下，控制端子是否能正?？刂齐姍C啟動，調節(jié)電機轉速等； 5）PLC單獨檢測，檢查PLC單元能否正常工作，指示燈是否正常，該部分工作實際上在計算機模擬調試前就己經(jīng)完成；6）PLC加變頻器聯(lián)機調試，檢查PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制。在組態(tài)王軟件中，通過編程，將編好的程序下載到PLC中進行運行調試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠實現(xiàn)相應的功能控制。調試時，可根據(jù)功能模塊分類分別調試，最后進行總體調試。在該控制程序中，需要根據(jù)外界輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反饋來的信息進行判