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废水中和值控制系统的设计说明书毕业论文.doc

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废水中和值控制系统的设计说明书毕业论文.doc

论文目录1引言...........................................................11.1课题设计的目的.............................................11.2课题设计的意义.............................................11.3设计应解决的主要问题.......................................11.4设计满足的技术要求.........................................11.5废水处理在国外和国内的发展状况.............................21.6课题设计的指导思想.........................................22控制方案的论证...................................................32.1主要的几种控制系统.........................................32.2总控制方案的确定...........................................53控制系统的硬件设计...............................................53.1最小系统的设计.............................................53.2输入通道的设计............................................153.3输出通道的设计............................................213.4电磁阀的设计..............................................273.5键盘/显示电路的设计.......................................273.6报警电路的设计............................................314控制系统的软件设计..............................................324.1主程序设计................................................324.2定时中断服务子程序设计....................................334.3流量检测子程序设计........................................344.4PH值检测子程序设计........................................354.5控制及报警子程序设计......................................364.6串口显示子程序设计........................................374.8键盘子程序设计............................................394.9软件滤波设计..............................................414.10标度变换..................................................414.11PID算法...................................................435总结...........................................................45参考文献...........................................................47谢辞...........................................................47附录一.............................................................48附录二.............................................错误未定义书签。论文11引言1.1课题设计的目的目前水污染日益严重,水源逐渐紧张以来,废水处理的界限也就逐渐模糊起来。现在,废水也可以作为水源,经处理后以供工业用水甚至生活用水。因此课题设计是通过中和法将废液中和,使其呈中性,实现安全排放的目的,减少对环境的危害。1.2课题设计的意义环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,也会给生态系统和人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性,往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到,然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然,环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降,影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。水污染使水环境质量恶化,饮用水源的质量普遍下降,威胁人的身体健康,引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题,也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高,由于污染引起的人群纠纷和冲突逐年增加。环境污染也日益呈现国际化趋势,因此改善环境一是刻不容缓的问题了这次设计我们采用电石渣液中和酸性废水不仅能够减少对坏境的危害,还可以减少投资成本,以废治废,有很这好的经济效益。而且这种方法操作简单,处理效率高,对技术要求不高,由此可见这种方法在工业生产中是非常a实用的,努力完善这一技术也是非常有意义的。11.3设计应解决的主要问题在本次课题设计中我们应解决的主要问题有1)流量和PH值传感器的选择2)控制部分的设计3)软件程序设计1.4设计满足的技术要求课题设计中我们要满足的技术要求是以MCS51单片机为核心,对电石渣液的流量和中和后的PH值进行信号采集,送入单片机,经程序处理后输出控制信号调节电石渣液的流量,以保证PH值稳定于7附近。论文21.5废水处理在国外和国内的发展状况1.5.1国外的废水处理发展状况现在在国外许多国家都采用集中式废水处理CentralizedWastewaterTreatment,简称CWT即把各企业工业废水或污泥运送至邻近的工业废水处理厂集中处理,污水处理厂再行进一步处理,回收的有用物质运送至回收材料市场,对处理后产生的污泥送至废物填埋场填埋。CWT模式具有许多优势①由于拥有经济规模,CWT能够大大降低工业废水的处理费用②因处理设施是由训练有素的专业人员来操作管理,故处理效果优于各企业自己运作③能够大大增加回收化学药品的潜力,不仅降低了CWT费用且减轻了污泥处置的负担④企业还可以在CWT系统中共享其他服务以进一步降低废水处理费用。1.5.2我国的废水处理发展状况现在我国的废水处理技术还不能和发达国家相比,还不能有效地将各个企业的废水集中起来统一处理,只有少数地区能够将废水统一处理,大多数地区还是靠本企业的废水处理系统来处理废水。我国的废水处理方法有1物理法是指经过物理变化的方法处理废水,比如用活性炭吸附,用网吸附固体物质等。2化学法是经过化学变化的方法处理废水,比如,污水中有酸,就用碱来中和掉,再有溶于水的物质,就用另外一种物质与它进行反应,生成不溶物或无害物。常用的化学方法有化学混凝法、中和法、化学沉淀法、氧化还原法和电化学法3)生物法很多藻类、植物都有净化水体的能力,它们的这种能力来处理废水的方法就是生物法。比如像满江红等等,只用把他们养在水里,就能对污水中的一些物质进行处理。在这三种方法中化学方法是最实用的方法因为这种方法成本低,技术也很成熟,处理效率也很高。我国大多数企业也都是采用化学方法处理废水。21.6课题设计的指导思想根据课题设计内容要求,采用合理的控制方案,以MCS51单片机为核心,对电石渣论文3液的流量和中和后的PH值进行信号采集,送入单片机,经程序处理后输出控制信号调节电石渣液的流量,以保证PH值达到期望值。2控制方案的论证2.1主要的几种控制系统控制系统有许多种,主要有开环控制系统、反馈控制系统和复合控制系统,他们都有其各自的特点和不同的适用场合。2.1.1开环控制系统开环控制系统是指被控对象的输出被控制量对控制器的输出没有影响。因此,开环控制系统又称为无反馈控制系统。开环控制系统由控制器与被控对象组成。在这种控制系统中,不依赖将被控量反送回来以形成任何闭环回路。在开环控制系统中,系统输出只受输入的控制,控制精度和抑制干扰的特性都相对比较差。开环控制系统的优点是结构简单,也比较经济。但是开环控制没有反馈环节,系统的稳定性不高、响应时间相对来说很长、精确度不高,使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统。开环控制系统可以按给定量控制方式组成,也可以按扰动控制方式组成。按给定量控制的开环控制系统其控制作用直接由系统的输入量产生给定一个输入量就有一个输出量与之相对应,控制精度完全取决于所用的元件及校准的精度。这种开环控制方式没有自动修正偏差的能力,抗扰动性比较差。但是由于其结构简单、调整方便、成本低,在精度要求不高或扰动影响较小的情况下,这种控制方式还是有一定的使用价值。按扰动控制的开环控制系统,是利用可测量的扰动量,产生一种补偿作用,以减少或抵消扰动对输出量的影响,这种控制方式也称顺馈控制。这种按扰动控制的开环控制方式是直接从扰动获取信息,并据以改变被控量,因此,其抗扰动性能好,控制精度也比较高,但只是用于扰动是可测量的场合。2.1.2反馈控制系统反馈控制方式是按偏差进行控制的其特点是无论什么原因使被控量偏离期望值而出现偏差时,必定会产生一个相应的控制作用去减少或消除这个偏差,是被控量与期望值趋于一致。可以说按反馈方式组成的反馈控制系统,具有抑制任何内、外扰动对被控量产生影响的

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