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西门子PLC在污水处理厂中的控制系统设计文摘本文主要介绍了PLC在城市污水处理中的具体应用实例，系统介绍了城市污水处理工艺流程以及基于SIEMENS的S7—400 系列PLC的污水处理实施方案，介绍城市污水处理厂监控系统数据采集的方法。
可编程控制器即PLC是综和了计算机技术、自动控制技术和通信技术的一种新型的、通用的自动控制装置。
现在可编程控制器已经成为最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业控制微型计算机。
它具有功能强、可靠性高、使用灵活方便、易于编程以及适应工业环境等一系列优点。
为了提高污水处理厂的运行管理水平，PLC也成为了该系统的重要组成单元之一，在该系统中各单元按一定拓扑结构互相连接构成污水处理厂的控制系统。
关键词污水处理；自动化控制系统；PLC；硬件配置；软件设计。
Digest this article mainly introduced PLC in the city sewage treatment concrete application example, the system introduced the city sewage treatment technical process as well as based on SIEMENS S7-400 the series PLC sewage treatment implementation plan, introduces the city sewage treatment plant supervisory system data acquisition the method.The programmable controller was PLC is the grand total computer technology, the automatic control technology and the communication one kind new, the general automatic control device.Now the programmable controller already became importantly, most reliable, the application situation most widespread industry control microcomputer.It has the function strong, the reliability high, the use nimble convenient, easy to program as well as the adaptation industry environment and so on a series of merits.In order to enhance the sewage treatment plant the movement management level, PLC has also become one of this system important composition units, in this system various units according to certain topology interconnection constitution sewage treatment plant control system.Key word sewage treatment; Automation control system; PLC; Hardware disposition; Software design.1.2 对工艺流程的阐述城市污水依次经过粗格栅、进水泵房、沉砂池、初沉池、曝气池和二沉池来实现污水的处理。
摘要我国污水处理事业迎来了高速发展的阶段，不仅大城市，很多中小城市、铁道各车站区，甚至发达地区的乡镇都开始修建污水处理厂。
随着现代控制技术和计算机技术的飞速发展，控制技术在污水厂中得到了广泛应用，使得整个污水处理过程实现了计算机监测、控制和管理，以实现高质量、低成本、稳定可靠的运营方式。
本文采用生物法中氧化沟法进行污水处理，结合污水处理流程，本系统需控制7台设备和检测2个参数。
共有32个输入开关量和20个输出开关量。
最终选择公司内装60个0端子的2一60—A型。
它运行速度快，控制可靠，具有强大的指令系统和丰富的输入输出扩展设备与特殊扩展设备，并进行了硬件和软件设计。
在软件设计中做了上位机和下位机软件设计。
并利用组态软件实现动态实时显示过程控制参数和系统运行状态，报警和报表等功能。
本文通过控制系统的配置和控制方式，和由控制站和上位机组成的控制系统，从而实现污水处理整个过程的实时监测和自动控制。
本文应用控制达到了设备的自动监视和控制，使出水指标稳定，满足了工艺要求，并且节省了大量的人力物力。
关键词：污水处理；；控制系统目录摘要............................................... 错误!未指定书签。
1 绪论............................................... 错误!未指定书签。
1.1 设计的背景与意义.............................. 错误!未指定书签。
1.2 研究现状...................................... 错误!未指定书签。
1.3 主要内容和预期目标............................ 错误!未指定书签。
2 污水处理的工艺流程.............................. 错误!未指定书签。
2.1 工艺技术简介.............................. 错误!未指定书签。
基于PLC与组态的智能污水处理控制系统设计基于PLC与组态的智能污水处理控制系统设计污水处理是保护环境、实现可持续发展的重要环节。
随着现代科技的发展，越来越多的智能技术被应用于污水处理领域，使污水处理过程更加高效、智能化。
本文将介绍一种基于PLC （可编程逻辑控制器）与组态的智能污水处理控制系统设计。
一、系统的设计原理该智能污水处理控制系统主要由 PLC 控制器、人机界面组态软件和各种传感器组成。
PLC 控制器负责实时采集和处理传感器的数据，并根据预设的逻辑算法，控制执行器进行相应的操作。
人机界面组态软件提供可视化的操作界面，方便用户实时监测和控制污水处理过程。
二、系统的硬件设计1. PLC 控制器：选择一款功能强大、性能稳定的PLC 控制器，具备快速的信号采集和处理能力，支持多种通信接口，以实现与其他设备的无缝连接。
2. 传感器：根据污水处理的需要，选用适合的传感器，如水位传感器、流量传感器、温度传感器等，用于测量和监测污水处理过程中的各项参数。
3. 执行器：根据需要，选择适当的执行器，如电动阀门、电泵等，用于根据PLC 控制器的指令控制相关设备的运行状态。
4. 人机界面设备：选用带有触摸屏功能的显示屏作为人机界面设备，通过组态软件与PLC 控制器进行通信，实现实时监测和控制。
三、系统的软件设计1. PLC 程序设计：根据处理污水的具体工艺流程和要求，设计合理的逻辑算法，并通过PLC 程序对传感器的数据进行采集和实时处理，然后控制执行器进行相应操作。
2. 人机界面组态软件设计：利用组态软件进行界面设计，包括设置仪表、开关、报警等功能，使操作界面美观、直观，并提供实时显示污水处理过程中的各项参数和设备运行状态。
四、系统的功能特点1. 自动控制：基于PLC与组态的智能控制系统能够根据预设的逻辑算法自动监测和控制污水处理过程中的各项参数和设备的运行状态，实现全自动化的污水处理。
2. 实时监测：通过人机界面设备上的触摸屏显示，用户可以实时监测污水处理过程中的各项参数，如水位、流量、温度等，便于及时发现和解决问题。
电气控制设计——某污水处理控制系统设计专业：电气工程及其自动化班级：学号:姓名：指导教师：完成日期：目录1.1 研究目的和意义 (3)1.2 课题主要设计的容 (4)2. 1信号输入 (4)2. 2控制输出信号 (5)3.1主要组成部分 (6)3.2电气控制系统 (6)3.3工业污水处理系统的工作原理 (6)3.3.1控制系统总体框图 (6)3.3.2工作过程 (7)3.3.3工业污水处理系统主电路设计 (8)3.4 PLC选型 (10)3.5 PLC的I/O资源配置 (10)3.5.1数字量输入部分 (10)3.5.2数字量输出部分 (11)3.5.3模拟量输入部分 (12)3.5.4 模拟量输出部分 (12)4.1总体流程设计 (13)4.1.1手动模式 (14)4.1.2自动模式 (14)参考文献 (20)附录Ⅰ控制程序 (21)附录Ⅱ部分主电路图 (23)附录Ⅲ硬件接线图 (24)绪论1.1 研究目的和意义1号磁滤器的滤水工艺流程见图。
1号磁滤器的I／O分配表见图(以三菱系列PLC为例)。
2号和3号磁滤器的I／()分配表与1号相同，只是将输入地址编号X0～X5改为X400～X405和X500～X505，将输出地址编号Y30～Y35改为Y430 ～Y435和Y530～Y535。
按下启动按钮AN1，使X0接通。
“电源信号”是输出端“电源通断”Y30的反馈信号，当PLC的Y30正常接通，则接入电源通路中的控制接点导通，使Xl接通，滤水工艺顺利运行下去。
同理，“进水阀信号”是输出端“进水阀通断”接通时的反馈信号。
这种控制方式提高系统的可靠性，若有某个输出信号不正常，就会立刻停止滤水工序。
本系统要求：三台或二台滤水器应能各自按滤水工艺流程并行工作；反洗时，只能单台工作，其他需反洗者必须等待；在滤水时，只要出现“管压差高”的信号，则立即停止滤水工序，自动进入反洗工序。
1.2 课题主要设计的容本课题主要设计的容是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,主要由以下容组成：（1）介绍了工业污水处理的基本容，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2. 1信号输入工业污水处理系统信号输入检测方面主要涉及四类信号的监测，主要包括：按钮的输入检测、液位差的输入检测、液位高低的输入检测，以及曝气池中含氧量的输入检测。
某污水处理厂集控室PLC控制系统某污水处理厂集控室PLC控制系统环保行业解决方案一、系统要求：生产过程的监测与自动控制，可以实现生产现场的无人值守和全厂微机化管理，为具有先进水平的现代化污水处理企业提供一个生产控制和管理的信息交换处理平台。
生产管理计算机网络系统可实现生产、管理的高效、可靠运行并实现无纸化办公。
并要求全厂设中央控制室，通过对现场控制站和现场仪器仪表的连接，实现数据采集与控制功能，并可在中央控制室对主要设备实施软手动开、停控制，及工艺自动控制二、系统组成：本系统控制方案主要分为以下几个工段的控制：◆前处理（格栅及提升泵）工段：1）粗格栅开、停控制：根据进水时间启动粗格栅，无水后自动关闭，正常工作时可根据需要在操作站对主、备粗格栅进行手动切换：也可以在故障状态下，报警后经过操作人员确定，手动切换。
2）污水提升泵的控制（位于集水池）：将设定的水位范围定为100％，当水位低于60%时只开启一台泵，当水位上升至设定参数60％、90％时就分别增开一台泵，水位降至30%、60％、90％时则分别停运一台泵。
自控系统还可根据水泵的台时数运行泵调度。
当水位下降时．按先开先停的原则依次停泵。
此控制方式可较好的保证水泵运行时间均匀，减少单台水泵的过频繁启动情况。
3）细格栅开、停控制：根据进水时间启动停细格栅。
同时，检测细格栅前、后水位差，设置上限报警，根据水位差自动开、停细格栅，无水后自动关闭。
4）旋流沉砂池排砂控制：在正常工作情况下，可由操作人员手动也可由旋流沉砂PLC系统自动控制。
排砂控制分段进行，运行一段时间，停止一段时间。
◆生化处理（CASS池及鼓风机）工段：1）CASS反应池时序控制：CASS工艺是采用间歇反应器体系的间歇进水，周期排水，定时曝气的活性污泥工艺。
针对CASS工艺特点，自控采用PLC时序控制，每座池子的周期控制过程为：进水(曝气)-沉淀-滗水。
2）CASS反应池溶解氧测量和控制：检测CASS反应池溶解氧含量，鼓风机出口的管道上安装电动调节阀，通过对DO分析仪参数的分析处理，对电动调节阀进行控制。
目录摘要 (7)关键词 (8)1前言 (8)1.1污水处理的研究背景 (8)1.2研究的目的与意义 (9)1.3本设计主要研究内容 (9)2污水处理系统流程 (10)2.1 SBR废水处理 (10)2.2 PLC控制系统设计步骤与原则 (12)3电气控制系统方案的选择及硬件设计 (13)3.1 PLC的工作原理 (13)3.1.1循环扫描技术 (13)3.1.2 PLC的输入/输出响应时间 (14)3.2 SBR污水处理电气控制系统设计要求 (14)3.3 SBR污水处理电气控制系统的总体设计 (14)3.3.1控制系统方案设计 (14)3.3.2 SBR污水处理电气控制系统硬件电路设计 (15)3.4水泵的选型 (24)3.4.1水泵选型原则 (24)3.4.2水泵选型的依据 (25)3.4.3水泵的基本构成 (26)3.4.4水泵的主要参数 (26)3.5其他资源配置 (26)3.5.1接触器选型 (26)3.5.2电动机的选型 (27)3.6本章小结 (27)4污水处理系统的软件设计 (27)4.1污水处理系统软件设计概述 (27)4.2总流程图设计 (27)4.3污水处理各个部分的说明 (28)4.3.1进水阀门控制部分 (28)4.3.2空气阀门、罗茨风机控制部分 (30)4.3.3消毒、除氯控制部分 (31)4.4氯气投加环节 (34)5调试和运行结果 (30)5.1硬件系统的调试 (35)5.2软件系统的调试 (36)5.3运行结果 (36)6结论 (37)参考文献 (38)致谢........................................... 错误！未定义书签。
附录.. (39)25吨水平定向钻机推进机构设计 1621826498250t单梁桥式起重机小车运行机构设计 1621826498 450t门式起重机金属结构设计 1621826498JS750混凝土搅拌机结构设计 1621826498PLC控制的翻转机械手的设计 1621826498PLC控制的移置机械手的设计 1621826498S11-M-10010-0.4型变压器的设计及制造工艺1621826498SYYZ792铜连铸连轧机（轧机部分）液压系统设计1621826498X5040升降台铣床数控改造（横向） 1621826498 ZL50轮式装载机工作装置及其液压系统设计1621826498安装支架的冲压工艺及模具设计背负式小型机动除草机设计步进电机驱动的小车电气控制系统设计侧边传动式深松旋耕机的设计茶籽含油量高光谱检测技术研究柴油机活塞的加工工艺及夹具设计车床拨叉加工工艺及夹具设计车载机顶盒硬盘固定架优化和散热分析搭扣冲压模具设计带机架的立式摆线针轮减速机的设计带式输送机自动张紧装置单相电子式预付费电度表的设计低压电动机软启动器的设计电极片多工位级进模设计蝶形螺母注塑模设计多功能钻机的钻架设计仿形刨床液压系统设计封箱机设计盖帽垫片的冲压工艺及模具设计缸体气缸孔镗削动力头设计缸体曲轴孔与凸轮轴镗削动力头的设计钢筋调直机的设计高温高速摩擦磨损试验机设计刮板式脱壳机设计轨道式小型液压升降机机架和小车设计红薯丁切制机构设计红薯条切制机构的设计高压瓶盖注塑模具设计户用型太阳能水泵的设计机床手柄注塑模设计基于JN338的电动机转矩转速测量系统设计基于PLC的包装生产线计数分配环节控制系统设计基于PLC的材料分拣模型控制系统设计基于PLC的加热反应炉电气控制系统的设计基于PLC的食用油灌装生产线的电气控制设计基于PLC的四轴联动机械手控制系统设计基于PLC的污水处理电气控制系统设计基于PLC四自由度机械手基于单片机的电子秤的设计基于单片机的电子密码锁设计基于单片机的非接触式红外测温仪设计基于单片机的智力竞赛抢答器设计基于单片机的自动照明节能控制系统设计基于单片机控制的LED亮化设计基于浮子流量计单片机流量控制系统的设计矩形柱座双面倒角专用机床设计矩形柱座双面铣专用机床设计矿用固定式带式输送机的设计辣椒切碎机的设计离心式茶叶雨水叶脱水机设计犁刀变速齿轮箱体加工工艺及夹具设计立式离心式剥壳机设计立式推杆减速机的设计连杆端孔轴线平行度自动检测仪的设计连杆端面平行度自动检测仪的设计龙门动模式钢板模压机设计漏斗式热风干燥机的设计螺旋式榨油机设计密封垫罩的冷冲压模具设计棉花裸苗移栽机取苗机构设计与仿真棉花裸苗移栽机送苗机构设计与仿真棉花裸苗移栽机移栽机构设计与仿真灭火器外壳注塑模设计农用铺膜机设计平衡臂机械手设计普通车床的数控化改造设计汽车变速箱体加工工艺及夹具设计浅盒形件拉深工艺及模具设计曲轴加工工艺及夹具设计曲轴轴颈圆度自动检测仪的设计曲轴轴线同轴度自动检测仪的设计山茶采摘平台升降机构结构设计山区履带式喷雾机总体方案山楂采摘平台行走控制系统设计上前盖注塑模设计上下楼梯搬运器设计与仿真生物质秸秆切碎机设计手持式激光测距仪的设计手动机器人控制系统的设计手机外壳注塑模设计手推式草坪修剪机设计与仿真手推式割草机设计数控回转工作台设计双活塞浆体泵液力缸设计水稻育秧播种流水线控制系统水力切割除草试验台设计太阳能路灯的设计太阳能逆变设计太阳能蓄电池充放电器控制的设计太阳能最大功率跟踪系统的研究筒形件的冲压工艺及模具设计土豆清洗机的设计拖拉机液压提升实验台设计挖掘机液压系统的设计万能材料试验机设计微机控制硫化机卸胎装置设计卧式离心式剥壳机设计卧式推杆减速机的设计洗地吸干机设计小型便捷式除雪机的设计小型电动绞肉机的设计小型雕刻机结构设计小型扫雪机设计小型载货电动三轮车的设计新型潜污泵的设计压盖机设计烟草基质覆填镇压机设计烟机分烟包装机构液压系统设计烟支分离装置的设计液压控制的翻转机械手的设计液压控制的移置机械手的设计液压驱动油菜浅耕直播机设计液压升降机的设计液压站设计一种柴油机箱体加工工艺及夹具设计一种花生摘果机设计异型管接头模具设计易拉罐有偿回收器设计与仿真油杯的冷冲压模具设计圆锥滚筒式水稻种子清选机设计轧机钢板厚度液压自动控制系统设计轧机液压位置伺服系统设计与仿真直流电机驱动的小车电气控制系统设计智能搬运机器人设计中吨位叉车的总体结构设计中心孔打孔机设计轴流压缩机增速箱设计铸型输送机液压系统设计自动搬运机器人控制系统的设计自适应平衡调整系统的研制1621826498基于PLC的污水处理电气控制系统设计摘要:本设计首先介绍了PLC控制系统的硬件结构、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤，以SBR污水处理流程为例来说明PLC在污水处理过程中的应用。
污水处理厂的PLC控制系统设计随着城市化进程的加快，污水处理厂的建设与发展也越来越重要。
污水处理厂的PLC控制系统设计的目的是实现对污水处理过程的自动化控制和监测，提高处理效率和操作的安全性。
首先，污水处理厂的PLC控制系统需要根据处理过程的要求设计出合理的控制逻辑。
根据污水处理的基本过程，主要分为进水处理、生物处理、固液分离和污泥处理等环节。
在进水处理环节，可以采用传感器对进水流量、污染物浓度等参数进行检测，根据检测结果控制进水泵的启停和调速，以保证进水的稳定性和适度的流量。
在生物处理环节，可以采用氧气浓度传感器检测生物接触氧化池内的氧气浓度，根据检测结果控制曝气系统的启停和调整气量，以提高生物降解效率。
在固液分离环节，可以采用浊度传感器对滤池出水的浊度进行检测，根据检测结果控制滤池的排泥系统，保证出水的清澈度。
在污泥处理环节，可以采用压力传感器对污泥浓度进行检测，根据检测结果控制压滤机的启停和调整，以达到污泥处理的要求。
其次，污水处理厂的PLC控制系统需要具备一定的安全性和稳定性。
在设计中需要考虑到不同设备间的协调性和互联性，确保各个环节之间的无缝衔接。
同时，在设计中需要考虑到设备的运行状态和故障诊断，及时发现和处理设备的故障，避免对整个处理系统的影响。
此外，还可以设置相应的报警和保护措施，当系统出现异常情况时，及时发出警报并进行相应的处理。
最后，污水处理厂的PLC控制系统需要具备一定的可扩展性和易维护性。
随着城市发展和人口增加，污水处理厂的处理能力也需要不断提高。
因此，PLC控制系统需要具备一定的可扩展性，可以根据需要增加相应的控制模块和设备接口。
同时，系统的维护也是非常重要的，设计时需要考虑到维护人员的操作习惯和易用性，以方便后期的维护和管理。
综上所述，污水处理厂的PLC控制系统设计需要根据处理过程的要求设计合理的控制逻辑，具备一定的安全性和稳定性，具备一定的可扩展性和易维护性。
通过科学合理的设计，可以实现污水处理过程的自动化控制和监测，提高处理效率和操作的安全性，为城市环境的改善做出积极贡献。
污水处理PLC控制系统设计机制分析污水处理PLC控制系统设计机制分析一、引言随着城市人口的增加和工业化的加快，城市污水处理任务变得越来越重要。
传统的污水处理设备已经无法满足现代化城市的需求，因此需要引入先进的自动控制技术来提高污水处理效率和水质。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常用的自动化控制设备，已被广泛应用于污水处理领域。
本文将对污水处理PLC控制系统的设计机制进行深入分析。
二、PLC控制系统在污水处理中的应用PLC控制系统是通过编程来控制污水处理设备的自动化控制系统。
其主要作用包括采集和处理污水处理过程中的各种参数数据、调节设备的运行状态、实现设备的故障自诊断等。
PLC控制系统可以实现对整个污水处理过程的自动化控制和监控，具有高效、稳定、可靠的特点。
三、PLC控制系统设计机制分析1. 系统架构设计在PLC控制系统设计中，需要确定系统的架构，包括硬件架构和软件架构。
硬件架构包括选取适当的PLC设备和外围设备，确保系统的可靠性和稳定性。
软件架构则需要设计合理的程序结构和模块划分，使得控制逻辑清晰、易于维护和升级。
2. 过程参数采集污水处理过程中的各种参数数据是PLC控制系统重要的输入。
通过传感器和检测设备可以采集到流量、浓度、温度、PH值等参数的数据，这些数据将用于PLC控制系统的算法运算和决策。
3. 控制算法设计控制算法设计是PLC控制系统设计的关键环节。
根据不同的污水处理过程，选取合适的控制算法，如PID控制算法、模糊控制算法等。
通过对采集到的参数数据进行处理和分析，控制算法可以自动调节设备的运行状态，使得污水处理效果达到最优。
4. 设备运行状态监控与故障诊断PLC控制系统可以对污水处理设备的运行状态进行实时监控，及时发现设备的异常情况，并通过算法分析确定故障的位置和原因。
同时，PLC控制系统还可以实现对设备的故障自诊断功能，降低维护成本和故障处理时间。
5. 人机交互界面设计PLC控制系统的人机交互界面是操作者与系统进行交互的接口。
污水处理厂的控制系统设计——污泥运输机的程序设计1 污水处理工艺流程1.1工艺流程图图1.1工艺流程详图图1.2 工艺流程简图1.2 对工艺流程的阐述首先从厂外污水泵站提升到污水处理厂的污水，经过粗格栅，去除污水中较大的垃圾、漂浮物；通过5台100和3台54的污水泵将污水提升到细格栅，将较小的漂浮物去除；在沉砂池搅拌、除砂；然后进入生化池进行厌氧、耗氧处理，经沉淀池泥水分离，上层澄清液作为净化后的清洁排放水；沉淀下来的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作为剩余污泥回流到污泥浓缩池，进一步浓缩，通过污泥处理系统，把泥浆态的污泥脱水、压滤，形成干污泥饼（如图1.2所示）。
1.3 主要设备的组成与控制方式1.3.1主要设备活性污泥法的曝气方式可分为两大类：鼓风曝气与机械曝气两大类。
鼓风曝气系统的主要设备是鼓风机与扩散系统。
小污水厂的鼓风机一般采用罗茨风机与小型离心风机。
分散系统一般采用微孔曝气器。
但必须是适应于间歇曝气的运行方式。
鼓风机往往安装在池旁边，以减少管路系统的造价。
由于污水厂较小，一般不设鼓风机房，仅在鼓风机上设罩棚。
这主要适用于厂矿企业内的污水处理厂，不严格控制噪音的情况。
如果污水厂毗临生活小区，若采用鼓风曝气则必须建鼓风机房，同时还要有相应的降噪措施，这样情况下宜采用机械曝气方式。
1.3.2设备控制方式污水处理厂的设备均采用三级控制方式，即现场控制方式、控制方式和微机控制方式。
目前，以控制为基础，控制为主导的控制方式始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前污水处理厂对自动化的需要。
控制系统采用“双入单出”的模糊控制器。
输入量为值给定值与测量值的偏差e以与偏差变化率，输出量为向加药泵供电的变频器的输入控制电压 u。
控制过程为控制器定时采样值和值变化率与给定值比较，得值偏差e以与偏差变化率，并以此作为控制器的输入变量，经模糊控制器输出控制变频器输出频率n，从而改变加药量使值保持稳定。
污水处理的 PLC控制系统设计摘要：本文选择就污水处理的PLC控制系统设计这一论点进行分析和研究，为了确保分析和研究的全面性，设计如下研究框架。
首先，阐述PLC控制系统理论定义，增加对PLC控制系统内涵以及主要构成的了解，为后文的分析奠定坚实的理论基础。
其次，阐述污水处理的主要方法以及工艺流程，利于通过技术有效应用做好污水处理工作。
最后，探索PLC控制系统PLC控制系统设计方法，力求在利用科学技术有效处理污水基础上，通过PLC控制系统科学设计，强化污水处理效果，提高城市污水处理效果，营造良好的社会环境。
关键词：污水处理；PLC控制系统；设计；举措前言：社会的发展，科学技术的进步，提高了国民经济水平。
为了实现社会的可持续发展，为大众营造更加优质的生活环境，应重视水质恶化问题的处理。
目前，水质日渐恶化成为阻碍经济发展，影响大众生活质量的一大阻碍。
为了有效解决此类问题，应重视城市污水的处理工作，应用PLC控制系统，应用SBR污水处理方法以及物理处理方法、化学处理方法以及微生物处理方法等，可以有效对城市中污水进行处理，可妥善处理掉生产以及生活中污水，降低污水对环境带来的不良影响。
1.PLC控制系统理论定义PLC控制系统是建立在传统顺序控制设备技术之上，融入各个新型科学技术的功能，所设计的一种现代化新型的工业控制设备，如系统中融入通讯技术、自动控制化技术、计算机技术以及微电子技术等，确保系统的应用价值，提升PLC 控制系统的抗干扰性以及可靠性。
PLC控制系统取代传统的继电器设备、完善执行逻辑以及计数计时中不足，改变以往控制顺序以及模式，大力应用柔性控制理论进行管控，确保系统的有效应用。
2.污水处理的主要方法其一，物理处理方法。
该方法可以通过物理作用有效处理污水中的杂质，如较大的固体类杂质以及沉淀产生的泥沙等。
其二，化学方法。
化学处理方法应用化学反应有效分解出污水内的某些物质，如，胶体形式的黏土颗粒等。
此外，化学方法也可以调节酸碱度，控制PH值合理性。
南京化工职业技术学院毕业论文设计题目：污水处理厂泵房PLC电气控制系统设计姓名：丁亮所在系部：自动控制系班级名称：电气化1121学号： 1103150119指导老师：贺小明2014年4月摘要本文主要介绍了PLC在城市污水处理中的具体应用，系统介绍了城市污水处理工艺流程以及基于三菱PLC的污水处理实施方案，介绍了城市污水处理厂监控系统数据采集的方法。
为了提高污水处理厂的运行管理水平，PLC是该系统的重要组成单元，各单元按一定拓补结构互连构成污水处理厂的控制系统。
研究结果表明，该系统不仅具有较强的并行协调处理能力，而且具有高可靠性、灵活性和可扩展性，以及高速处理能力等优点。
结合某污水处理厂自动化控制系统的运行情况，介绍污水处理厂的设备组成、自动化控制方式和PLC各工作站的功能、网络构成在污水处理中的应用，总结自动化控制系统对提高生产效率、减少现场操作人员、提高安全性发挥的良好效果。
关键词：污水处理；自动化控制系统；PLC；硬件配置；软件设计目录第一章污水处理工艺流程 (1)1.1 对工艺流程的阐述 (1)1.2 粗格栅、细格栅、提升泵房的设备控制 (1)1.3 沉砂池、生化池、沉淀池、污泥回流泵房和鼓风机房的设备控制 (2)1.4 脱水机房 (3)1.5 主要设备的组成及控制方式 (3)1.5.1主要设备 (3)1.5.2设备控制方式 (4)1.6 PLC控制系统 (4)1.6.1 PLC控制系统的基本构成及功能 (5)1.6.2 网络结构 (5)1.6.3 上位机组态功能 (5)1.7 系统构成及其布局 (6)第二章污水处理中的PLC (8)2.1 概述 (8)2.1.1 设计范围 (8)2.1.2 PLC设计综述 (8)2.2 PLC在污水处理中的部分运用 (9)2.2.1 控制网络系统 (9)2.2.2 中央控制室 (10)2.2.3 分现场生产过程PLC控制系统 (10)2.2.4 厂级管理PLC系统 (13)2.3 主要PLC设备表及其说明 (14)2.4 PLC设备及仪表选型 (16)2.5 仪表的动力要求 (19)2.6 PLC具体配置情况 (19)2.7 监控系统的软件部分 (21)第三章PLC设计 (22)3.1 PLC构成的控制系统 (22)3.2 对污水处理系统中的PLC子站皮带运输机的控制程序设计 (24)第四章总结 (29)参考文献 (30)绪论在我国，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。
我国是个缺水的国家，人均水资源占有量只为世界人均水资源占有量的1/4。
而且我国的水资源在时空和地域上分布不均匀，更加重了缺水的实际情况。
因此近些来，我国的城市水资源进一步紧张，许多城市严重缺水。
与此同时，水资源的污染却日益严重，也因此许多城市都规划和建设了污水处理厂，来改变目前水资源紧缺且污染的现状。
随着全球水资源供应的紧张和对自动化要求的增加，我国的污水处理厂必然是向着高度自动化和无人职守的方向发展。
目前，PLC在其稳定性和高度自动化程度的不断加强，使PLC成为在城市污水处理自动化方面的首选。
第一章污水处理工艺流程1.1 对工艺流程的阐述首先从厂外污水泵站提升到污水处理厂的污水，经过粗格栅，去除污水中较大的垃圾、漂浮物；通过5台100KW和3台54KW的污水泵将污水提升到细格栅，将较小的漂浮物去除；在沉砂池搅拌、除砂；然后进入生化池进行厌氧、耗氧处理，经沉淀池泥水分离，上层澄清液作为净化后的清洁排放水；沉淀下来的污泥一部分回流到生化池再生利用，一部分作为剩余污泥回流到污泥浓缩池，进一步浓缩，通过污泥处理系统，把泥浆态的污泥脱水、压滤，形成干污泥饼（如图1-1所示）。
图1-1.工艺流程简图1.2 粗格栅、细格栅、提升泵房的设备控制粗格栅、细格栅的控制分为现场控制和远程控制两种模式。
远程控制模式由PLC 和上位机实现，它包括微机手动和微机自动，而微机自动控制方式为：（1）水位差控制方式，通过格栅机运行液位差计的测量值用来反映格栅阻塞程度，并传输到PLC控制器，进行分析计算。
当液位差超过预设的数值，控制格栅运行；（2）时间设置控制方式，在上位机的INTERACT组态软件中设置格栅机运行时间和停机时间，经PLC控制器的程序运算指挥MCC对格栅机进行控制。
提升泵运行控制以远程控制为主。
某污水处理厂有两个提升泵站，每个泵站设有一个PLC工作站与厂内主站联络（如图1-2所示）。
图1-2.各子站联络图它们距污水处理厂约4～5公里。
为实现进水提升泵的远程自动控制的安全、可靠，水位测量和提升泵的流量测量和数据分析、传输、控制等设备是不可缺少的，所以在进水泵房处安装了液位计，测量泵井的水位；每台提升泵的提升管安装电磁流量计，测量每台提升泵工作的瞬时流量；两个PLC工作站分别担负各泵站的设备控制、设备保护、数据采样、远程数据传输等作用。
根据测量值对应控制程序，自动控制提升泵的运行组合。
这样可以根据厂外来水量准确及时地调整泵运行数量，减少设备疲劳；同时可以取消传统泵站三班倒的人力资源耗费。
1.3 沉砂池、生化池、沉淀池、污泥回流泵房和鼓风机房的设备控制砂搅拌器的自动运行通过进水电磁流量计控制，而抽砂泵的运行状态是由微机对其开、停时间的设置控制的。
生化池厌氧区的搅拌器、沉淀池的吸刮泥机、污泥回流泵房的阀门和回流泵都是由微机触发指令通过PLC控制。
生化池好氧区的DO计、MLSS计、ORP计、空气调节阀和HV-TURBO鼓风机是污水处理的重要设备。
曝气池溶解氧的控制、厌氧段与好氧段的控制、污泥浓度的控制是污水处理厂工艺的核心。
该系统控制思路：PLC通过对DO的检测，自动调节空气阀的开度；当检测到空气阀的调节不能满足DO的需要时，再着行调整鼓风机的出风导叶片的开度（目前各污水厂在该系统的应用都不理想，主要问题是溶解氧的测量值滞后、不稳定及空气阀门的选型）；PLC检测DO计、MLSS计、ORP计的值传送上位机进行数据分析，实时掌握厌氧段与好氧段、污泥浓度等状况，及时调整工艺控制。
1.4 脱水机房脱水机房的设备主要担负由污泥提升泵将回流泵井的剩余污泥与污泥絮凝剂按比例混合进行脱水处理的任务。
污泥与溶解成一定浓度的絮凝剂混合后，污泥中的固体颗粒被凝聚成絮团，并分离出自由水，然后被输送到带式污泥脱水机上，经顶脱水区、重力脱水区、楔形脱水区、压滤脱水区后形成滤饼排出。
设备的控制思路是以时序的逻辑控制为主导，污泥和絮凝剂混合的比例通过污泥电磁流量计、清水流量计和投药泵投药量实现。
该系统流程控制原理图（如图1-3所示）。
图1-3.污泥脱水处理系统流程控制图脱水机系统的联动控制时序：条件：各设备准备就绪，无故障；空压机、自动配药池工作正常。
启动：皮带输送机运转带式脱水机运转投药泵运转污泥泵运转。
停机：控制顺序与启动顺序相反。
时间：根据实际的运行状况，可在PLC中设置各设备联动间隔时间。
1.5 主要设备的组成及控制方式1.5.1主要设备活性污泥法的曝气方式可分为两大类：鼓风曝气及机械曝气两大类。
鼓风曝气系统的主要设备是鼓风机及扩散系统。
小污水厂的鼓风机一般采用罗茨风机及小型离心风机。
分散系统一般采用微孔曝气器。
但必须是适应于间歇曝气的运行方式。
鼓风机往往安装在SBR池旁边，以减少管路系统的造价。
由于污水厂较小，一般不设鼓风机房，仅在鼓风机上设罩棚。
这主要适用于厂矿企业内的污水处理厂，不严格控制噪音的情况。
如果污水厂毗临生活小区，若采用鼓风曝气则必须建鼓风机房，同时还要有相应的降噪措施，这样情况下宜采用机械曝气方式。
（如表1-1）表1-1主要设备表1.5.2设备控制方式污水处理厂的设备均采用三级控制方式，即现场控制方式、MCC控制方式和微机控制方式。
目前，以MCC控制为基础，PLC控制为主导的控制方式始终处于工业自动化控制领域的主战场，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。
其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前污水处理厂对自动化的需要。
控制系统采用“双入单出”的模糊控制器。
输入量为pH值给定值与测量值的偏差e以及偏差变化率ec，输出量为向加药泵供电的变频器的输入控制电压u。
控制过程为控制器定时采样pH值和pH值变化率与给定值比较，得pH值偏差e以及偏差变化率ec，并以此作为PLC控制器的输入变量，经模糊控制器输出控变频器输出频率n，从而改变加药量使pH值保持稳定。
1.6 PLC控制系统污水处理厂自控系统遵循“集中管理，分散控制，数据共享”的原则，设计选型先进，安全可靠，经济合理，并能保证系统长期稳定高效地运行。
PLC控制系统满足污水处理厂运行管理和安全处理的要求，即生产过程自动控制和报警、自动保护、自动操作、自动调节、提高运行效率，降低运行成本，减轻劳动强度，对污水处理厂内各系统工艺流程中的重要参数、设备工作情况等进行计算机在线集中实时监测，重要设备进行计算机在线集散控制，确保污水处理厂的出水水质达到设计排放标准。
1.6.1 PLC控制系统的基本构成及功能污水处理厂PLC控制系统由两台计算机、8个现场控制站、工艺仪表、电量变送器构成。
8个现场控制站用于控制现场设备、采集动态工艺参数和设备工作情况。
现场控制站根据污水处理厂的实际工艺和构筑物的几何分布，设置在控制对象和信号源相对集中的几个单体中，并考虑在不影响控制功能和设备安全的前提下，尽量节省投资。
本控制系统由8个现场控制站组成。
它们分别位于：厂外1#泵站；厂外2#泵站；厂内中心控制室；厂内低压电房；鼓风机房（3个站）；脱水机房。
0＃工作站～5＃工作站之间采用A1SJ71AR21模块通过同轴电缆通讯。
1#工作站和2#工作站与厂内主工作站的距离4～5公里，且无人值班，故租用电信公司无源电话专线通过调制解调器和A1SJ71UC24通信模块进行泵房设备控制和数据传输。
网络控制分布图（如图1-4所示）。
1.6.2 网络结构污水处理厂的自控系统由环形拓扑形式（ring topology）和星形拓扑形式(startop ology)两种总线网络形式构成。
1.6.3 上位机组态功能（1）控制操作：在中控室里采用2台IBM90和INTERACT组态软件开发的工控程序能对全厂和2个污水提升泵站的被控设备进行控制、对各现场控制站PLC的参数进行设定和修改，具有良好的人机交互界面，可方便地进行图形间的切换和各种功能的调用。
