论文题目：基于工业污水处理系统的PLC控制设计
摘要
近年来,污水处理厂已成为各个城市最重要的基础设施之一。尤其是中小城市,新建或扩建污水处理厂已成为当地政府改善人民生活水平的头等大事。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。而PLC控制器以其技术成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制,并介绍了在系统实施中遇到的若干问题及其解决措施。在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。
关键词：PLC,污水处理,SBR反应
Design based on the PLC industrial sewage processing system
Abstract
In recent years, sewage treatment plant has already become one of the most important infrastructures in every city, and especially in small and medium-sized ones, to build and expand such plants has been on the local governments’ top agenda to improve peoples’ life. With the development and improvement o f automation technique and computer technology, automation level of sewage treatment plants has also made a corresponding leap. While PLC has series of merits such as: mature technique, fine universal property, high reliability, flexible to install, convenient to expand, excellent cost performance, etc, which have enabled it gain a more and more widespread application in industrial control. This paper will mainly introduce the composition and function of the automatic control system in sewage treatment plants and several problems that may occur in the practical use of the system and the possible solutions to them. Since the transformation by employing PLC control
system in sewage treatment, the reliability of automatic control has been advanced, which has no t only reduced workers’ work intensity, but also improved the operational efficiency of the sewage treatment plants, thus has made the scientific administration of manufacturing in sewage treatment plants possible.
Key words: PLC, Sewage treatment, SBR reaction
目录
1 引言 (1)
2 系统总体设计 (1)
3 控制系统设计 (2)
3.1 除渣 (2)
3.2 除油 (3)
3.3 中和处理 (4)
3.4 除有机物 (5)
3.5 除盐 (6)
4 PLC选型 (7)
4.1 PLC的I/O口分配 (8)
4.2 系统外部接线图 (9)
4.3 软件设计 (10)
5 上位机与下位机的设计 (10)
5.1 上位机设计 (10)
5.2 下位机设计 (11)
5.3 上位机与下位机之间的通信 (12)
5.3.1 PLC的通信功能 (12)
5.3.2 PLC的通信协议 (12)
6 通讯网络 (15)
6.1 中央控制室 (15)
6.2 控制分站 (15)
6.3现场监测仪表 (15)
7 结束语 (16)
致谢 (17)
参考文献 (18)
1 引言
随着国民经济的发展，国家对环保事业也越来越重视，越来越多的污水处理厂正在兴建或待建中，只要稍上规模的污水处理厂，无一例外地都使用了PLC 作为其自控系统的主要设备。
工业污水处理自动控制近年来一直是控制领域研究的热点之一。伴随着技术进步、工艺改进、系统完善的同时,对工业污水处理的控制也提出了更高的要求。本系统构建了基于PLC的工业控制网络,采用PC机和PLC组成网络控制。为提高系统可靠性,用工控机作为上位机,PLC作为下位机,控制现场设备运行。PLC编程采用了一种简便实用的方式。从而实现污水处理过程的自动控制功能，同时与合流中央监控系统进行通信，上传数据和接受中央监控系统下发的控制命令。整个控制系统改造最终达到无人或少人值守的目的。本系统大大提高了污水处理的自动化水平[1]。
2 系统总体设计
该污水处理系统,包括明渠除渣系统、平流隔油池系统、中和池中和系统、SBR反应池系统和除盐池除盐5个子系统.经过处理的水可满足回收利用的要求,能实现污水的循环利用。
生产废水先通过栅格，使污水中的废渣与水分离,然后进入隔油池，通过刮板及刮泥机清除水中的油液，中和池做酸碱中和处理,污水从中和池进入SBR反应池进行厌氧-好氧曝气,在微生物的作用下,污水中的有机污染物作为营养物质被微生物氧化分解,废水得到净化。经过曝气处理的废水去除有机污染物后进入沉淀池进行固液分离。分离后的水进入处理池,加药处理后将清水外排;分离后的污泥进入集泥池,经加药混合、絮凝反应后外运填埋[2]。
污水处理系统的工艺流程见图1。
图1 工艺流程图
3 控制系统设计
3.1 除渣
工业污水中含有大量的废渣，如果不经处理直接排入河中，不仅污染环境，而且会提高河床高度，阻塞河道。尤其是在雨季到来的时候，会对人民的生命造成极大的危害，给国家带来巨大的经济损失。
除渣系统主要由格栅完成。
明渠内的格栅由一组平行金属栅条制成,一般斜臵于污水主渠道上,截留污水中的大块固体物,如塑料制品、纤维及其他生活垃圾,以防止阀门、管道及其后续处理设备堵塞或损坏. 污水过栅越缓慢,拦污效果越好,但过栅缓慢易造成栅前渠道或栅下积砂而使过水断面缩小,流速变大.因此,污水过栅的流速应根据污水中污染物的组成、含砂量及栅条间距等确定.格栅条间距应根据污水的种类、流量代表性杂物种类和尺寸大小等来确定,既要满足除渣要求,又要满足后续水处理构筑物及设备的要求。
除渣系统的结构如图2
图2 格栅除渣结构图
污物的堵塞将会使格栅前后的水位差增加,用液位计来测量该水位差, PLC 通过测量液位差值控制格栅除污机的清污动作，当格栅前后的液位值之差大于预定值时开启格栅除污机，当液位差值减少至预定值时自动停机。除污机位于明渠内的格栅上。此外PLC系统还可控制开启顺序和运行时间。
格栅除污机的工作原理：格栅除污机是由一种耙齿配成一组回转格栅链，在电机减速器的驱动下，耙齿进行逆水流方向回转运动；当耙齿链运动到设备的上部时，由于槽轮和弯轨的导向，使每组耙齿之间产生相对运动，绝大部分固体物质靠重力落下，另一部分则依靠清扫器的反向运动把粘在耙齿上的杂物清刷干净。
本系统设有液位报警模块，由液位计来测量明渠内的水位，当明渠内的水位超过给定的界限时，报警器发出报警，同时，系统停止工作。工作人员应及时清查问题所在，当该问题解决后，系统重新投入运行[3]。
液位报警系统的结构如图3
图3 液位报警结构图
3.2 除油
当污水中含有过多的油类物质时，油膜就会覆盖水的表面，导致外界的氧气
无法进入水中，而水中产生的废气也无法顺利排出。从而会影响水中各种生物的正常新陈代谢，导致大量的生物灭绝。
除油系统由隔油池中设臵的刮油机完成。
平流隔油池中,一般装有链条式刮油机,废水从池的一端进入,从另一端流出.池内水平流速较小,进水中相对密度小于 1.0的油滴在浮力的作用下上浮,并积聚在池的表面,通过设在池面的集油管和刮油机收集浮油;相对密度大于 1.0的油滴随悬浮物下沉到池底,进入收泥斗后定期排放。
刮油机的结构如图4
图4 刮油机结构图
本系统报警模块的原理及其结构图同除渣系统的原理及其结构图。
3.3 中和处理
当污水中含有酸性或碱性物质时，就会使水中的酸碱性不平衡，从而改变水中生物的生活环境，导致水中生物大量灭绝。若用这种水进行灌溉，就会使作物枯萎、死亡，给人民带来巨大的经济损失。
中和处理系统通过中和池完成。
操作工人通过自动控制或手动控制加酸与加碱的阀门与含有酸碱性废水的充分中和,力图通过中和反应使污水的PH值在6.5-7.5之间,然后流入SBR反应池,这样使SBR反应池中为中性环境,适合微生物将有害物质充分分解为无害物质。其工艺流程如下：
由PH值量计测量污水的酸碱值，控制加酸阀、加碱阀进行中和作业。
(1)若为酸性时，PH值量计酸性触点接通，加碱阀门打开。
(2)若为碱性时，PH值量计碱性触点接通，加酸阀门打开。
(3)若酸碱适中时，PH值量计中性触点接通，加碱阀和加酸阀门关闭，安全灯打开[4]。
中和池结构如图5
图5 中和池结构图
本系统报警模块原理如下：
当PH值量计检测到中和池内的PH值小于2时，就说明水中的酸性太强，为防止此酸性污水对处理设备的某些元件造成危害，此时，报警器发出报警，设备停止工作。
当PH值量计检测到中和池内的PH值大于12时，就说明水中的碱性性太强，此时，报警器发出报警，设备停止工作。
系统报警时工作人员应对污水来源进行调查，看是否有强酸或者强碱物质泄露。如果有，则应该及时治理；若没有，则应该对污水进行必要的稀释，而后，才能继续处理污水。
此外，本系统液位报警模块的原理及其结构图同除渣系统的原理及其结构图。
3.4 除有机物
当水中含有大量的有机物时就会导致水质富营养化，某些浮游生物在水中爆发性繁殖，消耗水中大量的氧气，从而使水中的其他生物大量死亡。这种生长量特别巨大的浮游生物是粉红色或红褐色的，因此染红了海水，导致了赤潮。赤潮不仅给海洋环境、海洋渔业和海水养殖业造成严重危害，而且对人类健康甚至生命都有影响。一方面，赤潮引起海洋异变，局部中断海洋食物链，使海域一度成为死海；另一方面，有些赤潮生物分泌毒素，这些毒素被食物链中的某些生物摄入，如果人类再食用这些生物，则会导致中毒甚至死亡。
清除有机物通过SBR反应池完成。
污水生物处理技术中的序批式活性污泥法(SBR法)是一种简单、快速且低耗的污水处理工艺，具有以下优点：
（1）结构简单；
（2）沉淀性能好；
（3）有机物去除效率高；
（4）提高难降解废水的处理效率；
（5）防止污泥膨胀性能强；
（6）脱氨、除磷效果好；
（7）耐冲击负荷和处理能力强。
本系统共一个SBR反应池，池子中有一台曝气机。曝气机的运行是由可编程序控制器来实现自动控制，在每个反应周期内，曝气机在相应的时间段内运行，并根据SBR反应池内水质调整曝气量，实现节能运行。
污泥的厌氧消化不但使有机物消化分解提高污泥稳定性而且随着污泥稳定化过程产生大量高热值的沼气作为能源利用,使污泥资源化。
其过程包括：
①充水(打开进水泵) 7h;
②曝气(开启空压机) 1.75h;
③沉淀 1.5h;
④排水(打开电磁阀) 0.5h
从充水开始到排水结束为一个周期。在一个周期内通过曝气、停气使充氧/缺氧状态相互交替进行。在分解污水含碳化合物的同时,相继进行含氮化合物的硝化和反硝化,最终达到脱磷、脱氨和脱氮的目的[5]。
本系统液位报警模块的原理及其结构图同除渣系统的原理及其结构图。
3.5 除盐
若污水不经除盐程序，直接排出，当水中的盐类物质含量达到一定的浓度时，就会改变水中生物的生存环境，导致水中生物的细胞里的水分大量流失，从而，使各种生物脱水而死。
除盐系统经过除盐池完成除盐程序。
除盐时由除氯仪检测，当系统检测到水中含有盐类物质时，开启阀门，使该污水流入除盐池，利用反渗透膜的特性来除去水中经过中和反应及生物化学反应所产生出来的多余的盐类物质；当系统未检测到盐类物质时，则污水通过沟渠流入清水池。
为了防止反渗透膜两侧的压力突变造成渗透膜破损，应对除盐池进行划分，
使每个分支都有一个半透膜，从而，提高半透膜的使用时间，节省成本。
除盐系统的结构如图6
图6 除盐系统结构图
本处理系统所有控制阀采用就地和远程控制方式,即使在程控系统完全故障的情况下还可以通过就地控制实现手动控制。选择远程控制时,控制阀由操作员在操作站上控制。操作员可以在操作站对控制阀进行状态监视和动作控制,对控制阀的控制可分选择自动和手动方式。在自动方式时控制阀受P L C逻辑程序控制,在手动方式时控制阀由操作员直接在操作界面上点击控制。也可通过键盘和鼠标在控制室内的操作站上进行远方操作。
阀门的开关与闭合与水位联锁,低液位开启、高液位闭合并报警。自动/手动/就地操作进行联锁。系统所有被检测量可在操作界面上实时监视。系统控制每列装臵的停止和再生程序、自动加酸加碱程序。对于顺序控制设臵必要的分步操作、成组操作或单独操作等,并有中断或旁路等操作功能。在操作站界面上显示各步骤设定时间和剩余时间等。
当某一设备发生故障时，画面上出现“报警”字样，并且代表该设备的图形将闪烁，在报警记录中出现故障发生时间、故障设备名称及告警原因等，因此能及时通知操作人员，以便最快地排除故障，恢复生产运行。另外还可对PLC进行诊断报警[6]。
4 PLC选型
PLC是可编程控制器的简称，在本系统中PLC代替了原先的硬接线的控制逻辑电路，实现了生产的自动控制。
PLC较原先的继电器控制有下列优点:
(1)控制程序可改变
在污水厂生产工艺或流程改变的情况下，不必改变PLC的硬件设备，只要改变相应的程序就可满足用户的要求。
(2)适用于工业环境，具有高可靠性
PLC产品的平均无故障时间达5年以上，因而它是一种高可靠的产品，大大地提高了生产设备的工作效率。
(3)PLC功能齐全
一般PLC具有开关量及模拟量输人/输出、定时、计数、逻辑和算术运算，顺序控制，PID调节，通信等功能。除了应用于开关量控制系统外，也可用于连续的流程控制系统，从而使污水处理设备的控制水平大大提高。
（4)易掌握，便于维护
使用人员只需掌握工程上通用的梯形图语言就可进行用户程序的编程和调试。因此，即使不懂计算机的人，也能掌握PLC。又由于PLC具有自诊断功能，因而较容易进行维护，查找出故障原因。由于PLC自身的高可靠性，也使其故障率几乎降至于零。正是PLC具有这么多的优点，才使越来越多的PLC应用到污水处理厂中[7]。
本文采用日本松下电工公司的FP系列PLC，其型号位C16。本文使用一个8位的I/O扩展模块。
PLC通过各种模块接口采样电信号；控制信号由PLC输出后以4—20mA电流形式送到执行机构，控制执行机构的动作。
4.1 PLC的I/O口分配
输入设备输入设备
启动开关SB0 X0 明渠电磁阀KM0 Y0
明渠低位液位计B1 X1 明渠高液位报警灯HL1 Y1
明渠高位液位计B2 X2 刮油机KM2 Y2
除油池低位液位计B3 X3 除油池高液位报警灯HL3 Y3
除油池高位液位计B4 X4 加碱阀KM4 Y4
中和池低液位计B5 X5 加酸阀KM5 Y5
PH计酸性触点B6 X6 强酸报警灯HL6 Y6
PH计碱性触点B7 X7 强碱报警灯HL7 Y7
PH计强酸性触点B10 X10 中和池高液位报警灯HL10 Y10
PH计强碱性触点B11 X11 冲水电磁阀KM11 Y11
中和池高液位计B12 X12 空压机KM12 Y12 SBR反应池低液位计B13 X13 沉淀池状态灯HL13 Y13 SBR反应池高液位计B14 X14 排水阀KM14 Y14
除盐池低液位计B15 X15 SBR反应池高液位报警灯HL15 Y15
除盐池高液位计B16 X16 除盐系统电磁阀KM16 Y16
停止开关SB17 X17 除盐池高液位报警灯HL17 Y17 4.2 系统外部接线图
本系统外部接线图如图7
图7 系统外部接线图
4.3 软件设计
系统总程序设计如图8
图8 系统总程序图
5 上位机与下位机的设计
5.1 上位机设计
污水处理监控系统用于对4个污水分站的运行状态进行集中监控，用于监控的工业控制计算机通过工业以太网与现场的PLC主站相连，上位机操作系统采用Windows XP，监控画面图形使用3DMAX制作。上位机的主要功能是对污水站数据采集和自动控制系统的控制参数进行设臵，监控设备的运行及控制状态，绘制重要参数的变化曲线。当上位监控机PC启动后,首先进入了管理员登陆界面,输入
正确的登陆码,进入污水处理工艺监控界面,其中包含过程工艺监控画面,控制操作画面,实时曲线画面参数设定画面,报警画面等。这些画面之间可以随意的切换。在退出系统之前,系统会询问你是否确定退出,以防止误操作。
上位机软件设计。上位机为通用的工控计算机。为了更好地反映各设备的运行情况,又分别制作了中和池系统、厌氧池系统、组合池系统、沉淀池系统等分画面。画面中各参数值都是根据下位机PLC的改变而改变的。工作人员通过这些画面可以随时对系统的运行参数、设备状态、各种越限报警信号,进行实时监测、处理、记录和显示。
监控软件启动时首先进入主画面,可直观地显示污水处理工艺流程图,各个设备的运行状态、仪表读数都可以在主画面中显示。点击主画面中的对应的按钮,可直接切换到各个分画面系统相应的监控画面,分画面可以查阅各个仪表、传感器和阀门的参数,还可以进行上下限报警、打印报表、显示趋势曲线等设臵。
如“中和池系统”,以污水pH中和系统的流程为监控界面,在中和池和管道的敏感区安装pH计,其输出的4mA～20mA标准信号进入A/D转换器,经过A/D转换后变为相应的数字信号,然后进行运算,再输出一组4mA～20mA标准信号,信号反馈到上位机,根据当前运行情况来控制阀门,以控制所加酸碱量,达到酸、碱平衡。流程图上可监控各个现场数据,每个监控点均放在流程图的相应位臵,可实时显示过程数据。
5.2 下位机设计
下位机系统软件设计。下位机采用松下FP0型PLC,可以和现场的传感器、变送器、自动化仪表相连,进行数据通信、数据处理和数据管理。根据工艺要求,PLC得电自检无误后,外部传送信号通过传感器、自动化仪表输入到PLC,当电路发生短路、断路或过载时电动机将停止,同时发出报警。通过PLC进行数据处理,PLC可根据液位信号决定设备的启停和阀门开关,以出水水质为依据采用前馈—反馈控制方法,使系统在各种工况下都能够实时地、稳定地控制水质。液位、PH值等模拟量也采用闭环控制,形成多个控制回路。
污水处理过程逻辑性很强,阀门和液位之间动作有很多连锁关系,将所有有连锁关系的阀门和液位的动作关系确定清楚,然后用相应的控制点形成电气连锁,即可实现工艺要求。
整个软件设计为便于调试采用模块化编程,其主要包括信号获取处理、信号控制、故障模块的设计,与上位机通信的设计。控制每个设备的功能模块都编制好后,将功能模块都放在组织块中,PLC执行程序时,按顺序执行组织块中的所有功能模块,就可以实现对所有设备的自动或手动控制[8]。
5.3 上位机与下位机之间的通信
5.3.1 PLC的通信功能
PLC与计算机的通信一般是通过计算机的串口实现的。根据一台计算机与
PLC通信数量的不同，可分为一台计算机与一台PLC通信的1：1方式，一台计
算机与多台PLC通信的1：N方式。本文采用1：N的方式[9]。
此时，计算机使用RS-422/RS-232C适配器通过RS-422口与PLC连接，如图
9所示。
图9 计算机与PLC连接图
5.3.2 PLC的通信协议
FP系列PLC通信系统的基本协议是松下电工的专用通信协议MEWTOCOL,分为两个部分：一是关于PLC与计算机的通信协议的MEWTOCOL-COM，另一个是关于数据传送协议的MEWTOCOL-DATA。
（1）MEWTOCOL-COM通信协议
①发送命令帧格式
通信开始先由计算机发出呼叫，呼叫信息包括一些特殊标志码、PLC站号和
呼叫字符等，具体格式如图10。
图10
②响应帧格式
PLC接到计算机的呼叫后，首先判断是不是一个完整的信息，然后检查呼叫站号是不是自己的站号，若是呼叫自己，则发送响应信息，否则不予理睬。
如果正常，PLC发送下面信息，如图11。
图11
在数据传送期间如有错误，将由PLC发送下面信息，如图12。
图12
（2）MEWTOCOL-DATA协议
这是应用在PLC与PLC之间或计算机之间进行数据传送的通信协议。
①发送命令帧格式，如图13。
图13 ②响应帧格式
正确响应，如图14。
图14错误响应，如图15。
图15
6 通讯网络
该自动化系统是由中央监控管理级(工业计算机)、区域现场级(可编程逻辑控制器)、检测执行级(现场监测仪表)组成的三级计算机分散控制系统。
6.1 中央控制室
一般来说,中央控制室设备主要有工控计算机、工业电视监控系统、不间断供电电源、打印机、网络控制设备、大型屏幕显示设备等组成。
中央控制室的功能主要是接收现场控制分站传送的各阶段工艺参数及设备状态,为生产管理提供依据;工艺管理人员按工艺要求,通过工控计算机向现场控制分站发出控制指令;另外工控计算机具备数据记录、报表打印、趋势查询、报警查询和确认等功能;工控机监控软件的操作、数据更改也在此进行;它还可与上级企业管理网络进行通讯,为上级管理单位提供生产信息等工作。中央控制室以工控计算机为核心,采用100M交换式的计算机局域网络,通过光纤冗余环和工业以太网交换机与各控制分站相连接进行数据传输。
工业电视监控系统是在中控室操作监视台上设视频控制器和监视器,可控制、切换视频图像和显示模式,通过调整安放在不同运行区域控制摄像机的方位角度,巡视或定点监视生产区域的设备运行状况和工艺调整的执行情况。
6.2 控制分站
控制分站由一套可编程控制器PLC、一台现场操作显示系统一台不间断供电电源UPS、分布式或远程I/O单元组成。控制分站一般根据生产工艺设备的布臵区域进行设臵。中小型污水处理厂一般设臵2-4个控制分站。每个控制分站负责相应区域所有自动化设备的控制,控制分站的主要功能是接收现场采集的生产数据,并将生产数据通过网络上传至中央控制室,接受中央控制室发出的控制指令,完成对现场设备的控制操作。
6.3现场监测仪表
现场监测仪表是在工艺运行过程中在线测量、监视、显示工艺运行环节关键数据参数的自动化智能仪表,是最基层的数据采集来源。现场监测仪表主要分为两大类:
(1)反映物理参数的检测仪表,主要包括压力测量仪表、流量测量仪表、温度测量仪表、液位测量仪表。
(2)反映水质状况的在线分析仪表,主要有溶解氧分析仪、工业酸度计、污泥浓度计、检测仪等设备。
仪表的维护应严格按照生产厂家提供的维修与维护说明书、手册进行。每日
巡视、定期清洗、注意校验标定,做好维修计划,保证仪表的正常运行。
中控室操作站监控污水处理和污泥处理的全过程,是整个计算机系统的枢纽。加药间一体化工控机监控加药区域的过程,脱水机房一体化工控机监控脱水机房区域的处理过程。厂长室计算机系统仅有监测功能,没有控制功能,所监测的是污水处理、污泥处理的全过程。中控室操作站和模拟屏之间通过RS232进行串行通信。
污水处理厂多采用工业以太网连接中央控制室与控制分站的数据传输,传输速率一般为100Mbps,这种系统的整体稳定性、可靠性强[10]。控制系统的结构图，如图16。
图16 控制系统结构图
7 结束语
本文采用PLC对污水处理厂的控制系统进行了改造，经过调试和运行，本控制系统基本达到预期的控制要求，系统具有较高的可靠性，可基本实现污水处理厂的无人化管理，不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。其中,PLC发挥了相当重要的作用。从而降低了污水厂的运行成本。运行实践证明，与传统继电器控制相比，节省了大量时间继电器、计数器及其他相关设备，提高了自动控制的准确性和可靠性，同时保障了设备的运行安全，收到了良好的经济效益和社会效益。
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
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
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。
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
一种远程控制系统的设计与实现 刘旭东 (长安大学信息工程学院陕西西安710064) 摘要:目前,随着计算机网络的广泛应用,无纸办公和远程办公是人们经常谈及的话题,为了实现计算机网络的这 种应用,方便人们工作,本文提出了一种远程控制系统。为了实现这个系统,首先从系统所要实现的功能着手,设计出该 系统的体系结构,并详细说明体系结构中各模块的主要功能;接着从通信效率和网络环境方面考虑,设计出适合于该系统 的通信协议;最后以流程图的方式详细说明系统软件的实现过程。 关键词:远程控制;软件;系统结构;通信协议 中图分类号: TP393.09 文献标识码: B 文章编号: 1004 373X (2005) 02 053 03 1 引言 随着计算机网络的飞速发展,人们可以很方便地从Internet上获取和自己工作生活密切相关的信息,世界也真正变成一个地球村,我们可以和世界上其他任何一个人通过计算机网络进行沟通,信息资源达到了高度的共享。从这一点得到启发,希望能够设计一个远程控制系统,通过他可以在家里控制办公室里的计算机。如果你是软件开发商,你的员工可以通过他在办公室里远程为客户配置系统、对产品进行维护,如果客户向你报告软件产品出现问题你可以远程对产品进行调试,最终解决问题。这样员工就不会因长期的劳苦奔波而抱怨,用户也不会因为你不能及时解决产品的问题而和你讨价还价,当然也为公司节约了人力和财力。下面详述该远程控制系统是如何实现的。 2 远程控制系统的体系结构设计 该远程控制系统由服务器端和客户端2个部分组成,客户端可以通过鼠标和键盘控制服务器端的计算机,同时还可以相互传输文件。其体系结构如图1所示,主要由安全性校验、屏幕控制、鼠标控制、键盘控制、命令控制、文件传输、端口设置等6个模块组成。下面具体说明各个模块的功能。 (1)安全性校验模块 从系统安全性方面考虑,目的是让客户端和服务器端建立可信联接,客户端要想完全控制服务器端的计算机,必须先通过服务器的验证取得服务器的信任。这样可以避免一些不怀好意的人通过客户端窃取服务器端计算机中有用的资料。
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、
远程监控系统设计方案一、概述 家庭监控的网络化、智能化、高清化已经是安防行业自我追求的另一高度。由于家庭监控的智能化依赖于网络技术与高清技术的发展，网络低速曾经阻碍了家庭安防的发展。但4G 网络的到来，为监控行业打开了新的局面，也为家庭安防实现一个阶段性发展，必然也将推动家庭网络监控的全面覆盖。 各地虐童案例、非法入侵、入室盗窃等事故的频频发生，自身安全和家庭财产成为民众关心的社会话题。这些恶性事件提高了民众对安全的防范意识。在众多智能家居系统中，家庭监控已经成为其中的一员了。看孩子、看父母、防保姆、防小偷…… 家庭监控俨然成为了家庭安全保障的得力智能助手。网络技术的普及也让众多不懂监控技术的大众能够安装和使用监控设备。技术人员不必亲自到场解决各种问题，只需要在网络进行指导就行。通过安装一套远程视频监控系统，就可以解除您的后顾之忧。在上班或出差时，您可以随时通过电脑或手机查看家中即时的实时影像，及时与家人面对面地沟通，了解家庭情况。 家庭安防监控系统主要是通过远程安防监控器，实现对家庭智能化系统中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安装置等进行集中的或异地的控制和家庭事务管理，实现对家庭中重要设备进行远程信息查询、安防报警、远程监控等功能。 二、系统设计目标 在进行家庭监控系统设计时，根据用户的实际需求，从架构合理、安全可靠、产品主流、低成本、安装简便为出发点，注重用户体验并为用户提供先进、安全、高效的系统解决方案。 三、系统设计原则与依据 1、设计原则 本系统是以孩子、老人的安全和财产安全为主，本着美观大方的理念，在孩子的卧室、老人的卧室、主要活动场所（客厅、阳台）、门口等安装监控摄像机，摄像机的图像通过视频线缆传送到监控主机上，设置好路由器将视频图像通过ADSL传送出去。在此方案设计中，以下原则贯穿于设计工作中的全部过程： （1）可靠性原则 （2）实时准确的原则 （3）先进性与实用性相结合的原则 （4）灵活扩展原则 （5）便于维护原则 （6）安全性原则 四、总体设计 1、需求分析 大部分家庭的监控面积在70㎡至200㎡之间，在视频监控方面投入不会太多，因此家庭网络视频监控系统还是以经济性为主，实现现场监视、记录、查询、报警等功能即可。要求价格实惠、功能适中，性能稳定可靠、无需专人管理、安装方便、使用简单、图像清晰，而且占用带宽低。
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：
1 绪论 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。与此同时，在我国大部分城市和地区，本已极为有限的水资源还受到水质恶化和水生态系统破坏的严重威胁。由于80%以上的污水未经有效处理就直接投进水域，已造成我国1/3以上的河段受到污染，90%以上的城市水域严重污染，近50%的重点城镇水源不符合饮用水标准。尤其伴随着城市化和工业化进程的加速，需水量和污染物排放量迅速增长，水危机不仅会长期存在，而且有迅速加剧的趋势。水资源短缺和水环境污染造成的水危机已经成为我国社会经济发展的重要制约因素。国外水环境恢复与再生的实践表明，污水深度处理与再利用是通向健康水循环的桥梁，推进污水深度处理和普及再生水，利用人类与自然兼容协调，创造良好水环境，促进人类可持续发展的重要举措。 1.1 选题的目的和意义 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序的环境污染。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量为28000亿m2，居世界第六位，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50个。据中国经济信息网分析统计，全国按目前正常需要，年缺水总量约为300亿～400亿立方米，因缺水造成的经济损失每年达2300亿元，超过洪涝灾害。水资源的匮乏和水资源的污染，已经严重影响了人民的日常生活，严重影响了我国的经济建设和发展。特别是我国北方城市，如、、等城市水资源更为短缺。根据国家十五发展纲要，十五期间各县市都要建立污水处理厂，如何保证处理过程的正常运行，减少运行成本成为环保部门、城建部门所关注的问题。目前国家治理污染的重点是“33211”工程，即“三河”(淮河、海河、辽河流域)、“三湖”(太湖、、滇池)、“两区”(酸雨控制区、二氧化硫控制区)、“一市”()、“一海”(渤海流域)[1]。我国城市污水处理的电耗为0.365kwh/m3、日本为0.304kwh/m3、美国为0.243kwh/m3，并且我们的工作人员还要比这些国家多，但是我国城市污水处理深度却远不如这些国家。造成这种结果的原因主要是：污
P L C论文控制系统设计 The pony was revised in January 2021
基于P L C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
收稿日期:2003-04-28 作者简介:吴志攀(1975-),男,广东五华人,惠州学院电子系教师,中南大学信息科学与工程学院在读研究生. 第24卷第3期 2004年6月惠州学院学报(自然科学版)Journal of Huizhou University (Nat.Sci.)Vol 1241No 13J un 12004 远程控制系统的设计与实现 吴志攀,赵跃龙,杜华英(中南大学信息科学与工程学院,湖南 长沙 410083) 摘 要 本文用VB 对远程控制系统进行了设计与实现,并对其中每个部分的功能进行了较为详细的说明 关键词 远程控制;Winsock ;VB. 中图分类号:TP393.5 文献标识码:A 文章编号:1671-5934(2004)03-0038-06 1 引言 远程控制系统用处很大,实用性很强,应用范围很广。可以应用在教学方面:教师机控制着学生机,实现远程广播、远程控制、文件共享传送等功能;也可以应用在网吧的计算机管理,对计算机进行监控,用于上机收费等。 2 简易远程控制系统实现思想 2.1本系统所具有的基本功能: ①实现主机远程控制客户机重新注销、重新启动、强行关机。 ②实现主机远程撤消客户机的桌面背景等,锁定客户机的键盘、鼠标。 ③实现主机与客户机的互发短信、文字聊天。 ④实现主机与客户机的文件传输。 ⑤实现主机信息广播到各个客户机,远程监视客户机,远程控制客户机。 2.2本系统的实现思想 本系统使用Winsock 进行网络通信。客户/服务器模式兴起于90年代,到了90年代的中期开始成为流行的使用模式,它的出现从总体上讲有以下两个原因: 第一个原因,在客户/服务器模式出现以前,占主导地位的是60年代的集中式大型机模式和80年代的PC/文件服务器模式。它们有很多的缺点:大型机模式实现了高度的集中控制,但是操作不便;而PC/文件服务器模式虽然提供了较好的用户界面,但是却大大提高了体系的整体开销和维护成本。而客户/服务器模式在继承了PC 模式的友好用户界面的基础
摘要 随着科学技术的发展，近年来我国的电梯生产技术得到了迅速发展，一些电梯厂也在不断改进设计、修改工艺。更新换代生产更新型的电梯，电梯主要分为机械系统与控制系统两大部份，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，交流调速是当前电梯拖动的主要发展方向。目前电梯控制系统主要有三种控制方式：继电路控制系统(早期安装的电梯多位继电器控制系统)、PLC控制系统、微机控制系统。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。微机控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术等缺陷。而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强,设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视等优点，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式，目前也广泛用于传统继电器控制系统的技术改造。 关键词PLC；电梯；控制系统；设计 I
Abstract Along with science's and technology's development, the recent years, our country's elevator production technology obtained the rapidly expand. Some elevator factory unceasingly is also improving the design, the revision craft. The renewal production renewal's elevator, the elevator mainly divides into the mechanical system and the control system two major parts, along with the automatic control theory and microelectronic technology's development, elevator's dragging way and the control method has had the very big change, the exchange velocity modulation is the current elevator dragging main development direction. At present the lift control system mainly has three control modes: Following electric circuit control system (“early installment elevator many black-white control system), PLC control system, microcomputer control system. Because the black-white control system the failure rate is high, the reliability is bad, control mode not nimble as well as consumed power big and so on shortcomings, at present has been eliminated gradually. Key words PLC, elevator, control system, design II