基于PLC的污水处理系统的设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY

SJ005-1

毕 业 设 计 说 明 书

题目： 基于PLC的污水处理系统的设计

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： 指导教师： 学号： 职称： 评阅教师：

职称：

2013年 9 月

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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

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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

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目 录

摘 要 ...................................................................... I Abstract .................................................................. II 第一章 绪论 ................................................................ 1

1.1 污水处理的国内外研究现状 ........................................... 1 1.2 课题的背景 .......................................................... 2 1.3 研究目的和意义 ...................................................... 2 1.4 课题主要设计的内容 .................................................. 3 1.5 本章小结 ............................................................ 3 第二章 污水处理系统的工艺介绍 .............................................. 4

2.1 常用的污水处理工艺 .................................................. 4 2.2 本设计污水处理工艺 .................................................. 5 2.3 本章小结 ............................................................ 6 第三章 污水处理系统的控制方案 .............................................. 7

3.1 污水处理系统的控制形式 .............................................. 7 3.2 控制方案的确定 ...................................................... 7 3.3 本设计的总体设计方案 ............................................... 8 3.4 本章小结 ............................................................ 8 第四章 硬件的设计 .......................................................... 9

4.1 污水处理的组成部分 .................................................. 9

4.1.1 格栅池 ........................................................ 9 4.1.2 调节池 ....................................................... 10 4.1.3 SBR反应池 ................................................... 10 4.1.4 除盐池 ....................................................... 12 4.2 设备的控制要求 ..................................................... 12 4.3 各类硬件的选型 ..................................................... 13

4.3.1 PLC选型 ..................................................... 13 4.3.2 电动机的选型 ................................................. 13 4.3.3 泵的选型 ..................................................... 15 4.3.4 曝气空压机的选型 ............................................ 15 4.3.5 浮球式液位计的选型 .......................................... 16 4.3.6 余氯仪的选型 ................................................. 17 4.3.7 模拟量模块的选择 ............................................ 17 4.3.8 阀门的选择 ................................................... 18 4.3.9 按钮的选型 ................................................... 19 4.3.10 接触器的选型 ................................................ 19 4.3.11 空气开关的选型 ............................................. 20 4.4 I/O分配表 ......................................................... 21 4.5 污水处理系统的主电路图 ............................................. 22 4.6 污水处理系统的外部接线图 ........................................... 22 4.7 本章小结 ........................................................... 24 第五章 软件的设计 ......................................................... 25

5.1 系统软件设计概念 ................................................... 25 5.2 系统软件的设计原则 ................................................. 25

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