污水净化处理PLC控制Word格式文档下载.docx

1、指导教师：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S7200 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

2、词 污水处理；自动化控制系统；PLC；硬件配置；软件设计。The application of PLC in sewage disposal control systemDigest 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 S7-200 the series PL

3、C 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 con

4、trol 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

5、 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 syste

6、m. Key word sewage treatment; Automation control system; PLC; Hardware disposition; Software design.第一章 绪论1.1课题背景可编程控制器是在计算机技术、通信技术和继电器控制技术的发展基础上开发起来的，最初叫做可编程控制器（Programmable Logic Controller），即PLC。用途广泛，用于工业控制的各个领域。它以微处理器为核心，用编写的程序不仅可以进行逻辑控制，还可以定时、计数和算术运算等，通过数字量和模拟量的输入/输出来控制机械设备或生产过程。1968年美国通用汽车公司首先

7、提出可编程控制器的概念。在1969年，美国数字设备公司（DEC）终于研制出第一台PLC。1、PLC的组成（1）中央处理器（CPU）（2）存储器（3）输入/输出（I/O）单元（4）电源部分（5）通信端口（6）编程器（7）特殊功能单元2、PLC的特点（1）高可靠性硬件方面，由于采用性能优良的开关电源，并对采用的器件进行严格的筛选等，具有很强的振动冲击性能等。软件方面，PLC的监控定时器可用于监视执行用户程序的专用运算处理器的延迟，保证在程序出错和程序调试时，避免因程序错误而出现死循环，等。（2）应用灵活、使用方便用户可以根据自己控制系统的大小来选择。用户可以根据自己控制系统的工艺流程来选择。用户可

8、以根据自己控制系统的控制要求来选择。当用户控制系统要求改变时，不改动PLC外部接线，只须修改程序。（3）面向控制过程的编程语言，容易掌握PLC的编程语言采用继电器控制电路的梯形图语言，清晰直观。（4）易于安装、调试、维修在安装时，由于PLC的输入/输出接口做的很好，因此可以直接和外部设备相连，而且不须专业的接口电路。调试可以先在试验室模拟完成，模拟调试完成后再现场安装、调试。从而缩短周期。在维修方面，PLC完善的诊断和显示功能，通过模块上的显示或编程器等很容易地找出故障的模块。 （5）网络功能强大PLC不仅能做到远程控制、进行PLC内部通信与上位机进行通信，还具备专业上网、无线上网等功能。从而

9、提高经济效应。（6）体积小、重量轻PLC内部电路采用微电子技术设计。3、PLC的应用领域目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况主要分为如下几类：（1）开关量逻辑控制取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。（2）工业过程控制在工业生产过程当中，存在一些如温度、压力、流量、液位和速度等连续变化的量（即模拟量），PLC采用相应的A/D和D/A转换模块及各种各样的控制算法程序来处理模

10、拟量，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的一种调节方法。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。（3）运动控制PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。一般使用专用的运动控制模块，如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。（4）数据处理PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。（5）通信及联网PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着工

11、厂自动化网络的发展，现在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。1.2 PLC的发展趋势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。PLC的主要发展趋势主要表现在以下几个方面。（1）高速度、高I/O容量、功能强大随着CPU处理速度的提高，PLC程序执行的速度也越来越快；大规模和超大规模集成电路的发展，相应地使I/O的容量也得到增加；智能模块的增加，使PLC能够实现的功能越来越多。（2）强大

12、的PLC联网能力 随着人们对工业自动化的要求越来越高，人们已经不再满足对几个设备、几条生产线的PLC控制，而是要求实现对全工厂的自动化，所以提高PLC控制系统的网络功能成为PLC的发展趋势。以后人们不仅能通过通信模块进行PLC与PLC、PLC与上位机之间的连接，还能通过拨号或者无线的方式使PLC联网。（3）编程软件多样化PLC的梯形图语言、助记符语言和功能模块语言虽然使用方便，而且也能很好地实现控制要求，但是在处理一些高级功能（BASIC、C、FORTRAN等）、图形语言、汇编语言兼容。这样不仅可以通过梯形图语言、助记符语言和功能模块语言来编写程序，也可以通过高级语言来编程。2 污水净化处理系

13、统设计方案介绍2.1 污水净化处理系统方案概述 污水处理的基本原理是利用物理法、化学法和生物法三大类。而在冶金业中污水的处理方案，就有它的独特的处理方案。对冶金业中所产生的污水中含有大量的固体渣滓污染物，对于固体渣滓污染物的处理方法一班采用物理法，而在物理法的处理方法中又有多种处理方法。可用如下的净化处理方案。 物理法的基本原理是利用物理作用是悬浮状态的污染物质与水分离，在处理过程中污染物质的性质不发生变化。2.2 物理法处理技术方案选择 方案一: 截留法 通常都以格栅或筛网作为污水处理厂的第一个处理工序，其主要作用四去除废水中粗大的悬浮物质，以保护后续的处理设备如污水泵，并防止管道堵塞。 格

14、栅由一组平行的金属栅天构成，其截留悬浮物质的效率决定于栅条间隙的宽度。当格栅设在污水泵站前时，缝隙宽常大于50mm，当设在沉沙池前时，一般采用1540mm。通过格栅的水流速度应保持在0.61.0m/s之间。当通过格栅的水头损失超过10cm时，应清除格栅前的污物，以免雍水现象。大型处理厂应采用机械清除格栅。格栅截留的污物被清除后，应妥善处理，方法有填埋、焚烧、堆肥或与其它污泥混合后进行消化处理，也可以将污物粉碎后送进污水厂进口。 方案二: 膜分离的电渗析法 利用过滤性，摸得选择透过性对水中杂质进行浓缩、分离的方法，统称为膜分离。根据膜孔隙的大小及过滤是的动力，膜分离可分为微过滤、超过滤、纳米过滤

15、、电渗析反渗透等。对于冶金工业废水的处理一般采用电渗析处理方法。 电渗析：电渗析是在电场作用下使溶液中离子通过膜进行传递的过程，所应用的膜为离子交换膜。阳离子交换膜只允许阳离子透过，阴离子交换膜则只允许阴离子通过。在电渗析设备中，阳离子交换膜和阴离子交换膜交替排列于正负两个电极之间，并用特别的隔板将其隔开，形成脱盐水和浓缩水两个系统。在直流电场作用下，阳离子向阴极迁移，阴离子向阳极迁移，由于离子交换膜的选择透过性，淡室中的盐水逐渐淡化，浓室中的盐水被浓缩，以此实现脱盐的目的。电渗析用于重金属工业的废水处理。 方案三: 磁力分离法 磁力分离式利用磁场力截留和分离废水中污染物质的方法。主要应用于去除废水中磁性及非磁性悬浮物和重金属离子，对废水中有机物和营养物的去除也有帮助。 当废水通过磁场时，水中磁性粒子同时受磁场吸引力、外力和重力、粒子互相作用等的作用，如磁力大于外力磁性粒子既能被磁场捕获，从水中分离出来。磁场吸引力还可以起到促进絮凝的作用。 使用较多的磁过滤器的主要部分为电磁铁和铁磁性过滤介质金属球、钢毛等。其次为磁吸离器，它由不锈钢圆盘制成，上面粘结了极性交错排列的数百