SBR法污水处理实验装置PLC控制系统设计毕业设计Word文档格式.docx
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第三章SBR污水处理电路设计·
5
3.1SBR污水处理电气控制原理图设计·
6
3.2硬件选择·
7
3.3设计方案·
3.4S7-200控制程序设计·
13
第四章自我评定·
15
第五章参考文献·
16
第一章设计介绍
1.1题目：
SBR法污水处理实验装置PLC控制系统设计
1.2设计工艺简介：
SBR是序列间歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
SBR法污水处理实验装置如下图所示，1、5、12均为水箱，2为水泵，3、11为电磁阀，4为水流量计（用于检测注水流量情况，产生模拟量电流信号），6为搅拌电机，7为曝气头（有三个），8为充气泵，9为气体流量计（用于检测充气流量情况，产生模拟量电流信号），10为排水斗。
主要工艺过程简介如下：
1、注水。
此时3打开，2工作，将1内的污水泵入5（内有活性污泥），4可以检测水流量，其余装置均处于不工作状态，注水过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，3闭合，2停止工作。
下面进入曝气阶段。
2、曝气。
此时8工作，通过7将空气泵入5，9可以检测空气流量，其余装置均处于不工作状态，曝气过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，8停止工作。
下面进入搅拌阶段。
3、搅拌。
此时6工作对5中物质进行搅拌，其余装置均处于不工作状态，搅拌过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，6停止工作。
下面进入沉淀阶段。
4、沉淀。
此时所有装置均处于不工作状态，让5水中的杂质沉淀，沉淀过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束。
下面进入排水阶段。
5、排水。
此时11打开，5上部的清水可由10排入12，然后再排向别处，其余装置均处于不工作状态，排水过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，11闭合。
下面又进入注水阶段，开始新的循环。
1.3SBR介绍
与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：
1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
9、工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
SBR系统的适用范围
由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。
就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：
1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。
2）需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。
3）水资源紧缺的地方。
SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。
4）用地紧张的地方。
5）对已建连续流污水处理厂的改造等。
6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。
第二章总述
2.1PLC介绍
PLC即可编程控制器，国际电工委员会（IEC）先后颁布了PLC标准的草案第一稿、第二稿,并在1987年2月通过了对它的定义：
“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在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。
可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
”
2.2组态软件概况
组态软件，又称监控组态软件，译自英文SCADA,即SupervisoryControlandDataAcquisition（数据采集与监视控制）,组态软件的应用领域很广，它可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。
在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统（RTUSystem,RemoteTerminalUnit）。
国外组态软件：
1、InTouch：
Wonderware是Invensysplc“生产管理”部的一个运营单位，是全球工业自动化软件的领先供应商。
Wonderware的InTouch软件是最早进入我国的组态软件。
在80年代末、90年代初，基于Windows3.1的InTouch软件曾让我们耳目一新，并且InTouch提供了丰富的图库。
但是，早期的InTouch软件采用ＤＤＥ方式与驱动程序通信，性能较差，最新的InTouch7.0版已经完全基于32位的Windows平台，并且提供了OPC支持。
2、IFix：
GEFanuc智能设备公司由美国通用电气公司（GE）和日本Fanuc公司合资组建，提供自动化硬件和软件解决方案。
Intellution公司以Fix组态软件起家，1995年被爱默生收购，现在是爱默生集团的全资子公司，Fix6.ｘ软件提供工控人员熟悉的概念和操作界面，并提供完备的驱动程序（需单独购买）。
Intellution将自己最新的产品系列命名为iFiX，在iFiX中，Intellution提供了强大的组态功能，但新版本与以往的6.ｘ版本并不完全兼容。
原有的Script语言改为VBA（VisualBasicForApplication），并且在内部集成了微软的VBA开发环境。
遗憾的是，Intellution并没有提供6.1版脚本语言到VBA的转换工具。
在iFiX中，Intellution的产品与Microsoft的操作系统、网络进行了紧密的集成。
Intellution也是OPC（OLEforProcessControl）组织的发起成员之一。
iFiX的OPC组件和驱动程序同样需要单独购买。
3、WinCC：
西门子自动化与驱动集团（A&
D）是西门子股份公司中最大的集团之一，是西门子工业领域的重要组成部分。
Simens的WinCC也是一套完备的组态开发环境，Simens提供类Ｃ语言的脚本，包括一个调试环境。
WinCC内嵌OPC支持，并可对分布式系统进行组态。
但WinCC的结构较复杂，用户最好经过Simens的培训以掌握WinCC的应用。
4、Movicon：
全称为Monitor,VisionandControl.它是新一代的自动化监控软件，由意大利著名自动化软件供应商PROGEA公司开发，PROGEA公司自1990年开始开发基于MicrosoftWindows平台的自动化监控软件，开发的软件以简单易用，稳定可靠著称。
全面支持Windows平台。
主要组成部分包括：
实时数据库,历史数据库，事件及报警管理，安全管理，任务及事件调度，通讯驱动，网络功能，OPC，图形用户接口（窗口资源）等，同时集成VBA兼容的脚本语言及类似STEP-7指令表的软逻辑功能。
5、Citech：
悉雅特集团（Citect）是世界领先的提供工业自动化系统、设施自动化系统、实时智能信息和新一代MES的独立供应商。
CiT公司的Citech也是较早进入中国市场的产品。
Citech具有简洁的操作方式，但其操作方式更多的是面向程序员，而不是工控用户。
Citech提供了类似Ｃ语言的脚本语言进行二次开发，但与iFix不同的是，Citech的脚本语言并非是面向对象的，而是类似于Ｃ语言，这无疑为用户进行二次开发增加了难度。
国内组态软件：
1.世纪星组态软件（北京世纪长秋科技有限公司）
北京世纪长秋科技有限公司是专业从事工业自动化软件开发、销售、服务及工业自动化系统集成的高新技术企业。
公司拥有自主产权的软件产品《世纪星通用工业自动化监控组态软件》，本产品自1999年开始销售，10年内已有二万多套软件应用于相关行业，如：
电力变电配电自动化、电厂监控、石油、化工、冶金、矿山、工业民用水处理、环保污水处理、储备粮库、铁路隧道信号监控、交通信号监控、食品及饮料自动化监控等。
2.三维力控ForceControl（北京三维力控科技有限公司）
北京三维力控科技有限公司是专业从事监控组态软件研发与服务的高新技术企业，核心软件产品初创于1992年，公司以自主创新为动力，逐渐奠定了在国内市场的领先地位。
3.组态王KingView（北京亚控科技发展有限公司）
北京亚控科技发展有限公司正式成立于1997年，公司着眼自动化软件领域的尖端技术，基于工业网络平台，为用户提供专业客制化应用解决方案和自动化软件产品和服务。
作为国产SCADA软件，其创始人早在1993年就开始研发组态王产品，并迅速应用到了国内用户的系统中。
当时的目标是为用户建立具有易用性强，动画功能丰富、技术性能卓越、稳定可靠且价格低廉于一身的工业自动化软件平台。
4.紫金桥Realinfo（紫金桥软件技术有限公司）
紫金桥软件技术有限公司是由中石油大庆石化总厂出资成立的专门从事计算机软件产品开发的高新技
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