基于S7-200PLC的工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

目  錄

摘 要

Abstract

第1章 緒 論 1

1.1工業(yè)污水處理的國內(nèi)外現(xiàn)狀 1

1.2課題的背景 2

1.3研究目的和意義 2

1.4課題主要設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2

第2章 工業(yè)污水處理控制系統(tǒng)總體介紹 4

2.1工業(yè)污水處理基本概念 4

2.2 常用的工業(yè)污水處理工藝 4

2.3本設(shè)計(jì)系統(tǒng)工業(yè)污水處理工藝及描述： 6

2.3.1工業(yè)污水處理系統(tǒng)控制形式 7

2.4 工業(yè)污水處理系統(tǒng)的功能要求 7

2.4.1信號輸入 8

2.4.2控制輸出信號 8

第3章 硬件系統(tǒng)配置 9

3.1主要組成部分 9

3.2電氣控制系統(tǒng) 10

3.3工業(yè)污水處理系統(tǒng)的工作原理 10

3.3.1控制系統(tǒng)總體框圖 10

3.3.2工作過程 11

3.3.3工業(yè)污水處理系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 11

3.4 PLC選型 12

3.5 PLC的I/O資源配置 12

3.5.1數(shù)字量輸入部分 13

3.5.2數(shù)字量輸出部分 13

3.5.3模擬量輸入部分 14

3.5.4 模擬量輸出部分 14

3.6其他資源配置 15

3.6.1接觸器選型 15

3.6.2變頻器簡介 16

3.6.3變頻與變壓(VVVF)原理 16

3.6.4變頻調(diào)速的基本原理 17

3.6.5變頻器選型 18

3.6.6變頻器參數(shù)設(shè)置 18

3.6.7電動機(jī)的選型 19

3.6.8液位差計(jì) 19

3.6.9溶解氧儀 20

第4章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21

4.1總體流程設(shè)計(jì) 21

4.1.1手動模式 21

4.1.2自動模式 22

4.2曝氣過程控制的任務(wù) 29

4.3氯氣投加環(huán)節(jié) 30

4.4絮凝劑投加環(huán) 30

4.5 PID控制 31

4.6 PLC和變頻器通訊 31

第5章 調(diào)試和運(yùn)行結(jié)果 33

5.1程序 33

5.2硬件系統(tǒng)的調(diào)試 34

5.3軟件系統(tǒng)的調(diào)試 34

5.4運(yùn)行結(jié)果 34

第6章 結(jié) 論 36

參考文獻(xiàn) 37

答謝辭 38

附錄 40

摘 要

目前，我國大多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動化水平不高、安全性低、管理不當(dāng)，效率普遍低于世界標(biāo)準(zhǔn)。污水處理系統(tǒng)中的曝氣過程控制、數(shù)據(jù)通訊和監(jiān)控管理是急需解決的主要問題。中國污水處理自控系統(tǒng)相對落后，污水處理成本居高不下，污水廠排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定，所以如何建立有效的自控系統(tǒng)，優(yōu)化運(yùn)行效果，減少運(yùn)行費(fèi)用，具有重要意義。

本文介紹了工廠污水處理的基本工藝和流程，并通過研究設(shè)計(jì)一套基于PLC控制的污水處理系統(tǒng)。文章首先介紹了基于PLC污水處理控制系統(tǒng)的工藝及相關(guān)流程，控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)、工作原理以及設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的基本原則和步驟，來說明PLC在污水處理過程中的應(yīng)用。先根據(jù)污水處理要求設(shè)計(jì)了設(shè)備的電器控制與自動控制線路，主要包括設(shè)備的啟停、狀態(tài)信號故障信號、和信號采集等，最后按照工藝要求設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)，其中包括PLC的選型、系統(tǒng)資源配置以及按照污水處理工藝編制PLC程序。

Abstract

At present, our country most sewage treatment control system automation level is not high, safety is low, the improper management, efficiency generally lower than the world standard. Sewage treatment system of aeration process control, data communication and monitoring management is the main problem to solve. China's sewage treatment automatic control system is relatively backward, sewage treatment cost remains high, sewage plant emissions of treated sewage water quality is not stable, so how to establish an effective automatic control system, optimizing operation effect, to reduce the operation cost, has the important meaning.

This paper introduces the basic technology of sewage treatment plant and process, and through the research design based on a set of PLC control of the sewage treatment system. This article first introduces the sewage treatment control system based on PLC technology and related process. the control system hardware structure and design, working principle and design PLC control system of the basic principles and steps, to explain PLC in the sewage treatment in the process of the application. First, according to the sewage treatment equipment for the design of electrical control and automatic control circuit, mainly including equipment start-stop, status signal fault signal, and the signal acquisition and so on, finally according to requirement of process design PLC control system, including PLC selection, system and resource allocation in accordance with the sewage treatment process PLC program.

Keywords: sewage treatment, PLC, process flow