一、本课题研究的主要内容、目的和意义
目前，环境问题成为了制约世界各国可持续发展的重要因素之一。
水环境的污染问题，不仅严重影响着人们的健康，还加速了水资源
的短缺。众所周知，中国水资源严重缺乏，是世界 13 个缺水国家之
一，如何有效的进行水资源的循环再利用成为社会的一个重要问题，
因此，污水处理系统对于全面建设小康社会的中国而言就更重要了。
而与发达国家相比，中国污水处理的效率还很低，主要表现为
城市生活污水处理效率低。城市生活污水处理在发达国家已经成为
了一个比较稳定的市场。而在中国则迫切需要加快污水处理的发展
进程。据有关资料显示，美国平均每 1 万人就拥有 1 座污水处理厂，
英国与德国则每 7000~8000 人就拥有 1 座污水处理厂，而中国平均
每 150 万人才拥有 1 座污水处理厂。
因此，不断加大我国污水处理的效率和力度，对改善环境质量和人
民生存环境，促进社会的可持续发展具有重要的意义。而 PLC 控制
器以其技术成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性
能价格比高等一系列优点，在工业控制中得到了越来越广泛的应用。
二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）
污水处理的方法主要有物理、化学、物理化学以及生物等。这
些方法根据实际情况，可以单一使用，也可以针对不同的污水混合
使用。目前，污水处理的方法一般以生物法为主，以物理处理法和
化学处理法为辅，常用的污水处理工艺有氧化沟法和 SBR 法。
氧化沟法。氧化沟法是活性污泥法的一种变形，属于低负荷、
延时曝气活性泥法。发水和活性污泥的混合液在环状曝气渠道中不
断的循环流动，因此又被称为“循环曝气池”氧化沟法具有处理工
艺及构筑物简单，无初淀池和污泥硝化池，有机物去除率高，脱氮、
除磷、剩余污泥少且易脱水，处理效果稳定等优点。但存在负荷低
占地大、耗电大、运转费用高等缺点，适合中小规模的低负荷污水
处理厂。
SBR 法：SBR 法师间歇式活性污泥法的简称。该工艺采用间歇曝
气方式运行的活性污泥处理技术，其主要特征是运行时的有序和间
歇操作。SBR 技术就是 SBR 反应池，该池集成了均化、初沉、生物
降解、二沉等功能，不设污泥回流系统。该工艺具有以下特点：生
化反应推动力增大，污水沉淀需要的时间短、效率高、运行效果稳
定、出水水质好；可采用组合式构造法，便于污水厂的扩建和改造；
同时可实现好氧、缺氧、厌氧状态的交替，具有良好的脱氮除磷效
果。其工艺流程简单，占地面积小，造价低，该方法是用于水量、
水质排放均匀地工业废水。但自动化控制技术和连续在线分析仪表
要求较高，操作复杂，难于管理。
污水处理系统的控制形式:早期的控制系统多采用继电器—接触
器控制系统，但随着电子技术的飞速发展，控制要求的不断提高，
该类控制方法已不能满足现代污水处理系统的控制要求，取而代之
的是 DCS,现场总线控制，PLC 等控制方式，PLC 作为污水处理系统
的控制系统使得设计过程变得更加简单,可实现的功能也更多,由于
PLC CPU 强大的网络通信能力,使得污水处理系统的数据传输与通信
变得可能,并且也可实现其远程监控.PLC 还具有控制功能强,模块化
结构等优点.
三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和实现的可行性论证
拟采取的研究方法：
<一> 资料搜集法:利用互联网，图书馆与阅览室现有期刊，图书
以及本科的教材等资料来源，搜集所需要的资料，并进行归纳整合，
整理出有用的资料。
<二>
仿真验证法：利用相关软件对系统进行仿真调试，使系统
达到要求的功能
方案实现的可行性论证：
plc 集顺序控制和过程控制于一体，具有可靠性高，使用方面
灵活，组网简单的特点，是实现中小型规模工业自动化的有力工具。
在污水处理中，基于 plc 的控制系统在实时性、可靠性、精确性等
方面满足了设计的要求。
四、预期结果（或预计成果）
污水处理系统工艺流程选择合适，plc 选型合适，plc 硬件软件经仿
真均能正常工作，经过处理系统能将污水处理为可再利用水。
五、研究进度安排
12.03—12.23
查阅资料，收集资料，查找数据进行学习 整理资料，写来提报告
系统方案的设计与选型，制定论文计划，
12.24—4.07 4.08—4.28 完成初稿 4.29—5.15
完成毕业设计论文及答辩
六、主要参考文献
1、 参考文献目录
[1]张培山，《基于PLC的污水处理厂自控系统的实现》，控制系统，2006年1月。
[2]杨曹争、毛海亮，《污水处理厂中的 PLC 及自控系统》，交通环保，1997 年 5 月。
[3]李瑞桂、孟凡华，《PLC 在工业污水处理自动控制系统中的应用》，应用技术。
[4]李国厚、杨青杰、洪源，《PLC 原理与应用设计》。
[5]刘琨，《污水处理厂自动控制应用及系统建设》，应用技术，2006 年 4 月。 [6]董淑冷、茅红伟，《PLC 在污水泵站控制系统中的应用》，制造业自动化。 [7]徐庆华，《PLC 在污水处理厂砂泵自动控制中的应用》，技术与应用，2008 年 3 月。
[8]杨帆，《基于 PLC 的污水处理控制系统》，武汉化工学院学报，2007 年 4 月。
[9]刘贯华，《基于PLC的污水处理控制系统的设计》，应用技术，2008年1月。 [10]胡青龙，《基于PLC控制的污水净化处理系统》，冶金行业应用，2006年4月。
2、外文参考文献翻译（译文大于 5000 汉字）
见附件“毕业设计（论文）外文参考文献翻译”
[11]谢丽萍，王占富，岂兴明《西门子 S7—2000 系列 PLC》，2010 年 5 月。
七、审核意见
指导教师对开题的意见：
系（院）审核意见：
指导教师签字： 年
月
日
审核人签字： 年 月 日
基于plc的污水处理系统开题报告
