毕业设计论文基于PLC工业污水处理系统设计.docx

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1、毕业设计（论文）类型：口毕业设计说明书口毕业论文题目：基于P1C工业污水处理控制系统设计学生姓名：指导教师：专业：时间:目录摘要Abstract1绪论11.1 课题研究的背景和现状分析11.2 水处理工艺简述113本次设计的内容及目的213.1 本次设计的内容2132本次设计的目的21.4 系统控制的选择比较31.5 P1C定义及简述41.6 P1C的基本结构组成41.7 P1C的发展趋势分析61.8 系统硬件的设计72.1 工业污水处理控制系统控制的要求72.2 工业污水处理控制的系统组成82.3 硬件选型82.3.1 P1e选型8232罗茨风机112.3.3 水位检测传感器的选型112.3

2、.4 浅水器选型122.4 本次系统设计的主要硬件清单123工业污水处理控制系统P1C程序的编写133.1 工业污水处理的控制简述133.2 绘制控制流程图133.3 配置I/O表143.4 接线图153.5 程序编写163.5.1 梯形图绘制163.5.2 语句表214程序仿真254.1 环境要求254.2 程序调式25致谢27参考文献28摘要在我国水资源极度匮乏，相对于偌大的国土面积，我国的水资源是十分稀少的，由于我过淡水资源空间上分布不均匀，很多地区和城市都面临淡水资源缺乏的现象，我国实施运行的西部开发战略就有水资源的西部引入东部的举措，实现空间淡水资源的合理分配。但是随着科技的发展和我

3、过经济总量的提升，大面积的污染因素直接或者间接的污染了我们平时的淡水资源，一些河流、湖泊大面积的污染，导致我们的饮用淡水资源造成了巨大的减少，严重影响了我们赖以生存的水资源。目前大多数城市都已经建成污水处理装置，用于对污染水、废水的二次利用。本次设计就是针对这一现象，对一种工业污水处理的系统进行设计。本次设计采用西门子S7-200小型P1C作为主要的控制元件，通过置位复位和起保停电路、顺序控制的方式对程序进行编程，设计了一种工业污水处理的P1C控制系统。通过对硬件和软件的设计，满足现今控制行业污水处理的使用要求。最后对程序进行模拟调试，在不断的调试和修改过程中，使程序更加完美，达到最佳的工作状

4、态。关键词：工业污水处理控制系统可编程序逻辑控制器水质净化系统AbstractWaterresourcesareextreme1yscarceinChina,andChinaswaterresourcesareveryscarcecomparedtothevastareaofthecountry.Duetotheunevendistributionoffreshwaterresources,manyregionsandcitiesfacethephenomenonof1ackoffreshwaterresources.TheWesterndeve1opmentstrategyimp1ement

5、edinChinahastheinitiativeofintroducingtheeasternpartofthewesternpartofwaterresourcestorea1izetherationa1distributionofspacefreshwaterresources.However,withthedeve1opmentofscienceandtechno1ogyandtheimprovementofourtota1economicresources,1argeareasofpo11utionhavedirect1yorindirect1ypo11utedourregu1arf

6、reshwaterresources,andsomeriversand1akeshavepo11uteda1argearea,resu1tinginahugereductioninourdrinkingfreshwaterresources.Isserious1yaffectingthewaterresourcesonwhichwedepend.Atpresent,mostcitieshavebui1tsewagetreatmentp1antsforthesecondaryuseofcontaminatedwaterandwastewater.Thisdesignisaimedatthisph

7、enomenon,todesignasystemofindustria1sewagetreatment.ThisdesignusesSiemenss7-200sma11P1Casthemaincontro1e1ement,programmingtheprogramthroughthep1acementreset,guaranteestopcircuit,sequencecontro1,designaP1Ccontro1systemforindustria1sewagetreatment.Throughthedesignofhardwareandsoftware,itmeetstherequir

8、ementsfortheuseofsewagetreatmentinthecontro1industrytoday.Fina11y,theprogramissimu1atedanddebugged,andintheprocessofcontinuousdebuggingandmodification,theprogramismoreperfectandthebestworkingstateisachieved.Keywords：industria1sewagecontro1systemprogrammab1e1ogiccontro11erwaterpurificationsystem1绪论1.

9、1 课题研究的背景和现状分析工业企业的城市污水、生活污水、生产污水或部分处理的生产污水经常排入城市排水系统。因此，生活污水和生产污水的混合污水被称为城市污水。除了碳水化合物、蛋白质、氨基酸、动植物脂肪、尿素、氨、肥皂和合成清洁剂等物质外，这些流出物还含有细菌和病毒等导致人类疾病的微生物。污水处理后，有三种最终出路：水体排放；农田灌溉；再利用。水处理的目的不超过三种：去除水中影响水质使用和污泥处置的杂质为主要成分；为了满足用水的要求，在水中加入新的成分以改变水的化学性质，如在食物水中加入氟以防止龈齿，并在循环冷却水中加入腐蚀抑制剂，以控制腐蚀和缩放；改变水的物理性质的处理，如冷却水、降低水的粘度

10、等。1.2 水处理工艺简述顺序批次活性污泥法，简称SBR法。早在1914年，这个处理系统被采用，但由于当时自动化程度低，操作困难，工作量大，特别是随着市政和工业废水处理规模的增大，这一缺点更加突出。间歇式活性污泥工艺逐渐被连续式活性污泥工艺所取代。近年来，随着计算机和自动控制技术的飞速发展，这一缺点得到了很好的解决。与连续活性污泥工艺相比,连续活性污泥工艺具有许多独特的优点,使间歇活性污泥工艺在国内外越来越重要。从SBR反应池中去除有机物的机理与普通活性污泥加氧时的机理相同。其不同之处在于，它根据流入、反应、沉淀、放电和待机五个过程在同一个Sbr反应池中运行。从废水流入开始到备用时间结束，所有

11、过程都在一个具有曝气或搅拌装置的Sbr反应池中进行，不需要单独的沉淀池和污泥回流泵。尽管间歇式活性污泥曝气在流动状态下是一种完全的混合物，但它是有机物质降解过程中的时间推动。SBR工艺是一种简单、快速、低消耗的废水生物处理工艺。主要有以下特点:工艺简单，成本低；及时具有理想的推流式反应器的特点；操作方式灵活，能去除氮、磷；抗冲击能力强；污泥沉降性能好；不容易产生污泥膨胀现象网.1.3 本次设计的内容及目的1.3本次设计的内容此次设计本次设计的基于P1C的工业污水处理控制系统硬件主要采用S7-200系列的可编程序逻辑控制器,通过模拟水污染处理的工艺步骤进行编写，并输入至可编程序逻辑控制器中，通过

12、预设的逻辑关系命令，驱动相应的负载端进行动作。各章主要内容如下：第一章为绪论，对工业污水处理控制系统进行了现状分析，并介绍一种工业污水处理的工艺方法，同时简单介绍了论文各章的主要内容。以及对控制系统选择的确定，然后对P1C系统的特点组成及其发展趋势做了简要叙述。第二章是对系统硬件的设计。主要是对P1C的选型，变频器的选型方面做了详细分析。并绘制了硬件配置表。第三章是对软件的设计，主要通过对控制流程的分析，绘制流程图。根据P1e的选型以及流程图分配输入和输出点，最后绘制DO表。通过S7-200编程软件对控制程序进行编写，并绘制梯形图。最后通过程序和I/O分配表，采用CAD软件绘制P1C外部接线图

13、。第四章是工业污水处理控制系统控制程序的模拟调试，通过模拟仿真软件对P1C进行模拟仿真，对程序进行修改、完善。13.2本次设计的目的本次设计的目的主要是通过平时对P1C的学习认知,通过自己所学的知识，系统的对工业污水处理控制系统进行设计，更多的是对所学知识的一种检验与查漏补缺。结合工业污水处理工作原理以及逻辑顺序等，对工业污水处理控制系统进行全面设计，掌握复杂条件下对P1C控制指令的应用与学习。通过对工业污水处理控制系统控制系统硬件的选型与使用，掌握各种电器元件的原理以及使用方法，为以后的学习工作奠定基础。通过对程序的编写与程序的反复调试以及修改，更加熟悉程序的一般编写方法和对程序调试方法的熟

14、悉和认知。进而提高自己的学习能力和知识储备，和发现问题、解决问题的一种方法，为以后的工作奠定更加坚实的基础。14系统控制的选择比较目前在控制领域较为常见的控制系统主要有：以单片机为主要控制方式的系统、以微小型计算机为控制手段的系统、以微处理可编程逻辑控制器(P1C)为主要控制手段的方式。以单片机的控制方式的工业污水处理控制系统控制系统虽然价格成本较为便宜，但是使用众多电子元器件，电子元器件越多带了的系统稳定性大大降低，损坏和故障率也大大提高，增加了系统的不稳定性，而且在后期维修维护管理方面，工作量较大，检查故障点较难。单片机采用C语言的编程方式，对维护维修人员具有更高的要求，其编程方式较为难理

15、解，而且不直观简明的，对初学者很难理解。所以本次设计不予采用。以PC微小型电子计算机为控制手段时，其系统庞大，而且成本较为昂贵。在系统便捷和可操作性上较为繁琐，其系统往往需要和电脑终端连接，给使用者和操作者带来了不简洁性，不适合本次工业污水处理控制系统规模小、互换性高的要求。以P1C为控制方式的自动化控制系统在目前的自动化控制领域较为常见，因其采用集成的电子控制器，具有众多功能，比如集成了计时器、计数器、逻辑运算指令、可扩展温度湿度等模拟量的控制模块，不仅可以简单的完成多种功能操作，而且大大减少了电子元器件的使用率，使得系统更加简洁、方便。在编程方面采用梯形图的编程方式，简单明了适用于初学者或

16、者传统的电力工作者管理或者维护，不仅编写程序直观明了而且后期检查维修方便，对程序进行上传下载即可，并且优越的可扩展性能对以后的升级改造具有很重要的意义。经过以上分析对比，本次对工业污水处理控制系统的设计采用可编程逻辑控制器(P1C)为主要控制器的控制方式。1.5 P1C定义及简述可编程序逻辑控制器是在工控行业内较为常用的一种控制方式，其英文名称为：Programmab1e1ogicContro11er,简称P1C。因其优越的稳定性和可扩展性受到设计人员的青睐，成为工业控制行业不可或缺的控制单元。目前较为常见的P1C品牌有西门子、三菱、欧姆龙、台达等品牌，随着我国技术水平的不断提高一些国产的P1C品牌也层出不