电气工程课程设计
班级: 电气
0802
姓名： 李武 08140212 王秋亮 08140228
目录
第一章 前言................................. ２ 第二章第三章第四章第五章第六章第七章
设计任务............................. 硬件系统配置......................... 软件系统设计....................... １上位机组态设置和编程............... １自我评价........................... ２参考资料........................... ３
１
３ ７ ３ ９ ９ ０第一章 前言
关于污水处理：
我国的污水处理技术起步较晚，污水处理自动化的研究落后于发达国家。对于这样一个污染严重资源受限的发展中人口大国，发展满足排放要求、处理效果好、运行费用低和国产化程度高、且自动化水平较高的污水处理控制系统，对经济的发展具有重大的现实意义，也是对国家节能减排的贡献
关于PLC：
早期工业控制中采用的继电器控制系统属于固定接线的逻辑控制系统，控制系统的结构随功能不同而异。如果控制要求有所改变，就必须相应地改变硬接线结构，对于复杂的控制系统相当麻烦。此外，机械电气式器件本身的不足影响了控制系统的各种性能，无法适应现代工业发展的需要。
1968年美国通用汽车公司提出取代继电器控制装置的要求。1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP—14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称Programmable，是世界上公认的第一台PLC。
20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。此时的PLC为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。 20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。
20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
２
20世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。
PLC具有可靠性高，编程简单易学，功能强，安装简单，维修方便，采用模块化结构，接口模块丰富，系统设计与调试周期短等优点，因此被广泛应用于工控领域。
第二章 设计任务
题目：SBR法污水处理实验装置PLC控制系统设计
工艺简介：
SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）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。
３
主要工艺过程简介如下：
1、注水。此时3电磁阀打开，2水泵工作，将1水箱内的污水泵入5水箱（内有活性污泥），4水流量计可以检测水流量，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电磁阀闭合，2水泵停止工作。下面进入曝气阶段。
2、曝气。此时8充气泵工作，通过7曝气头将空气泵入5水箱， 9气体流量计可以检测空气流量，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充气泵停止工作。下面进入搅拌阶段。 3、搅拌。此时6搅拌电机工作对5水箱中物质进行搅拌，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搅拌电机停止工作。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水箱水中的杂质沉淀，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电磁阀打开， 5水箱上部的清水可由10排水斗排入12水箱，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电磁阀闭合。下面又进入注水阶段，开始新的循环。
４
电气工程课程设计
