重庆科技学院
高等教育自学考试本科毕业论文
基于PLC污水处理控制系统的设计
考生姓名：准考证号：
专业层次：本科院（系）：机械与动力工程学院指导教师：职称：讲师
重庆科技学院
二O一四年四月二十日
重庆科技学院成人高等自学考试本科论文中文摘要
摘要
随着我国经济的高速发展,环境保护已经是一个突出的需要重视的问题。污水处理在环境保护中又是一个最重要的环节。同时随着计算机技术和我国污水处理工程迅速发展,对污水处理过程自动化程度要求不断提高,利用先进的控制技术和设备对污水处理过程进行监控是非常必要的。目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。随着中国经济的发展和人民生活水平的逐步提高，必然对环境质量出更高的要求。
随着计算机控制技术的发展，可以对污水处理实现日常的信息化管理。本设计根据污水处理流程进行 PLC编程，实现机械自动化。该系统工艺优势明显，具有较高的可靠性。利于实现紧凑的模块布置，还能节省占地，减少污泥的回流量，达到节能的效果。
关键词：污水处理，自动化，PLC
重庆科技学院成人高等自学考试本科论文英文摘要
Abstract
With the rapid development of China's economy, environmental protection has been a prominent need attaches great importance to the problem. Sewage treatment in the environmental protection is one of the most important link. At the same time, along with the rapid development of computer technology and sewage treatment engineering in our country, constantly improve the degree of automation requirements, the process of wastewater treatment by using advanced control technology and equipment to monitor the process of sewage treatment is very necessary. At present, the most sewage treatment control system automation level is not high, low security, mismanagement, efficiency is generally lower than the world standard. With the development of Chinese economy and the gradual improvement of the people's living standard, is bound to the higher requirements on environmental quality.
With the development of the computer control technology, to realize information management of daily sewage treatment. This design according to the sewage treatment process PLC programming, to realize the automatic machinery. Process obvious advantages, the system has higher reliability. To achieve compact module to decorate, still can save floor, reduce back flow of the sludge, and to achieve the effect of energy saving.
Keywords:Sewage disposal,Automation,PLC
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目录
中文摘要 ................................................................................................................................... I 英文摘要 ................................................................................................................................. II 1 绪论. (1)
1.1 研究的目的和意义 (1)
1.2 课题主要设计的内容 (2)
1.3 工业污水处理的国内外现状 (2)
1.4 课题的背景 (3)
2 硬件系统配置 (4)
2.1 主要组成部分 (4)
2.2 电气控制系统 (5)
2.3 工业污水处理系统的工作原理 (6)
2.4 PLC选型 (6)
2.5 PLC的I/O资源配置 (7)
2.6 PLC的外部接线图 (8)
2.7 其他资源配置 (9)
3软件系统设计 (16)
3.1 软元件的定义 (16)
3.2 软件系统总体流程设计 (17)
3.3 梯形图 (24)
3.4 曝气过程控制的任务 (27)
3.5 氯气投加环节 (27)
3.6 絮凝剂投加环 (28)
3.7 PID控制 (28)
3.8 PLC和变频器通讯 (29)
4 调试和运行结果 (31)
4.1 硬件系统的调试 (31)
4.2 软件系统的调试 (31)
4.3 运行结果 (33)
5结论 (34)
致谢 (35)
参考文献 (36)
重庆科技学院高等教育自学考试本科毕业论文目录论文原创性申明 (37)
重庆科技学院成人高等自学考试本科论文 1绪论
1 绪论
水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。然而，水资源是有限的。据报道我国人均拥有淡水量为2400吨，为世界平均值的1/4，在全球149个国家（参与统计国家中），我国人均淡水资源位居110位，属于淡水资源贫乏的国家。而且我国水资源时空分布极不均衡，全国500多个城市缺水，其中多个严重缺水，北方地区缺水现象尤其严重，人均拥有淡水量仅有240吨。令人担忧的是淡水总量日益减少，用水成本不断升高，淡水的浪费非常严重。我国北方地区水资源的超采，己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。随着社会的发展，水资源已经成为影响工业发展的重要因素，现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高。但是我国工业用水耗费高，重复利用水少，中水使用率不高，有关资料显示，我国的工业用水重复利用率平均为40%~50%。目前全国城市污废水的处理率（达排放标准的）仅有10%左右，其余的污废水都直接排入河川、湖泊、海洋。耗水量高、重复利用率低、污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题。严重的环境污染使有限的水资源日益减少、水质日益恶化，无疑是“雪上加霜”据统计，由于水质污染，我国已有大约3亿人的饮水发生不安全现象，其中1.9亿人的饮水是超标水。气象学家预测，2100年全球变暖加剧，地表将有1/3的面积变为沙漠，那时，干旱将威胁全球一半的大陆人类的生存。这些现象都是水污染产生的严重后果，因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓。众多迹象表面，水资源的短缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈，因此世界各国越来越重视水处理和水的再利用，通过各种技术进一步提高供水质量，提高经济效益。并且工业污水处理过程中，经过厌氧和好氧处理，污水中的热量、沼气等再生能源可以为工业生产提供二次能源，真正实现变废为宝、循环经济的目的。随着环境保护的呼声越来越高，工业污水处理已经体现出其必要性和紧迫性，对于各种污水进行处理后排放成为各企业基本的要求。在工厂的工业污水处理过程中，污水来源的不稳定以及工厂中各种污水的成分的复杂性，对工业污水处理的工艺和控制方式提出了非常高的要求。
1.1设计的目的和意义
世界任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力，使人民生活得到进一步改善，但是也随之带来不同程度的环境污染，污水也是造
成环境污染的来源之一。这个污染源的出现引起了世界各国政府的关注，治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。我国是一个严重缺水的国家，虽然我国年平均水资源总最为28000 亿m2，居世界第6 位，人均水资源量为2220m2，居世界第110 位，已经被联合国列为世界上13个缺水国家之一。
目前我国约300个城市缺水，其中严重缺水城市有5O个。据中国经济信息网分析统计，全国按目前正常需要，年缺水总里约为300 亿～400 亿立方米，因缺水造成的经济损失每年达2300 亿。超过洪涝灾害。水资沟的匮乏和水资源的污染，己经严重的影响了人民的日常生活，严重的影响了我国的经济建设和发展。
因此建设符合我国国情的污水厂自动控制系统对降低工业污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会和和谐社会、保持我国经济高速发展具有重要意义。
1.2 课题主要设计的内容
本课题主要设计的内容是工业工业污水处理工艺及工业污水处理系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组成：
（1）介绍了工业污水处理的基本内容，包括工业污水处理的发展现状以及工业污水处理的工艺流程；
（2）介绍了PLC的基本结构和工作原理，并对工业污水处理控制系统进行设计分析；
（3）具体分析设计工业污水处理的硬件系统；
（4）具体分析设计工业污水处理的软件系统；
（5）工业污水处理系统的调试与运行。
1.3 工业污水处理的国内外现状
我国工业污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多，以这些成果为设计依据，建立了一些氧化塘、土地处理等污水示范工程。在人工处理技术方面，“八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究。研究成果己被应用于大批工业污水处理厂。污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视，并配套开发成套的污泥处理。经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力，我国在工业污水处理技术方面取得了较大的成就。目前在水污染治理技术上，我国已能提供下列工艺技术传统活性污泥法技术、各种新型活性污泥工艺如：SBR法和氧化沟技术等、酸化水解好氧技术和多种类型的稳定塘技术等，这些污水治理技术已经在水体
污染、改善水体环境方面发挥了突出的作用，标志着我国工业污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。现阶段，我国工业污水处理的工作重点已经从工艺技术的研究转移到具体项目的实施。国际上，大规模的水污染治理是在第二次世界大战后，随着50年代经济的蓬勃发展带来的60年代日益严重性的环境污染而展开的。工业污水处理设施中，城市排水管线和工业污水处理厂的兴建和运行在水污染控制中发挥着骨干作用。至70年代末，美国投入了数千亿美元兴建了18000余座城市工业污水处理厂，英国、法国、德国更耗费了巨额资金兴建了7000至8000座城市工业污水处理厂。这些工业污水处理厂的投入对国家的水体污染改善起了关键的作用，也为人类治理水污染积累了丰富的经验。现在，这些国家的工业污水处理水平又有了进一步提高，兴建了一批具有脱氮除磷功效的设施，对水体质量改善和水环境保护起了重大的作用。
1.4 课题的背景
未来10年，中国工业污水处理项目工程建设投资将超过2500亿元，其中工业污水处理设备投入约300亿元。采用先进、实用的技术改造传统工艺，在环保工程中广泛采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。在这种形势下工业污水处理自动化控制系统无疑是一个具有巨大的社会效益、环境效益及经济效益的研究课题。对于环境保护问题，国务院明确规定所有工业污染源都必须达到排放标。其中处理过的污水还可以循环再利用，由于我国是一个水资源匮乏的国家，而且时空分布上极不均匀，许多地区和城市严重缺水。所以水资源也是一种保护。因此，从环保、注水等多方面的因素考虑，对于工业污水处理非常有必要。因此，有效的结合目前最新的工艺状况、计量自控检测仪表使用、PLC控制系统技术，将为当前工业污水处理控制系统提供有效的自控方法。
2 硬件系统配置
氧化沟是工业污水处理系统中的重要环节，其结构的不同形成了不同的氧化方法例如，奥贝尔、卡鲁赛尔和一体化氧化沟法，对于不同的结构，其配套的设备也有较大的不同，所以其结构比较复杂，不同的结构对应不同的控制系统，因此需要根据不同的结构特点设计相应的控制系统。
2.1 主要组成部分
工业污水处理系统的结构比较复杂，设备较多，在氧化沟中其控制过程及原理大致相同，都是通过控制曝气机的转速来调节污水中的含氧量，其基本组成如图2-1所示。
图2-1工业污水处理系统基本组成示意图
（1）进水系统。进水系统主要有进水管道和进水泵房组成，进水管道主要由粗格栅机和清污机组成，进水泵房主要有两台潜水泵组成。进水管道的主要功能是将污水中的大块物体排除，其中的粗格栅是根据程序设定的时间进行间歇工作，而清污机的运行和停止是根据粗格栅两侧的液位差来决定的，当液位差超过某个值时，启动清污机；当液位差小于某个值时停止清污机的运行。进水泵房中的潜水泵运行及停止是通过安装在泵房内的液位传感器来决定的，当液位较低时只启动一台潜水泵，当液位较高时启动两台潜水泵，若液位持续升高时，则输出报警以示意有故障发生。
（2）除砂系统。除砂系统主要由细格栅系统和沉砂池组成，细格栅系统是由细格栅机和转鼓清污机组成，沉砂池的主要设备是分离机。细格栅系统的主要功能是进一步净化污水中的颗粒物体，将污水中细小的沙粒滤除，其中的细格栅机是根据程序设定时间进行间歇工作，而转鼓清污机的运行和停止则根据细格栅两侧的液位差来决定，当液位差超过某个值时，启动清污机；当液位差小于某个值时停止清污机的运行，这和粗格栅系统的运行方式一致。沉砂池中分离机的运行和后续处理中的转碟曝气机的运行同步，即启动转碟曝气机的时候同时启动分离机，对沉砂池中的沙粒进行排除。
（3）氧化沟系统。氧化沟系统由氧化沟和污泥回流系统构成，氧化沟是工业污水处理系统中最重要的环节，因此控制量较多，控制过程叫复杂，包括转碟曝气机和潜水搅拌机，污水回流系统主要有污泥回流泵构成。氧化沟的功能是对污水进行生化处理，分解污水中的有害物质，使其达到一定的水质标准，其中是转碟曝气机是关键设备，在氧化沟中设置有溶解氧仪对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，同时使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈的搅拌状态，使他们充分混合接触。使活性污泥的生化反应更加充分，这样才能最大程度地分解污水中的有害成分。污水回流系统的污泥回流泵将剩余的污泥及使用过的污泥进行处理，该设备的运行与停止主要根据泵房内液位传感器的状态，当液位低于某个值时停止回流泵的运行；当液位持续高于某个高位时，回流泵停止运行同时输出报警信号；液位处于正常状态时，回流泵正常运行。
（4）沉淀系统。沉淀系统主要设备为刮泥机，其功能是对进行氧化沟处理后的污水进行物理沉淀，将污泥和清水分离，刮泥机在整个系统启动后就开始持续运行。在该系统中用到一定化学药剂主要包括混凝剂、絮凝剂、复合碱等，主要用来调节改善混凝条件及絮凝体结构，利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用，使细小松散的絮凝体变的粗大而紧密，容易发生沉降。
（5）污泥脱水环节。污泥脱水系统主要包括离心式脱水机，其主要功能是对氧化池中处理过污水的活性污泥进行脱水处理，由于对污水进行处理后，活性污泥中有新的微生物及其他杂质，因此需要先对活性污泥添加一定量的药物，便于污泥脱水。离心式脱水机主要有聚合物泵、污泥机和切割机构成，以上设备按照顺序控制的方式启动，依次启动聚合物泵、污泥机和切割机，完成对污泥的脱水处理。
2.2 电气控制系统
电气控制系统主要包括操作面板、显示面板、电气控制柜等单元。由于在该系统中需要检测较多的数字输入量，并且还要检测模拟量的输入，根据设定的程序进行数据处理后，输出控制信号，因此系统的控制逻辑与时序就需要严格照检测信号的输入进行控制。
（1）操作面板。操作面板主要包括手动、自动、各类设备的启动按钮等。
（2）显示面板。显示面板由于要显示较多的数据，因此一般采用触摸屏或者人机界面。
（3）电气控制柜。电气控制柜是电气控制的核心设备，主要包括变频器、各类传感器的输入信号、PLC及其扩展模块等。
2.3 工业污水处理系统的工作原理
1.控制系统总体框图
工业污水处理系统的电气控制系统总框图如图2-2所示，PLC为核心控制器，通过检测操作面板按钮的输入、各类传感器的输入，以及相关模拟量的输入，完成相关设备的运行、停止和调速控制。
2-2电气控制系统框图
2．工作过程
在手动状态下，各类设备的控制是根据操作面板上的按钮输入来控制，无逻辑控制，即可不根据传感器的状态进行控制。在自动方式下进行闭环控制，系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启停控制，其工作过程如下。
(1）接通电源，启动自动控制方式，启动潜水搅拌器和刮泥机。
(2）运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行一段时间然后停止一段时间，循环进行。
(3）根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行与停止。
(4）进水泵房中的潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制。
(5）转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后进行控制，同时控制分离机的运行与停止。
(6）污泥回流泵的运行与停止根据液面的高低进行控制。
(7）在污泥脱水系统中，离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备。
3．工业污水处理系统主电路设计
图2-3为工业污水处理系统的主电路图的部分图。三台电机分别为潜水泵电机（M1）、清污机电机（M2）、转碟曝气机电机（M3）。接触器KM3、KM2、KM6分别控制M1、M2、M3的工频运行；接触器KM5、KM9分别控制M1、M3的变频运行；FR1、FR2、FR3分别为三台电机过载保护用的热继电器；QF1、主电路的空气开关；FU1为主电路的熔断器。选用的MM430变频器是用来控制电机M1、M3变频运行。
图2-3工业污水处理系统部分主电路图
2.4 PLC选型
根据工业污水处理系统的电气控制系统的功能要求，以及其复杂程度，从经济性、可靠性等方面来考虑，选择西门子S7—200系列PLC作为工业污水处理系统的电气控制系统的控制主机。由于工业污水处理电气控制系统涉及较多的输入输出端口，其控制过程相对复杂，因此采用CPU226作为该控制系统的主机。
CPU226在工业污水处理系统中使用的数字量输入点和输出点都比较多，因此除了PLC主机自带的I/O外，还需要扩展一定数量的I/O扩展模块。在此采用EM223输入/输出混合扩展模块。8点DC输入8点输出型。正好可以满足控制系统的I/O 需求。
在该系统中，还需要采集模拟量并利用模拟量控制的功能要求，因此需要在扩展一个模拟量输入输出扩展模块。西门子公司专门为S7—200系列PLC配置了模拟量输入输出模块EM235，该模块具有较高的分辨率和较强的输出驱动能力，可满足控制系统的功能要求。
2.5 PLC的I/O资源配置
表2-1 I/O分配表
2.6 PLC的外部接线图
根据实际PLC模块，I/O分配表，连接PLC各模块，并通过PC机联机，实现程序控制要求。如图2-4所示。
图2-4 PLC外部接线图
2.7其他资源配置
要完成系统的控制功能除了需要PLC主机及其扩展模块之外，还需要各种传感器、接触器和变频器等仪器设备。
1.接触器选型
在控制系统中，所有设备是根据控制面板上的按钮情况或者根据传感器的反馈值进行动作的，因此需要PLC根据当前的工作情况，以及按钮的情况来控制所有设备的启停，在此用到了大量接触器：如格栅机接触器、清污机接触器、潜水泵接触器、分离机接触器、转碟曝气机接触器、潜水搅拌机接触器、刮泥机接触器等。为此该系统选用施耐德LC1-D0901M5C交流接触，其额定电压220V,额定电流9A。其特点有：高标准：符合IEC60947-4-1和GB14048.4标准。长寿命：机械寿命高达2000万次；电寿命高达200万次。强适应性：“TH”防护处理，可以在湿热的环境中使用。宽电压：线圈控制电压在70%-120%Uc之间波动，不影响产品
正常工作。强通用性：具有50Hz-60Hz通用线圈，可以全世界通用。模块化：产品本体上可以附加辅助触头，通电/断电延时触头，机械闭锁等模块。也可以很方便地组合成可逆接触器、星-三角起动器。
2．变频器简介
变频器的功能是将频率固定的(通常为50Hz)的交流电变换成频率连续可调的三相交流电源。变频器的输入端接至频率固定的三相交流电，输出端输出的是频率在一定范围内连续可调的三相交流电。
变频器主要分为间接变频和直接变频两大类，而间接变频又根据中间直流环节的主要储能元件的不同可分为电压型和电流型。电压型变频器主回路由相控整流器，中间直流环节和逆变器三个部分组成。
相控整流器将交流电压整流为可控的直流电压，经滤波由电容Cd输出直流电压Vd，逆变器将直流Ud变换成频率可调的交流电源供给电机进行变频调速。由于中间直流环节是Cd低阻抗输出相当于是恒压源，故称电压型。
电流型交-直-交变频器与电压型变频器的差别仅在于中间直流环节中的储能元件用的是电感而不是电容。由于中间直流环节是高阻抗输出相当于电流源，故称电流型。
3．变频与变压(VVVF)原理
当在实际利用变频器调节电机转速的过程中，当频率f下降时，定子绕组的反电动势E有所下降，定子电流增大，但是转子侧的负载并未增加，故转子段电流不变，根据电流平衡方程可知，励磁电流比增大，因而磁通φm增大。φm增加将导致铁芯的饱和，进而引起励磁电流波形的畸变，这是不希望的结果，因此希望φm可以保持基本不变。要实现这个目标，只要在变频过程中使变频器输出电压Ul/f=const，则磁通φm可保持基本不变。因此变频的同时也要变压，常用VVVF 表示。
VVVF实施的基本方法包括：脉幅调制(PAM)和脉宽调制(PWM)。
（1）脉幅调制(PAM)
实现方法就是调节频率的同时，也改变直流电压的振幅值。PAM需要同时调节两个部分：整流部分和逆变部分，两者之间还必须满足一定的关系，故控制电路比较复杂，因此比较少用。
（2）脉宽调制(PWM)
实现方法就是在每半个周期内，把输出电压的波形分割成若干个脉冲波，每个脉冲的宽度为t1，每个脉冲间的间隔宽度为t2，则脉冲的占空比Υ
=tl/(t2+tl)。这时电压的平均值和占空比成正比，所以在调节频率时，不改变直流电压的幅值，而是改变输出电压脉冲的占空比，同样可以实现变频也变压的
效果。PWM 只需控制逆变电路便可实现，与PAM 相比电路简化了许多，因此在变频调速中比较常用。
4．变频调速的基本原理
（1）异步电动机的等效变换
X 1R 2R 1X 2
R L
图2-5 异步电动机的等效变换
异步电动机的电磁转矩公式：
2212221121232[()()]m psr U T f sr r s x x π=+++
其中：P 为旋转磁场的磁极对数，S 为转差率。
（2）变频调速的原理 异步电动机的电磁转矩是由定子主磁通和转子电流相互作用产生。异步电动机的定子主磁通是以一定的转速旋转，旋转磁场实际是三个交变磁场合成的结果。旋转磁场的转速n0=60f/p ，其中f 是电流频率，P 是旋转磁场的磁极对数。产生转子电流的必要条件是转子绕组切割定子磁场的磁力线。因此转子的转速n1必须低于定子磁场的转速n0 (即所谓的“异步”)。两者之间的差异可由转差率表示，转差率s=( n0- n1)/n0根据n0=60f/p 可知，当频率f 连续可调时，电动机的同步转速n0也连续可调，而异步电机的转子转速n1，总是比同步转速略低一点，所以当n1连续可调时，n1也是连续可调。
设变频后的频率为fx ，电压为Ux ，电动机的额定相电压和频率为UN 和fN ，则有：
x f ＝f k N f （2.2）
x U ＝u k N U （2.3）
其中kf 为频率可调比，kin 为电压可调比。将上述两个公式代入异步电动
机的电磁转矩公式可得变频后的转矩公式： 2221222121232[()()]u m f N x x f psr k U T k f s r r s k x x π=+++ （2.1）
（2.4）
其中：sx 为频率为fx 时的转差率。
在变频器正常工作情况下，即kf ＝km<1时的机械特性如图2-10所示。
n
n
n n n 4k 3k 2k 1
M
图2-6 kf ＝km<1时的机械特性
由图2-6可知随着f 的下降，临界转矩Tkx 逐渐减少，电动机的带负载能力也随之下降。这无疑给变频调速带来了瑕点。而针对这种想象一般要采取电压补偿法。新系列的变频器一般都提供了设置自动转矩补偿功能。变频器可以根据电流的大小自动地决定补偿的程度。
5.变频器选型
该系统选用的变频器是西门子MM430变频器，具有多个继电器输出，具有多个模拟量输出（0~20 mA ），2 个模拟输入：AIN1：0~10 V ， 0~20 mA 和–10 至+10 V ； AIN2：0~10 V ， 0~20 mA ，6 个带隔离的数字输入，并可切换为NPN/PNP 接线。它是一种风机水泵负载专用变频器，能适用于各种变速驱动系统，尤其是适用于工业部门的水泵和风机。该型变频器，具有能源利用率高的特点，优化了部分结构与功能，便于工作人员进行操作，实现功能强。它们具有很高的运行可靠性和功能的多样性。其脉冲宽度调制的开关频率是可选的，因而降低了电动机运行的噪声。全面而完善的保护功能为变频器和电动机提供了良好的保护。
6．变频器参数设置
该工业污水处理系统中的MM430变频器是一种风机水泵负载专用变频器，能适用于各种变速驱动系统，尤其适合用于工业部门的水泵和风机。该变频器，具有能源利用率高的特点，优化了部分结构与功能，便于工作人员进行操作，实现其控制功能。在此控制系统中，需要对变频器进行通信控制，因此需先对变频器的参数进行设置，主要对一下几个参数进行调整，如表2-2所示。
7．电动机的选型
在该工业污水处理系统中需要用到许多电机，Y2系列三相异步电机是专为欧洲市场设计的三相异步电动机、电机出线盒置于电机机壳顶部、整机结构紧凑、外形美观大方，安装尺寸符合IEC标准，具有高效、节能、起动转矩大，使用维护方便等特点。主要性能有：绝缘等级：F；防护等级：IP54或IP55；电压：380V或415V；频率：50Hz或60Hz；冷却方式：IC411。
Y2系列电动机有两种设计，一种是适用于一般机械配套和出口需要，在轻载时有较高效率，在实际运行中有较佳节能效果，且具有较高堵转转矩，此设计称为Y2-Y系列。中心高63～355mm，功率从0.12~315kW。电动机符合
JB/T8680.1-1998 Y2系列(1P54)三相异步电动机（机座号63～355）技术条件。型号含义：如Y2-200L1-2Y：“Y2”表示异步电动机第二次改型设计，“200”表示中心高，“L”表示机座长短号，“1”表示铁心长度序号，“2”表示极数，“Y”表示第一种设计（可省略）。第2种设计是满载时有较高效率，更适用于长期运行和负载率较高的使用场合，如水泵、风机配套，此设计称为Y2-E系列，中心高80～280mm，功率从0.55～90kW。电动机符合JB/T8680.2-1998 Y2系列(1P54)三相异步电动机（机座号80～280）技术条件。型号含义：如
Y2-200L2-6E：“Y2”表示异步电动机第二次改型设计，“200”表示中心高，“L”表示机座长短号，“2”表示铁心长度序号，“6”表示极数，“E”表示第二种设计。
根据上述分析，选择Y2-200L2-6E即可满足要求。
（1）液位差计
对格栅机的清污机进行控制，需要监测格栅机两侧的液面差，在该系统中利用液位差计，该系统选用的超声波液位差计型号：XL60-YI4000。粗格栅、细
格栅各安装了一台超声波液位差计，通过格栅机前后的液位差来反映格栅机阻塞程度，并传输到PLC控制器，进行分析计算。当液位差超过预设值后，系统控制清污机运行，清除大颗粒的污染物质，保障污水流动畅通；在液位差未超过设定值时，清污机处于停止状态，这样就可以大大减少设备损耗。
超声波液位差计精度较高，且有多种量程可供选择，其输出信号有一下三种：可编程继电器输出、高精度4～20mA模拟信号输出、RS-485通信口输出，可根据需要的信号选择输出，作为PLC的输入信号。该系统选用的超声波液位差计型号：XL60-YI4000。工作温度： -20~60℃，工作电压：AC220V或 DC24V，工作压力：常压，差值精度：±3mm或0.3％FS（取其较大者），重复精度：1‰，分辨率：1mm ，方向角：4°/ 6°（全角），工作频率：13KHz~40KHz（因型号规格而不同），信号输出：RS-485、Modbus、标准的4-20mA电流信号和多路开关量输出。采用先进的嵌入式微处理技术，使其测控仪器达到了高度的数字化和智能化。它集超声波传感器、温度补偿电路、运算主机为一体的非接触式液位差测量仪器。超声波液位差计具有精度高，寿命长，稳定可靠，安装维护方便等特点。
（2）溶解氧仪
溶解氧（DO）是指溶解在水中的氧气，它在河流、湖泊、海洋中都大量的存在，是检测水质和环境污染程度的主要指标。用传统的化学方法（如碘量滴定法）测定溶解液中的溶解氧是很费时的，且成本很高，不能连续测量，而用滴汞电极（DME）的极谱分析最为简单。但是DME的一些特殊性又影响了它在现场工作中的应用。金与铂电极能克服DME遇到的某些困难，但在一些生物介质中就失效。为了消除上述困难，膜覆盖氧电极诞生了，它最初是由Clark在1956年提出的，故而得名Clark氧电极。这种电极利用膜可渗透氧但不能渗透水和有机及无机溶质的原理，保护电极不与这类还原物质紧密接触，从而使传感器的灵敏度不受影响。当前用来测量水中溶解氧浓度最常用的仪器就是电化学传感器（例如Clark传感器）。它是根据电池原理而设计的，本身就是个电池，不需要外加电压，可通过测量电解电流来测量溶解氧浓度。测量时将其放入待测溶液，水质溶解氧透过透氧膜，溶解于膜与电极之间的电解液薄层中，当两输出端接上负载电路时，氧在阴极表面上发生还原反应。对结构和透氧膜确定的传感器而言，在一定温度下，氧传感器的电流只与试样中的氧分压成正比。因此，测定电流即可知氧浓度。选用PH/溶解氧测量仪型号:SA29-MP525。测量范围：pH：（-1.999~19.999）pH mV：±1999.9 mV，溶解氧：（0~40.00）mg/L(ppm)；（0~200.0）% 温度：（-10~110）℃精确度：pH：±0.002 pH mV：±0.03% FS 溶解氧：±0.10 mg/L 温度：±0.4 ℃，自动温度补偿：pH：（0~100）℃溶解氧：
（0~45）℃，其他参数：数据储存：900组，通讯接口：RS232，电源：DC9V/300mA。其特点是高精度的pH+溶解氧双参数仪表。配用2503型pH电极，可用于离子强度较低、浑浊液体和胶体溶液的测量。可设定高纯水和加氨纯水二种特殊的pH测量模式，适合电力、石化等行业使用。新型的溶氧电极有盐度测试功能，自动实现盐度补偿和温度补偿；仪器内置气压传感器，自动实现气压补偿。极谱型溶氧电极，极化时间短，响应快，测量准确。
污水处理厂的设计方案 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
污水处理厂的设计方案 一、工程概述 城市污水处理厂的设计工作一般分为两个阶段，即初步设计和施工图设计。城市污水处理厂的设计工作内容包括确定厂址、选择合理的工艺流程、确定污水处理厂平面与高程的布置、计算建（构）筑物等。 1、设计资料的收集与调查 （1）建设单位的设计任务书 包括设计规模（处理水量）、处理程度要求、占地要求、投资情况等。 （2）收集相关资料 包括原水水质资料、当地气象资料（温度、风向、日照情况等）、水文地质资料（地下水位、土壤承载力、受纳水体流量、最高水位等）、地形资料、城市规划情况等。 （3）必要的现场调查 当缺乏某些重要的设计资料时，则现场的调查是必需的。 2、厂址选择 城市污水处理厂厂址选择是城市污水处理厂设计的前提，应根据选址条件和要求综合考虑，选出适用的、系统优化、工程造价低、施工及管理方便的厂址。
二、处理流程选择： 污水处理厂的工艺流程是指在达到所要求的处理程度的前提下，污水处理各单元的有机组合，以满足污水处理的要求。 1、污水处理流程的选择原则： 经济节省性原则； 运行可靠性原则； 技术先进性原则。 2、应考虑的其他一些重要因素： 充分考虑业主的需求； 考虑实际操作管理人员的水平。 本次设计采用生物好氧处理法。好氧生物处理BOD5去除率高，可达90%~95%，稳定性较强，系统启动时间短，一般为2~4周，很少产生臭气，不产生沼气，对污水的碱度要求低。 污水处理工艺流程图如下： 平面图:
目录 设计任务书 2 第一章环境条件 4 第二章设计说明书 5 第三章污水厂工艺设计及计算 7 第一节格栅 7 第二节推流式曝气池 9 第三节沉淀池 11 第四节混凝絮凝池 14 第五节气浮池 15 第六节污泥浓缩池 17 第七节脱水机房 19 第八节其他 19 第四章水头损失 21 第五章总结与参考文献 22
设计任务书 1 设计任务： 某化工区2.5万m3/d污水处理厂设计 2 任务的提出及目的，要求： 2.1 任务的提出及目的： 随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模：日处理量大于10万m3为大型处理厂，1-10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。近年来，大型污水处理厂建设数量相对减少，而中小型污水厂则越来越多。如何搞好中、小型污水处理厂，特别是小型污水厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题 根据所确定的工艺和计算结果，绘制污水处理厂总平面布置图，高程图，工艺流程图 2.2 要求： 2.2.1 方案选择合理，确保污水经处理后的排放水质达到国家排放标准 2.2.2 所选厂址必须符合当地的规划要求，参数选取与计算准确 2.2.3 全图布置分区合理，功能明确；厂前区，污水处理区污泥处理区条块分割清楚。延流程方向依次布置处理构筑物，水流创通。厂前区布置在上风向并用绿化隔离带与生产区隔离，以尽量减少对厂前区的影响，改善厂前区的工作环境 2.2.4 构筑物的布置应给厂区工艺管线和其他管线设有余地，一般情况下，构筑物外墙距道路边不小于6米 2.2.5 厂区设置地坪标高尽量考虑土方平衡，减少工程造价，同时满足防洪排涝要求 2.2.6 水力高程设计一般考虑一次提升，利用重力依次流经各个构筑物，配水管的设计需优化，以尽量减少水头损失，节约运行费用， 2.2.7 设计中应该避免磷的再次产生，一般不主张采用重力浓缩池，而是采用机械浓缩脱水的方式，随时将排出的污泥进行处理 2.2.8 所选设备质优、可靠、易于操作。并且设计必须考虑到方便以后厂区的改造 2.2.7 附有平面图，高程图各一份 3 设计基础资料： 该区为A市重要的工业及化工区，化工业门类比较齐全，主要为石油化工类，并规模较大，具有的化工厂目前为十多家，每天排出生活污水量8000m3左右，工业废水量为18000m3，污水BOD、COD、SS、酸、碱、硫化物、石油、苯等浓度较高，若未经处理处理直接排海，将会对生态环境造成重大影响，根据化工区规划，必须建设一座污水处理厂 3.1 水量 最大时水量：1042m3/h 总设计规模为25000m3/d。(远期设计规模为：100000 m3/d)
题目：基于PLC的液位控制系统设计姓名： 学号： 系别： 专业： 年级班级： 指导教师： 2013年5月18日
毕业论文（设计）作者声明 本人郑重声明：所呈交的毕业论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 本人完全了解有关保障、使用毕业论文的规定，同意学校保留并向有关毕业论文管理机构送交论文的复印件和电子版。同意省级优秀毕业论文评选机构将本毕业论文通过影印、缩印、扫描等方式进行保存、摘编或汇编；同意本论文被编入有关数据库进行检索和查阅。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 本毕业论文内容不涉及国家机密。 论文题目： 作者单位： 作者签名： 年月日
目录 摘要............................................................................................................. 1残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。引言............................................................................................................. 1酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 1.研究现状分析 ................................................................................... 2彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 1.1题研究背景、意义和目的 ...................................................... 2謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。 1.2液位控制系统的发展状况 ...................................................... 3厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 1.3课题研究的主要内容................................................................ 4茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 2.控制方案设计 ................................................................................... 4鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 2.1系统设计 ...................................................................................... 4籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 2.2单容水箱对象特性 .................................................................... 6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 3.硬件配置 .............................................................................................. 8渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 3.1控制单元 ...................................................................................... 8铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。 3.2检测单元 ...................................................................................... 9擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。 3.3执行单元 ...................................................................................... 9贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。 4.软件设计 .............................................................................................. 9坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。 4.1STEP 7-Micro/WIN编程软件简介 ........................................ 9蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。 4.2参数设定及I/O分配 .............................................................. 10買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。 5.程序编程和系统仿真.................................................................. 12綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。 5.1程序设计 .................................................................................... 12驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。 5.2程序仿真和分析....................................................................... 13猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。 6.结论....................................................................................................... 16锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。参考文献................................................................................................ 17構氽頑黉碩饨荠龈话骛。附录........................................................................................................... 19輒峄陽檉簖疖網儂號泶。致谢........................................................................................................... 22尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕 业 设 计 说 明 书 题目： 基于PLC 的污水处理系统的设计 SJ005-1
常州工学院电子信息与电气工程学院毕业设计说明书二级学院：电子信息与电气工程学院 专业：自动化班级： 学生姓名：学号： 指导教师：职称： 评阅教师：职称： 2013年9 月
摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。本系统设计了格栅池，调节池，反应池和除盐池，通过除盐池的最后的浓度检测保证了污水的盐浓度的达标排放。 然而本系统也存在一定的缺陷，整个系统的设计偏于简单，最后对于污水中的微生物的排放也没有详细的检测。这就需要在以后的设计中不断改善。 关键词：污水处理； PLC；工艺流程
Abstract Currently, the majority of our sewage treatment control system automation level is not high, low security, mismanagement, efficiency is generally lower than the world standards. China is relatively backward automatic control system of sewage treatment, sewage treatment and the high cost of wastewater treatment plant discharge of the treated effluent quality is unstable, so how to establish an effective automatic control system to optimize operating results, reduce operating costs, has important significance. This article describes the basic process of sewage treatment plants and processes, and through the research and design of a PLC-based control of sewage treatment systems. The article first introduces the PLC-based control system for wastewater treatment technology and related processes, control system hardware architecture and design, operating principles and design of the basic principles of PLC control system and steps to illustrate PLC in the application of the sewage treatment process. The system was designed grille pool, regulation pool, in addition to the reaction tank and Yanchi, Yanchi through except final concentration detection ensures the salt concentration of sewage discharge standards. However, the present system, there are some flaws, overall system design are somewhat simpler, and finally for the microorganisms in wastewater discharge there was no detailed testing. This requires continuous improvement in the design of the future. Keywords: sewage treatment; PLC; process
金川县观音桥镇特色魅力乡镇污水处理厂 设计方案 四川东升工程设计有限责任公司 二O一二年四月
目录 一、项目概况 (1) 1.1项目名称 (1) 1.2 项目地点 (1) 二、工程规模 (1) 2.1 给水规划 (1) 2.2 排水规划 (1) 2.4 人口 (1) 2.4 工程规模确定 (1) 三、设计水质 (2) 3.1 进水水质 (2) 3.2 排放标准 (2) 四、污水处理厂工艺方案的选择 (3) 4.1 生物脱氮除磷的必要性 (3) 4.2生物脱氮除磷的可行性 (4) 4.3污水处理工艺 (5) 4.3.1污染物去除原理及方法选择 (5) 4.3.2生物脱氮除磷的可行性 (7) 4.3.3常规脱磷除氮污水处理工艺 (8) 4.3.4 工艺拟定方案 (17) 4.4深度处理 (17) 4.4.1 滤池的选择 (20) 4.4.2 化学除磷 (24) 4.5污泥处理工艺选择 (27) 4.6出水消毒方案 (27) 五、工艺方案设计 (30) 5.1 主要处理构筑物 (31) 5.1.1 粗格栅提升泵房 (31) 5.1.2 细格栅渠、曝气沉砂池 (32) 5.1.3 氧化沟 (34) 5.1.4 二沉池 (35) 5.1.5 纤维滤池及反冲洗泵房 (35) 5.1.6 污泥回流泵井 (36) 5.1.7 紫外线消毒渠 (37) 5.1.8 浓缩脱水机房 (37) 5.2 主要工程量统计 (39) 5.2.1 主要建（构）筑物一览表 (39) 5.2.2 主要工艺设备一览表 (41) 六、投资估算（方案一） (1)
6.1工程概况 (1) 6.2编制依据 (1) 6.3各项指标分析（详见附表一） (2) 七、投资估算（方案二） (1) 7.1工程概况 (1) 7.2编制依据 (1) 7.3各项指标分析（详见附表一） (2)
哈尔滨理工大学毕业设计 题目：基于PLC的中央空调控制系统设计院、系：自动化学院自动化系 姓名： 指导教师： 系主任： 2012年06月25 日
哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书 学生姓名：学号： 学院：自动化学院专业：自动化 任务起止时间：2012 年 2 月27 日至2012 年 6 月25 日 毕业设计(论文)题目： 基于PLC的中央空调控制系统设计 毕业设计工作内容： 1．第1～2周，查阅相关资料并翻译外文资料； 2．第3～4周，了解课题目前在国内外的研究现状、发展趋势，确定中央空调所要实现的功能和了解整个系统的结构框架； 3．第5～8周，进一步了解中央空调的所要实现的具体功能，确定系统中所要用到的原器件，并进行最初的硬件电路的设计，为软件编程做准备； 4．第9～11周，学习PLC程序的设计与开发，确定最终的硬件电路的设计； 5．第12～13周，编写PLC程序，并和硬件一起进行程序调试，来检查程序的可行性； 6．第14～15周，修改必要的程序部分来完善系统，并书写论文的初稿；7．第16～17周，修改并完成书面论文，准备答辩。 资料： 1.王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用.第二版.机械工业出版社，2005 2.任光.可编程序控制器(PC)应用技术与实例.华南理工大学出版社，2001 3.汤蕴缪，史乃. 电机学.机械工业出版社，1999 4.康贤永，万大福. 可编程控制器及其应用. 重庆大学出版社，1998 5.梅晓榕，柏桂珍. 自动控制元件及线路. 科学出版社，2005 6.刘金琨. 先进PID控制Matlab仿真(第二版). 电子工业出版社，2004 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 可编程控制器课程设计 小型污水处理控制系统 学院：电气信息工程 班级：农业电气1101 姓名学号：马舒童 学号： 3110506015 指导教师：刁晓燕
目录 一、小型污水处理控制系统设计要求 1．技术要求 (1) 2．动力设备 (2) 3．设计要求 (2) 二、小型污水处理控制系统程序电路图 1. 程序流程图 (3) 2. 主电路设计 (4) 3. 交流控制电路设计 (4) 三、小型污水处理控制系统硬件软件设计 1. 可编程控制器控制电路设计 (5) 2. 输入输出口分配 (6) 3. 可编程控制器控制程序设计 (8) 4. 梯形图 (9) 5.出现问题及改进方式 (15) 6. 心得 (15) 四、参考文献
一、小型污水处理控制系统设计要求 1．技术要求 SBR废水处理技术是一种高效废水回用的处理技术，采用优势菌技术对校园生活污水进行处理，经过处理后的中水可以用来浇灌绿地、花木、冲洗厕所及车辆等，从而达到节约水资源的目的。 SBR废水处理系统方案要充分考虑现实生活中校园生活区较为狭小的特点，力求达到设备体积小，性能稳定，工程投资少的目的。废水处理过程中环境温度对菌群代谢产生的作用直接影响废水处理效果，因此采用地埋式砖混结构处理池以降低温度对处理效果的影响。同时，SBR废水处理技术工艺参数变化大，硬件设计选型与设备调试比较复杂，采用先进的PLC控制技术可以提高SBR废水处理的效率，方便操作和使用。 SBR废水处理系统分别由污水处理池、清水池、中水水箱、电控箱以及水泵、罗茨风机、电动阀门和电磁阀等部分组成，在污水处理池、清水池、中水水箱中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的水位。SBR废水处理系统示意图如图1所示。 图1 SBR废水处理系统示意图 污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。 污水处理的第二阶段：采用能降解大分子污染物的曝气法，可使污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。整个好氧
中国泉州出口加工区污水处理厂工程 初步设计 第一册初步设计说明书 中国市政工程中南设计研究院 二OO七年十二月（福州）
总院院长：杨远东 总工程师：李树苑 分院院长：赵红兵 项目负责人：陈傲 主要参加编制人员： 工艺：赵红兵周林凡袁尚 张小刚詹键陈傲建筑：胡建华李涛 结构：李必正谢立中何远园电气：王英豪贾瑟 工程经济：徐久红张俊
总目录 第一册初步设计说明书第二册工程概算书 第三册设计图纸
目录 1.总论 (1) 1.1项目概况 (1) 1.2编制依据、原则和范围 (2) 1.3规范和标准 (4) 1.4工程建设产业化政策 (6) 2.工程概述 (8) 2.1 项目开发建设的背景 (8) 2.2 工程服务范围的确定 (9) 2.3 水量预测及工程规模 (9) 2.4 进水水质 (12) 2.5 出水水质 (15) 2.6 污水厂厂址 (15) 2.7 污水厂尾水排放 (17) 3.污水处理工艺 (18) 3.1设计原则 (18)
3.2 污水处理工艺 (19) 3.3 污水处理工艺流程选择 (23) 4.污泥处理工艺 (39) 4.1污泥处理目的 (39) 4.2污泥处理工艺 (40) 4.3污泥最终处置 (42) 5.污水厂工艺流程设计 (48) 5.1 污水厂工艺流程 (48) 5.2 生产构筑物工艺设计 (49) 5.3 辅助建筑物工艺设计 (59) 5.4 污水处理厂平面布置 (60) 5.5 尾水排放 (62) 5.6 厂区道路 (62) 5.7厂区给水排水 (63) 5.8通讯系统 (63) 5.9 厂外配套工程 (64)
基于PLC的霓虹灯控制系统设计 目录 第一章绪论 (1) 第二章霓虹灯变压器 (2) 2、1霓虹灯的工作原理 (2) 2、2霓虹灯的结构与部件 (2) 第三章可编程序控制器简介 (3) 3、1 PLC简介 (3) 3、2 PLC的结构 (4) 3、3 PLC的工作原理 (4) 3、4控制器简介:S7-200系列PLC (5) 3、5 PLC应用特点 (5) 第四章霓虹灯控制系统设计 (6) 4、1任务分析及功能阐述 (6) 4、2 PLC接线图 (7) 4、3 I\O分配表 (8) 4、4控制流程的设计 (9) 4、5梯形图的设计 (10) 总结 (14)
第一章绪论 在现阶段,可编程控制器在工业控制领域已经起着举足轻重的作用,其方便快捷,准确等功能决定了它的主导地位,它将逐渐发展成以微处理器为核心,把自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业自动控制装置。本课题可以说就是对可编程控制器在自动控制方面的一个简单的应用。 随着改革的不断深入,社会主义市场经济的不断繁荣与发展,大中小城市都在进行亮化工程。企业为展现自己的形象与产品,一般都会采用通过霓虹灯广告屏来这种广告手法,所以当我们夜晚走在大街上,马路两旁各色各样的霓虹灯广告随处可见,一种就是采用霓虹灯管做成的各种形状与多种彩色的灯管,另一种为日光等管或白炽灯管作为光源,另配大型广告语或宣传画来达到宣传的效果,大部分就是采用霓虹灯。这就涉及到如何去控制霓虹灯的亮灭、闪烁时间及流动方向等诸多控制问题,如何去快捷、可靠、简单的去控制,成为人们考虑的重点,在这我认为PLC最适合去解决这些问题。 可编程控制器PLC英文全称Programmable Logic Controller,就是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算,顺序控制,定时,计数与算术操作等方面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。作为自动控制装置的核心,它具有功能强,可靠性高等诸多优点,PLC实验装置采用的式模块化结构,主要模块有可编程序控制器、编程器模块,九种实验模块,按钮、开关输入模块与继电器输出模块,以及四层电梯模型。该装置可以完成各种指令系统以及多种控制对象的程序设计训练。因为PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。并且PLC在工业自动化控制特别就是顺序控制中的方面具有比较突出的优势,在现实中人们也就是多通过PLC去控制霓虹灯的。以上就就是我选择此题目作为本学期PLC应用系统设计的意义。 本次设计的主要任务就是利用可编程控制器对霓虹灯进行控制,采用的就是SIEMENS公司生产的S7-200系列可编程控制器,与其对应的编程软件就是STEP7-Micro/WIN。
污水处理厂初步设计方案及施工图设计
第一章概述 1.1工程概况 ⑴项目名称：某县污水处理厂工程 ⑵项目主管单位：某县建设委员会 ⑶项目建设单位：某县城市建设经营发展有限公司 ⑷工程规模：4万m3/d(其中一期工程2万m3/d，二期工程2万m3/d)。本次投标的设计内容为一期工程初步设计及施工图设计。 ⑸工程内容：处理能力2万m3/d的污水处理厂，不包括市政污水管网工程。 ⑹污水处理厂厂址：某县城北部杨家沙滩，南侧距离某城区北外环线约1500米，东侧紧邻青通河。 ⑺污水厂一期工程设计水质 a.设计进水水质 ： 300mg/L COD cr BOD ： 150mg/L 5 SS： 250mg/L -N： 30mg/L NH 3 TP： 2.5mg/l b.设计出水水质 ：≤60mg/L COD cr BOD ：≤20mg/L 5 SS：≤20mg/L TN：≤20mg/L -N：≤8mg/L(温度小于12℃时为15mg/L) NH 3 TP：≤1.0mg/L 粪大肠菌群：≤104个/L ⑻工程项目现场熟悉情况 投标文件准备阶段，我公司组织有关人员两次赴某县踏勘现场，并就项目基本情况与走访了县有关部门，在此基础上并结合本公司的设计、运行经验，提出如下设计
思路： a.省级经济开发区某县工业园规划面积8km2，目前近百家企业入驻园区，园区工业废水水量、水质对某县污水处理厂将来的运行影响不可忽视，污水处理工艺必须耐水质、水量的冲击影响。因此，本投标污水处理工艺采用具有A2/O法功能的氧化沟为核心的二级生化处理工艺。 氧化沟中几十倍于进水的循环混合液使进水达到快速混合稀释, 对污水的水质水量具有较强抗冲击负荷能力,出水水质稳定。 氧化沟法不需要像A2/O 法那样为了进行反硝化专门设置一套内循环系统, 它可通过特有的构造形式进行内循环以满足反硝化的需要, 节约了能耗和运行费用。 b.氧化沟停留时间的确定 采用较长的硝化和反硝化时间，有利于充分的硝化和反硝化，提高二级出水的脱氮率。这种强化二级处理的做法虽较常规二级生化处理增加部分工程投资，但强化二级处理后，可以简化本污水厂将来的排放标准由现在的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中表1一级标准的B标准提高到一级标准的A标准的升级改造的处理工艺，减少工程投资、运行费用及方便运行管理。 c.氧化沟型式和曝气设备的选择 城市污水处理在某县尚属起步阶段, 污水处理方面所需的技术人员和管理人员缺乏，所选氧化沟型式和曝气设备必须同时考虑这些因素(包括污水厂运行成本及设备维修等)。因此, 本投标氧化沟型式采用由功能不同的厌氧区、缺氧区和好氧区组成的氧化沟处理工艺，氧化沟曝气设备采用倒伞式表面曝气机。 本氧化沟工艺除具有一般氧化沟的共同优点外，还具有以下特点： a)氧化沟内设独立的缺氧区，与氧化沟前置的厌氧区结合，组成了一个完整的A2/O生化处理系统。 b)回流活性污泥回流至氧化沟厌氧区，在此区域内混合液的基质浓度很高，有利于聚磷菌对基质的摄取。 c)好氧区采用完全混合式的循环流流态，对水质水量变化的适应能力较强，耐一定的冲击负荷。 d)采用表曝机曝气，水力提升及混合能力好，可增加池深，减少占地面积。 e)表曝机充氧能力强，动力效率高(一般情况下：表曝机 2.0kgO /kW·h、转刷 2
水质工程课程设计 ——以集宁区为设计原型 系部：环境工程系 学生姓名：郭晓斌 专业班级：水质科学与技术二班 学号： 指导教师：鲁玥 2017年6 月25 日
目录
水质工程课程设计计算说明书
1.目的 综合运用所学知识独立完成某一城市污水处理厂工艺设计，从而巩固课堂所学的理论知识，培养和提高学生解决生产实际问题的能力。学习工程设计的基本方法、步骤、技术资料的运用；训练基本计算方法、及绘图能力；综合运用理论知识解决实际工程问题；熟悉贯彻国家环境保护及基本建设的政策法规、标准，规范等。 2.任务 完成某城镇污水处理厂工艺设计。平面高程设计达到初步设计要求；单体构筑物设计计算达到初步设计水平；完成详细的设计计算说明书。 3.设计内容和范围 a.污水处理厂位置的选择； b.污水处理程度及污水处理流程的决定； c.单体构筑物型式的选择及其尺寸的设计； d.污水处理厂平面及高程布置；
e.绘制污水处理厂总平面布置图，单体构筑物工艺计算草图，污 水处理厂污水、污泥处理高程布置图。 4.集宁区资料 城市现状与发展规划： 某城市现有人口400000人，是一个以机电制造、钢铁、纺织为主的新型工业城市，位于西北地区，属高原地带，河流由北向南穿过城市，有一铁路跨河而过，全城分新旧两区，主要集中在旧区，旧区（西区）为商业区、生活区。根据该城市建设部门提供的材料该市以后会在重工业和轻工业方面得到大力发展，东西区人口都会大大增加，成为一个综合性中型城市。 现在东区各工业企业生产、生活污水由各单位自行处理后排放河流。西区尚未建设完整的污水处理系统，计划在三至五年内完成西区污水截流工程和污水处理厂建设。本设计仅考虑西区。 设计人口15万人，设计污水量标准: 万m2/d。生活污水中SS 为350mg/L，BOD5为40g/人·天，区域内工业企业的生产和生活污水量为2000m3/天，BOD5为400mg/悬浮物浓度200mg/L。 污水处理厂自然地面标高为1320m～1327m。 自然资料 气温：历年最高温度°C，最低°C，平均°C。 雨量：年平均降雨量毫米，平均蒸发量毫米。
东北大学秦皇岛分校控制工程学院自动控制系统课程设计基于PLC的污水处理系统设计 专业名称自动化 班级学号5090309 学生姓名李伟 指导教师高原 设计时间2013.7.8~2013.7.19
绪论 随着我国经济的快速发展，人民生活水平逐步提高，随之带来一系列的环境问题，特别是水环境的污染问题。我国政府对水污染的重视程度正在逐步提高，目前我国对大中城市的生活污水和工业污水己采取了一定的治理措旌，但中小城镇污水的处理情况不容乐观。全国许多小城镇没有污水处理设施，这不仅污染了当地水环境，影响了居民的身体健康，而且严重阻碍了经济的发展。为此，改善水环境，保护我国紧缺的水资源，成为刻不容缓的事情。 序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactors，简称SBR)符合中小城市(镇)污水处理的基本要求，其运行条件与中小城市(镇)污水的基本特征接近。SBR工艺集调节、初沉、曝气、二沉等过程于一池，按不同的时间顺序进行不同的操作，所有过程都在一个池体内进行，不需另建二沉池，也不需专用的回流污泥泵房，使水处理工艺简洁易行，构筑物占地少，布局紧凑合理，节省投资。SBR工艺抗冲击负荷能力较强，有较好的脱氮除磷效果，是一种先进的污水处理系统。SBR 工艺的这些优越性表现了其强大的生命力与广阔的应用前景。同时，SBR法本身也有一些缺点，主要表现为操作比较复杂，对自动化控制的要去较高。所以设计一套稳定可靠，节能，低成本的控制系统是十分必要的。 可编程控制器是专为工业环境下应用而设计，它采用可编制程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各类型的机械或生产过程。是在继电器控制和计算机控制的基础上开发出来的，并逐步发展成以微处理器为核心，把自动化技术、计算机技术、通讯技术融为一体的新型工业自动控制装置。PLC具有可靠性高、使用方便、编程简单、体积小、重量轻等特点。目前，全世界PLC 生产厂家约为200家，生产300多个品种。作为控制装置，它在许多工业领域都得到广泛的应用。随着微处理器技术和现代通信技术的发展，PLC也得到了迅速发展，其技术和产品日趋完善 将PLC应用于污水处理中大大提高了自动化程度，减少了人力投入，降低了成本。 1 系统主体设计 1.1 常用的工业污水处理工艺
第1章绪论 1.1 论文的背景及意义 随着科学技术的发展、城市现代化进程的突飞猛进，电梯作为一种高效、迅捷、安全、可靠的垂直运输设备，成为了人们不可缺少的运输工具。现代高层建筑中各办公大楼、住宅、宾馆、医院、工矿企业、仓库、码头、大型货轮等都离不开它。据统计，在美国乘其他交通工具的人数每年约为80亿人次，而乘电梯的人数每年却有540亿人次之多。电梯服务中国已有100多年历史，特别在改革开放以后，我国电梯的使用数量快速增长。尤其是现阶段，随着经济日新月异的发展，人们生活水平不断提高，城市建筑不断增多，楼房也越来越高，与此相应，电梯也得到迅猛的发展。现在，电梯已完全融入我们的生产、生活中，满足人们生活、工作及学习的需要。据统计，我国在用电梯已达40多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长[1][2]。 电梯的作用越来越显著，电梯的需求越来越大。而目前我国使用的先进的电梯系统基本上都是国外设计制造，其核心技术并不公开。国内具有自主知识产权的控制方法和技术在实际中的应用还比较少，与国外先进技术相比还有较大的差距。尽快研究和掌握先进的控制技术，对国内电梯工业的发展会有很大的促进作用。 早期的电梯自动控制系统中，信号的逻辑控制一般是由继电器—接触器电路来实现。由于继电器、接触器都是有触点的电气元件，体积庞大，弧光放电较严重，使用寿命有限；在电梯这种较复杂控制系统中可靠性不高，施工过程中接线复杂，当控制要求改变时必须改变硬件接线，使得通用性和灵活性不够，生产周期加长；另外，继电器、接触器触点数目有限，可扩展性较差；继电器—接触器控制系统依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低且机械触点还会出现抖动问题；继电器控制逻辑一般不具备计数功能；同时随着楼宇层数的增加，继电器—接触器控制系统过于庞大，给设计带来不便。基于以上多种原因，导致电梯控制系统的工艺性、运行的可靠性与安全性降低，故目前己被逐步淘汰。 目前电梯的控制普遍采用两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能。微机控制是电梯控制技术的发展方向，目前已有一些由微机控制的电梯新机型相继推出，使控制功能得到增强，性能得到改善。微机控制系统虽然在智能控制方面有较强大的功能，但也存在一定的不足之处，一方面微机控制抗干扰能力较差、
黑龙江农场 生活污水处理工程 设 计 方 案 2010年09月18日
目录 一、总论 0 1.1概述 0 1.2设计依据 0 1.3设计范围 (1) 1.4设计原则 (1) 二、处理水量、水质及处理程度 (2) 2.1处理水量 (2) 2.2设计水质 (2) 2.3处理程度 (2) 三、处理工艺研究 (3) 3.1工艺选择 (3) 3.2工艺流程及说明 (6) 3.3预期处理效果 (9) 四、主要建、构筑物及设备设计 (10) 五、土建设计 (14) 5.1工程地质 (14) 5.2建筑设计 (14) 5.3结构设计 (14) 六、电气与自控 (14)
6.1电气设计原则 (14) 6.2设计范围 (15) 6.3主要用电负荷 (15) 七、公用工程 (16) 7.1给排水 (16) 7.2防冻与保温 (16) 7.3劳动保护 (16) 7.4环境保护 (17) 7.5节能 (18) 7.6采暖通风 (18) 7.7劳动定员 (19) 八、投资估算 (19) 8.1土建费用 (19) 8.2设备费用 (20) 8.3其他费用 (21) 8.4投资费用 (22) 九、运行费用估算 (22) 十、主要技术经济指标 (23) 十一、服务承诺 (23) 附图： 污水处理工程平面布置图
一、总论 1.1 概述 黑龙江农垦857农场位于密山市东南部，北临完达山，南依小兴凯湖，总面积567平方公里。该农场居民在日常生活中会产生一定的生活污水，这些污水如果不经处理任其排入环境水体，不可避免地会污染水源、危害人民群众的健康。根据国家的法律法规和地方环保部门的要求，该农场须建设配套的生活污水处理站处理产生的生活污水，使其达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002表1中的一级B排放标准，方能外排。 为保证污水处理达标排放，我公司根据该农场污水的特点，本着实事求是、真诚合作的原则，在了解相关情况基础上，结合本单位的技术特点和现有成功运行的工程实例，对其治理工程进行整体规划和设计，拟定本设计方案，并提供先进的工艺、高品质的设备和全方位的服务。 1.2 设计依据 （1）《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002； （2）《室外排水设计规范》GB50014-2006； （3）《建筑结构荷载规范》GB50009－2001； （4）《混凝土结构设计规范》GB50010－2002； （5）《建筑结构可靠度统一设计标准》GB50068-2001；
毕业设计（论文） 基于PLC的全自动洗衣机控制系统设计论文 学生 指导教师 专业机电一体化 层次 班级 学号 日期
原创性声明 本人声明所呈交的毕业论文（设计）是我个人进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，已在毕业论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。 学生签名: 时间：年月日 关于论文（设计）使用授权的说明 本人完全了解《江西农业工程职业学院本、专科毕业论文（设计）工作条例（暂行规定）》对：“成绩为优秀毕业论文（设计），江西农业工程职业学院将有权选取部分论文（设计）全文汇编成集或者在网上公开发布。如因著作权发生纠纷，由学生本人负责”完全认可，并同意江西农业工程职业学院可以以不同方式在不同媒体上发表、传播毕业论文（设计）的全部或部分内容。江西农业工程职业有权保留送交论文（设计）的复印件和磁盘，允许论文（设计）被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。 [保密的毕业论文（设计）在解密后应遵守此协议] 学生签名: 时间：年月日 密级：
摘要 本文介绍了利用三菱FX2N系列PLC对全自动洗衣机控制系统总体控制,阐述了控制方案。实现全自动洗衣机控制系统总体控制有多种，可以采用早期的模拟电路、数字电路或模数混合电路。近年来随着科技的飞速发展，单片机、PLC的应用不断地走向深入，同时带动传统的控制检测技术的不断更新。本文采用日本三菱公司生产的FX2N-48MR型PLC 作为核心控制器进行全自动洗衣机控制系统的设计，并且设计出了系统结构图、程序指令、梯形图以及输入输出端子的分配方案。同时根据全自动洗衣机控制系统总体控制要求和特点,确定PLC 的输入输出分配,并进行现场调试 关键字：PLC 全自动洗衣机控制系统 PLC程序设计
电子技术课程设计报告题目： plc控制的污水系统 学生姓名：张晗 学生学号： 1314050341 年级： 13级 专业：电气工程及其自动化 班级：电气（3）班 指导教师：聂文燕 机械与电气工程学院制 2015年11月
PLC的污水控制系统的设计 学生：张晗 指导老师：聂文燕 机械与电气工程学院电气工程及其自动化 摘要 目前，我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当，效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统，优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于PLC 控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程，控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等，最后按照工艺要求设计PLC控制系统，其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。 关键词：污水处理，PLC，工艺流程
1工业污水处理控制系统总体介绍 1.1工业污水处理基本概念 城市污水、生活污水、生产污水或经过工业企业局部处理后的生产污水，往往都排入排水系统。这些污水除含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、动植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成洗涤剂等物质外，还含有细菌、病毒等使人致病的微生物。经处理后的污水，最后出路有三种：①排放水体；②灌溉田地；③重复使用。 污水污染物可根据化学性质和物理形态进行不同的分类。按化学性质，污水中的污染物质可分为无机性物质和有机性物质，其化学元素以炭、氮、磷为主。按物理形态，污水中的污染物质可分为固体悬浮物即呈颗粒状的污染物质、胶体污染物质和溶解性污染物质。 好氧有机污染物的性质稳定，在微生物的作用下，借助微生物的新陈代谢功能而降解为无机物，如二氧化碳、水、硝酸根离子等稳定的无机物。有机物的种类很多，其共性是在微生物的作用下被降解时，都要消耗水中的溶解氧，所以在工程实际中，采用以下的几个综合污染指标来表述：生物化学需氧量或生化需氧量（Bio-chemical Oxygen Demand, BOD）mg/L、化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD) mg/L、总有机碳(Total Organic Carbon) mg/L、总需氧量(Total Oxygen Demand) mg/L。 虽然BOD 20 。能较精确地描述污水的生化需氧量，但其测定的时间太长，需20天。考虑到好氧分解速率一般在开始的几天最快，在20℃温度下，污水五日 生化需氧量(BOD 5)，约占BOD 20 的70%～80%，因此把BOD 5 作为衡量污染水的有机 物浓度指标。化学需氧量(COD)的特点是能够精确的表示污水中有机物的含量，并且测定时间短，但它不能像BOD那样表示出微生物氧化的有机物量。 1.2本设计系统工业污水处理工艺及描述： 本工业污水处理工艺流程图如下图2-4所示：