基于S7-200PLC的SBR污水处理控制系统设计

1、1 绪论1.1 选题的目的从总的方面来说， 中国的淡水资源总量与其他国家相比是不少， 但就全国的分布 上来说不是很平衡，因此相对的平均资源就少了。而且在全国城市化大潮的推动下， 在各个地方都有对环境或多或少的破坏，造成了不同程度上的污染。但是，由于人口 的迅速增加和工业上的生产需求，对于水资源的需求量，也是日益增多 1 。就在这种 严峻的形势下，污水处理工艺也就应运而生 。由于生产力水品的迅速提高， PLC 技术 也得到了充分发展的机会，使得污水处理控制系统变得更加合理化、智能化，同时也 更加的省时省力，大大的节约了社会资源与劳动力，符合可持续发展原则。以前的传 统活性污泥法，现在早就跟不上社

2、会的需求。但现在依然有部分的企业采用传统活性污泥法来处理工业污水， 这样虽然运行的 成本低了， 但是建设投资与占地范围都比较大， 而且相对国家标准而言也是不符合相 关要求的，容易造成对土地的再次污染。如果一次性处理的污水太多，就无法及时进 行反应处理， 于是出现了更加高效、 节能的污水处理控制工艺来满足人们与企业的日 常需求。1.2 选题的意义随着社会的高速发展，传统意义上的污水处理控制系统已经无法跟上发展的步 伐，其缺点也是越发明显，已经逐步被社会所淘汰。但是随着PLC技术的迅速发展，出现了一个新的基于可编程控制器的自动化程度比较高的污水处理控制系统。本课题是基于S7-200PLC的SBR亏

3、水处理控制系统的设计，这个系统可以达到对 污水池液位的实时监控、 进水泵与风机相关 I/O 设备的故障检测及报警的目的， 及时 避免了不必要的浪费与危险。本设计不仅仅完成了该系统的设计方案、工艺流程、程 序编写，同时还完成了该课题在软硬件方面的设计以及组态监控画面。1.3 污水处理的发展现状在国外，许多的污水处理厂早就想到了要将污水处理与网络连接到一起 , 这就是 一些早期的与污水处理相关的自动控制系统的起源。而且国外的人早些时候就把 SCAD敍术应用到供、排水系统中，并且也取得了一些不错的社会与经济效益。当国 外的许多厂家为了方便监控与检测， 已经可以在污水处理方面采用智能控制系统来代 替传

4、统的人工控制的时候， 国内的污水处理技术才开始起步。 国内在污水处理方面的 自动化 2 控制技术起步比较晚， 90 年代之前一直没有什么比较明显的发展。但从 90 年代开始， 随着国内许多大型污水处理厂的建成， 我国的自动控制技术也有了比较大 的进步，才开始渐渐地采用智能化系统来代替传统工艺。 后又从国外引进计算机监控 系统，使得各种新的工艺跟设备层出不穷，并且都得到了最合理的利用。我国目前还 处在手动与自动结合的阶段，自动化程度并不是很高，而且也没有信息的交换，不能 对整个厂房的设备进行实时监控。总的来说， 虽然我国和国外的自动化技术相比还有不小的差距， 但是对于我国这 样一个环境污染严重的

5、国家来说，污水处理迫在眉睫，所以，在中国污水处理自动控 制系统的前景还是可观的。2 设计方案的确定2.1 常用的污水处理工艺 到现在，随着各种生产生活废水的肆意排放，相对应的污水处理方案也是层出不 穷，每个地方的情况都不尽相同，所以要因地制宜选用处理方案。(1) 比较传统的污水处理工艺 1 ，主要部分是由沼气池与沉淀池组合而成， 该方案 中污水中的有机物在经过曝气池的时候， 会被池中的微生物吸附掉大部分， 同时还有 部分也会被氧化掉，但是沉淀下来的一些污泥依旧会回到曝气池里继续前面的步骤。 这种方法对于有机物的利用率比较高，不需要太大容量的池子，节约能源。但是，前 期投资成本高，氮磷的利用不够

6、充分，污泥容易堆积。(2) 缺氧-好氧法(即A/0法)，该方法为生物法，就是在原有的传统工艺上发展出 来的污水处理方法。通过增设的好 (厌)氧池进行相关的化学反应 (硝化-反硝化) ，这 样能大大提高氮的利用率。(3) 生物降解法，该方法分为 A和B两段，初期的时候没有沉淀的，曝气也分为 高低负荷两个段。在高负荷的时间段，以生物的吸附为主要手段，不发生化学反应， 缓冲比较好。B段为低负荷段，和一般的活性污泥法差不多，稳定性比较优良。但是 该方法的污泥产量比较大，后期的费用会增加很多，氮的利用率也不是很高。2.2 SBR法的原理及特点本课题比较合适选用SBF法。SBF使用分时运行代替用传统方式进

7、行的空间分割， 能拥有在污水处理高峰期的持续工作能力。SBR工艺法的基本组成是粗网格的去污池、蓄水池、污泥储存池、水泵和风机等主要设备，可以在各个反应池的相应位置都 安置好相应的液位传感器，用来测量各个水池中的液位。SBF法跟传统人工的污水处理工艺具有很明显的几个优点 1：(1) 通俗易懂，操作灵活，资金成本不高。(2) 处理效果好，出水可靠。(3) 除磷脱氧的效果也很好。(4) 污泥沉降的性能也比较好。(5) 对于各种污水也有比较强的适应能力。但是SBF也有其局限：(1) 对反应池容量的利用率不是太充足(2) 水头的损失很大。(3) 高峰处理期间的时候需氧量很大。(4) 没有将相关设备做到最

8、合理的利用。(5) 只适合中小型却不适合大型的污水处理厂。2.3 工艺流程基本工艺流程 3 如下所示：(1) 进水进水阀门打开，同时回流泵与风机都开始正常运行。污水一般要经由两次过滤， 才能通过进水泵送入蓄水池， 按照系统控制需求， 把蓄水池里面的水按照一定顺序分 别送到各大反应池，直至液位到达池中设定的上限位。(2) 反应反应这一步是SBRX艺最核心的步骤。当污水注入达到池中液位上限位的时候， 进水的电磁阀关闭，无水进入，但是回流泵与风机一直工作着，搅拌机也开始运行， 反应开始，主要就是对氮磷无机物之类的吸收 7。以控制要求所需要实现的目的为依 据，来确定和调整曝气方式、程度，以及反应时间的

9、长短。风机与搅拌机同时运作， 这样加大了充氧量，可以让反应进行的更充分，有效防止沉淀，提高了利用率，节约 资源。(3) 沉淀反应一定时间之后，反应池里面的风机停止工作，风机开关断开，与此同时搅拌 机跟回流泵都停止工作。静置一段时间将上层液体与下层污泥沉淀物慢慢地分开。(4) 排水SBR也中水位到达上限位，并且沉淀过一段时间，上清液与污泥分层隔开之后， 滗水器会下潜将上清液慢慢排到反应池外面。 当液位到达池中下限位之后， 滗水器立 刻就停止工作。与此同时，沉淀下来的污泥将被排放到储泥池，工艺流程如图 2.1 所 示。图2.1 SBR工艺流程图3 硬件系统设计3.1 PLC的特点及发展PLC是为了

10、把原来传统继电器控制所具备的操作简单、成本低等优势与电脑所具 备的性能优良、 兼容性好等特点完美地糅合在一起， 同时也是将硬件上面的问题转化 成软件上面的编程。在20世纪60年代末期的时候，美国就已经研发出了 PLC历史上 意义重大的PDP-1羊，产生了比较深远的影响，它的问世代表了真正意义上跨入了 PLC 的研究领域。自从PLC诞生以来，发展速度极为惊人。日本与欧洲各国都已经竞相将其投入生 产，但我国是从70年代中期才刚刚研发。到目前为止 PLC已经被许多国家当作比较 成熟的技术产品投入到生产中，几乎一枝独秀般霸占了电气控制行业市场的大量份 额。迄今为止，PLC已经发生了三次比较大的改革 呵

11、：PLC对于广大用户来说，是一种比较简单的设备，只要改变其中一段程序就能改 变整个工作的流程。迄今为止，到了自动化程度越来越高的现在，可编程控制器对于 许多厂家来说是十分重要的渠道，因此它被普遍的推广 4：(1) 第一代 1969 年-1972 年， 1 位微处理器，主要用来逻辑运算、定时、记数。(2) 第二代 1973年-1975 年， 8 位微处理器及存储器，主要用于数据的传送和比 较、模拟量的运算，其他产品的相关生产。(3) 第三代 1976年-1983 年， 8 位高性能微处理器及存储器，其处理速度大大提 高，并且向着多功能及联网通信功能发展。(4) 第四代 1984年-现在， 16位

12、、 32位微处理器及存储器，它已经具备了逻辑、 运算、数据处理、联网等诸多复杂的功能。PLC在工业控制领域的应用十分普遍，这几乎都是得益于其自身所具有的功能特 点，其功能如下 5：(1) 逻辑控制功能。(2) 定时控制功能。(3) 计数控制功能。(4) 步进控制功能。(5) 数据处理功能。(6) 回路控制功能。(7) 通讯联网功能。(8) 监控功能。(9) 停电记忆功能。(10) 故障诊断功能。PLC是对比较专业的硬件设备开放，相比其他设备有十分明显的优点：(1) 稳定性好，不容易被影响。(2) 编程直观、简单。(3) 适应性好。(4) 功能完善，接口功能强。S7-200PLC是由基本单元(S

13、7-200CPU模块)、个人计算机(PC)或者编程器、相关编程软件与通信电缆等组成。PLC在工控领域的适用范围十分广，其核心相当于微处 理器，因此其组成的基本框架为：中央处理单元(CPU)、PLC与外部设备的接口、扩展接口与扩展模块等常见的组成。一个标准的常用PLC的组成结构如图3.1所示。PLC编程器 监控设备 外存储器 打印机 条码读入器输入设备(按钮、开关等)输岀设备(接触器、电磁阀等)图 3.1 PLC的基本组成结构3.2 PLC的主机选型根据本课题所设计系统的相关控制要求，本设计适合选择型号为CPU 224 XP的机子作为主机，其拥有14个数字输入端口，10个数字输出端口，2个模拟输

14、入端口，1个模拟输出端口。一般情况下，在一些大型的系统里面同样能用这个型号的机子来进行处理控制。由于其强大的通信功能10,因此在那些大型的网络控制系统中它一样 能够充分正常发挥其该有作用，实物图如3.2所示。图 3.2 S7-200 CPU 224 XP3.3 SBR亏水处理系统设备SBR污水处理控制系统中主要使用的是滗水器、罗茨风机、回流泵、进水泵这 四个动力设备，还有液位传感器等感应设备。3.3.1 进水泵综合考虑，进水泵还是选择单级离心泵效果较好，它适用于许多场合，例如浇灌、近远距离的输送水、生产生活废水的排放等，而且比较贴合本课题。本系统中采用的 单级离心泵参数9如右：LS50-10-

15、A。扬程10m流量29nVh，1kw。3.3.2 罗茨风机在生产生活中用到罗茨风机的地方非常多，但在系统主要用于污水处理曝气，主 要由于其在工作的时候产生压力与风量比较大。其他方面的应用，比如冶金、矿产、 纺织、食品等领域，主要是用来输送空气、排出粉尘；排烟脱硫、改善环境；灰烬处理、液体搅拌；食品真空包装。罗茨风机产生的风量大小与其运转速度有关，但总 是有小的差距保持在它们的叶轮端面与风扇罩和风扇叶轮之间，以便于风的流通。风机内壁光滑、耐磨，并且它的使用寿命相对较长 。本系统中选择的罗茨风机具体相 关的参数如右：GRB-100风量10.61m3/min，风压：7000mmA，转速1750r/m

16、in，功 率：22kwo3.3.3 回流泵回流泵在本系统中的作用是对内部污泥进行循环。污泥回流泵的作用是要反应池中的污泥始终都处于比较活跃的状态，这样既有利于对污水的反应处理， 使其反应的更加充分，同时也有利于曝气，所以曝气的时候保证一定浓度的泥浆是十分必要的。污泥回流泵有相当广泛的用途，可以作为一个污水处理厂除氨的特殊设备，也可将其作为灌溉设备，可用于地面排水时，泵水净化。该污泥回流泵的用途就是为了防止在 循环处理的过程中发生污泥凝固的情况，让其始终保持着活跃的状态8。本系统里面选择的回流泵具体主要参数如右：CP5(T)3.7-80，流量：45nVh，扬程：15m功率: 3.7kw o3.3

17、.4 滗水器滗水器是SBR法经常用来净水的设备，它可以在保证池底沉淀物不会被影响到的 情况下，将处理过的清水缓慢排出反应池。因为SBR工艺法采用间歇反应的工作方式， 将各个步骤放到同一个池子里面完成， 没有必要多次沉淀，所以该方法具有占地面积 小、成本低、周期短等许多优点。当反应池内的液位到达上限位，滗水器就会开始下 潜排水，下潜一段距离就停下排水，如此循环，直至水位降至下顶点；水排完之后， 滗水器又会迅速上升到液位上限位，待到水位涨到上限位时，滗水器又开始下潜排水， 如此反复。当滗水器完成一次排水与上升阶段，就是一个工作的循环周期。本课题选 取的滗水器具体参数如右：BSQ20C悬臂式，滗水量

18、：200riVh，功率：1.1kw。3.3.5 液位传感器液位传感器在本系统中的作用就是检测与报警。液位传感器是通过测量反应容器 中的液位压力，将其压力转化成电信号9，然后再利用其他方式的校正，才能将其转 变为能够识别的电信号。压力的大小跟水位是相关的，一般来说都是正比关系。当反应池中的液位没有到达所设置的液位传感器的位置时，进水泵仍然正常进 水，一直到池内水位达到所设的上限位。到达上限位的时候，进水泵停止，上限位的 液位传感器闪烁，上限位报警灯也开始报警。这个时候滗水器开始下潜排水，直到池 内液位下降至下限位水位，滗水器停止运行，上限位的液位传感器闪烁，同时下限位 报警灯报警。3.4 硬件电

19、路接线图根据PLC的相关结构组成10,再通过控制要求以及I/O分配表，设计出I/O设备 接线如图3.3所示。1M0.00.10.20.30.40.50.60.72M1.01.11.21.31.41.5ML+SB6SB10DC24VSB4SB2SB5JSQ10_SQ2K一SB3SB8一T 一SB9 ISB11 2 SB12一1L0.00.10.20.32L0.40.50.6CPU 2243L0.71.0KM4KM5KM1KM2一?MKM31.1NL1ACAC120V/240V图3.3 I/O 接线图根据控制要求设计出SBR亏水处理主电路10如图3.4所示5LL2L6ylL531MKL6u F2

20、u F3 u F4 u FF5M334MK34 RF风机进水泵滗水器电动机图3.4 SBR污水处理主电路根据现场的设备的状况，以及已设计好的I/O分配表、I/O接线图、主电路接线 图，就能对PLC的相关模块与本设计中用到的设备进行连接，并且跟电脑相连接，实 现控制要求11。根据本课题的控制要求设计系统硬件模拟连线如图3.5所示。图3.5硬件模拟接线图4软件系统设计4.1 I/O分配表根据系统相关的控制要求，设计出I/O设备地址分配如表4.1所示图4.1 I/O 分配表输入信号输出信号I0.0复位Q0.0下潜滗水器I0.1自动状态Q0.1上升滗水器I0.2滗水器下潜限位Q0.2起停回流泵I0.3

21、滗水器上升限位Q0.3起停风机I0.4风机故障Q0.4起停进水泵I0.5进水泵故障I0.6滗水器故障I0.7回流泵故障I1.0手动自动切换I1.1下潜滗水器手动I1.2上升滗水器手动I1.3回流泵手动I1.4风机手动I1.5进水泵手动4.2 程序流程图及控制要求本系统以一个SBR也的单周期为例加以说明：第一步：进水+曝气+回流。从进水泵开始向SBR也进水时算起，用电动阀门来控 制进水，一直持续进水2h,进水的时候，风机和回流泵都同时一起运行，由于时间的 限制，将此步骤中的2h改为10s。第二步：在2h之后，控制进水的电动阀门关闭，进水停止，与此同时回流泵也 停止运行，只剩风机在持续运转。由于时

22、间的限制，将此步骤中的2h改为10s。第三步：从进水的时候开始算起，风机一直连续曝气到3h的时候，风机才停止运行。由于时间的限制，将此步骤中的 3h改为30s。第四步：静置期是1h。SBR反应池静置1h之后，上层液体与沉淀污泥分层，然后再用滗水器将上层液体排出。将此步骤中的 1h改为10s第五步：排水时间为1h。静置1h之后，反应池内的滗水器从水位上限位开始缓 慢向下移动，（可以设定：下潜一定距离后停住，滗水一定时间，如此重复 ），开始排 水；滗水器下潜到下限位，滗水结束后，迅速升回到上限位停止。到这里，滗水1h结束。第六步：滗水1h完成后，到这，第一个周期就结束了，可以开始循环下一个周 期进

23、水、曝气、回流等步骤。以后各周期依次类推。根据控制要求及步骤，设计单周期的 SBR污水处理控制流程如图4.2所示SBR池水位高曝气时间未到曝气3小时沉淀时间未到沉淀1小时排水结束图4.2 SBR池单周期的流程图4.3 梯形图程序根据本系统的I/O分配表及流程图，设计得到梯形图程序SO1L020vdioo)i rnoozI 1 冲C 幷)1FUFpjfl1UHMUlh|1OUT-VD1D0UDdUm型胛1 -5：.ir按下启动按钮I0.0与自动按钮I0.1，回流泵、风机、进水泵同时开始运行工作,开始计时，在O-IOs内，回流泵、风机、进水泵都是处于置位状态的网络47D10D列在10-30S内，进

24、水泵与回流泵都复位停止了，就风机在持续工作,30-40S 内,风机也复位停止工作。1DVD1QCT讣VOtQOi0Q2I 丸 I1C H )503OJOY1QOJu1pmUD100 I Ivotrin1 IT1Q1IIiDD.DI后 MFkinM1 、11让1521 1EHLNUXI2IMIUUTW2UDIN2?D100W20CVD2TbDl叫ID2VD10DTO20DIVD3XH1 电 I1 mD |1 0 |4D1GVD100VD20I1VD3D0I % I1 7 I1 dF10在40-50S内，进水泵、风机、回流泵都是复位状态，下潜滗水器置位开始工作, 下潜2s后，停2s排水，如此反复在

25、50s-60s之间时，滗水器下潜复位停止，进水泵、风机、回流泵也都复位状态, 按下下限位按钮I0.2，滗水器开始上升，直到大于等于60s或者按下上限位按钮的时候，滗水器上升才会停止。当超过 60s的时候，系统开始循环，也可以在未到 60s的 时候按下上限位按钮开始循环。当按下复位按钮I0.0就使得系统全部复位。MS 15忙报書04I0U5PIrJDiMil:)104UbH Qoa3RM1D1诲出嚣咂害10.5D01C117m isIC7D02_I I9RH 20噌：黑卞湃朗inii n100nonTIIIIIOi二卄埶器手动H.j11011noCDN2 谨血 自诽酝肮服豬 倉确騷 -乂器鄰逼9

26、耀开发藏 M鮭飾爾 c矯婕 鬲历嚴礙 越网鏗暄C用户症2打洒苗 -(V血可鋤划恚楙賊耳记录萍 =3 f/tb友布骑旨发布寡町宿慮双击“设备”中的“ COM1，紧接着就会跳出来对生产厂家、设备名称、通讯方式之类的选择，如图5.5所示图5.5 选择通信协议r便用蚯拟击口 05F恥谡备）愷用那T虚拟申口瀝右腹制丄f旦是毎 I虚拟串口只聪足文同一負型的设 备根据向导的提示，一步步操作，直到跳出串口选择的提示，出现“设备配置向导” 的提示，如图5.6所示。设备配筈向导诜梧串口号选中“ COM”，不勾虚拟串口，左击“下一步”，根据向导的提示，将设备地址 中的“0”改成“ 2”。其余按照以提示默认的条件，一

27、步步确认直到，最后点击“完 成”，硬件方面的定义到此为止。除此之外，还应该注意设置一下波特率，将波特率 改成“ 19200”就行了，其他选项默认，左击“确定”，串口的设置就完成了，如图 5.7所示。图5.7 设置串口(2)设计监控组态画面这一步开始就已经进入了开发系统界面了， 在创建好新画面之后，就能用丰富的 图素来设计本课题的上位机监控组态画面。在设计过程中，可以利用软件本来就有的大量的成品图素，如果软件里面没有现成的，也可以按照系统的控制要求设计出符合 要求的图素。(a) 在开始定义新画面的时候，先在左边的大纲栏找到“画面”单击，再双击“新 建”图标，跳出“新画面”的提示，如图 5.8所示

28、X图5.8 新建画面(b) 在跳出来的界面名称那一栏输入“污水处理”，其他的选项基本与默认条件相同，除非系统有特殊的要求。然后左击“确定”进入组态王开发系统，如图5.9所 示。图5.9组态王开发系统(c) 在开发系统之后，先将本课题中涉及到的一些设备元器件都画出来，如果图库里有的就直接拿出来用，若是没有，那就利用工具箱按照系统控制要求设计出来。 组态画面设计完成之后，必须在退出开发系统之前，将现有的画面全部保存，否则会 丢失。(4) 构造数据库在构造数据库之前，要了解数据库以及变量所代表的意义。数据库就是作为上位 机组态与下位机PLC交流信息的媒介，没有数据库上位机组态与下位机 PLC就无法正

29、 常的进行数据交换。更直接地说，数据库就是所有变量的集合体，每一个变量在数据 库中都有定义。从左边的“数据库”中找出“数据词典”并左击，然后再双击“新建”图标，立 马跳出“定义变量”的提示，如图 5.10所示。图5.10 创建内存变量内存型变量一般都是只有两个选项可以填写，就是变量名跟变量类型，而且不用连接设备，I/O型变量不仅要对相关的设备 PLC莫块进行连接，而且还要进行其他方 面选择。同时为了方便下面动画的流畅，一般把频率定为1毫秒。(5) 建立动画连接定义动画连接是将变量的数值变动，变成了更加直观形象的动画，这样便于确认数据的变动。组态王软件里面有几十种不同的动画连接方法，可以满足绝大

30、多数的控制要求，具体方式如图5.11所示。图5.11 动画连接根据提示连续点击两次“确定”就能够跳到开发系统的界面。偶尔也能利用命令 语言(类似C语言的编写)来控制变量，右击画面，选择“画面属性”，左击“命令语 言”，根据跳出的相关提示，在提示的文本编辑框里面设计出相对应的命令语言， 在一般情况下可以用来控制内存变量。本系统演示时候的命令语言如下：本站点进水泵=1)本站点液位 本站点液位+0.5;本站点下潜滗水器=1)本站点 液位 本站点 液位-1.1；本站点下潜滗水器=1)本站点流动 本站点流动+1.4;本站点上升滗水器=1)本站点流动 本站点流动-1.5;本站点复位按钮=0)本站点液位=0

31、；本站点上升滗水器=1；在退出开发系统界面前，要确保将已有的命令语言跟画面都全部保存。(6) 运行和调试在依次完成了上面所有的步骤之后，就能逐步开始设置调试。应该先要将编写好 的程序下载下来，这时候就要双击打开STEP7软件，左击“通信”选项，对其中的“通 信端口”进行设计改动，将波特率设置成跟串口设置的一致，其余都是默认条件保持 不变，点击“确定”就是完成了对“通信端口”的设置，然后就是对“通信”进行设 置。设置完成后，打开组态，打开工具栏，左击“运行”，如图5.12所示。将特殊一栏里面的两个文本框内频率都改成 55毫秒，剩下的条件保持不变。进入到“开发系统”界面，将其全部保存之后，切换到“

32、view ”运行系统界面，开始调试运行。图5.12 运行系统设置5.4 变量定义变量定义如图5.13所示:J Afr3 Erfn如 - as*口 pH讪-幅 M e up 愷JK确之 -氏糸托聶笆V WH也吒 z rZFfTfe +!*&：* 7焜rz 我潮卫葺 E *士養 jmijo -iML-frS紳勁啊IXSfJ?MiLfrfr32F上昨弋LLStEfl毀L炫也LDiir笛肌畑03曲旷臥；师.rWLrfrS酥勺宕黑二州距u:宙母a期1-卷物阿3UELLSf3G藕wID.4沖 fl 1.11U 口畧圭迫M1.J!IQ 5爭沪抚3l.-.tf.汹血L/：tfS殆匸谡备mv$7=3世樓：5LC

33、SS覽顒L姑町mDU7ST#1.4OQ图5.13变量定义5.5系统监控程序在进入运行系统后的监控组态界面如图5.14所示*而離二d|IKU葛于图5.14 SBR污水处理监控系统运行画面当把系统切换到“ view”之后，按下启动按钮与自动按钮，启动按钮开始闪烁,电磁阀 （也就是进水泵 ） 、风机、回流泵三者同时开始运行，待到液位涨到滗水器的处 理位置，电磁阀与回流泵同时停止运行，只有风机依然运转。随后滗水器下潜开始排 水，排到滗水器下限位停止，同时下限位的液位传感器闪烁（ 下限位报警灯也开始报警） ，之后就可以按下滗水器上升按钮或者等到循环时间，滗水器上升，一直到上限 位停止，同时上限位的液位传

34、感器闪烁 （ 上限位报警灯开始报警 ） ，系统开始循环。当 按下手动按钮时，可以手动控制电磁阀、风机、回流泵与滗水器的相关停止与运行， 当按下对应故障按钮的时候，相应的故障报警灯也会亮。想要退出系统时，只要按下右上角的“退出”按钮，就可以直接退出运行系统。结束语如今科技的发展愈加迅速， 软硬件更新换代周期越来越短， 自动化技术也是蓬勃 发展。在某些领域不方便人工操作，只能依靠自动控制技术，这就使得对其的要求就 越来越高，PLC技术也因此得以迅速发展。由于其简单易懂的操作、便于集中管理、 信息交换及时等优点，占领了自动控制市场很大的份额。本课题是基于S7-200PLC的污水处理控制系统的设计，先

35、根据本系统的控制要求 设计出下位机PLC的程序流程图和梯形图程序，再将进水泵、回流泵、风机、滗水器 和诸多开关元件等 I/O 设备进行地址分配。 然后，再利用组态王软件进行上位机组态 的设计，设计出监控组态的画面，再将组态里的变量与PLC程序里的I/O地址进行对 应，使得上位机与下位机之间确保可以进行数据交换。 这样就可以实现上位机组态对 下位机PLC的实时监控与管理，这样使污水处理控制系统也能更加的省时省力，使得 系统运行更加稳定可靠，提高了系统的处理效率。与其他工艺相比较而言，SBR法对于污水的处理效率是比较高的，但是现在在控 制进水时间、 回流时间和反应时间上把握得不是很好， 对于如何确

36、定更加适合系统的 曝气方式和时间的长短，在如何处理好实验中出现的好（厌） 氧间替交换等诸多问题上，目前仍然靠累计的经验做出相应的判断，还需要做大量的相关研究。但是随着对 SBF法的深入研究，这些问题都会慢慢得到有效地解决， 使得SBF法更加的高效合理。致谢不知不觉就这样迎来了大四的结局， 从着手准备毕设到现在差不多 4 个月， 一路 过来，我收获了很多很多，我同样要感谢那些帮我一路走来的人。如果没有那些人的 指导与帮助，我也没有这么容易就完成这次毕设。首先，我想要由衷的感谢老师，正 是在老师尽心尽力地指导与纠正下， 我才能顺利地完成了本次毕业设计。 老师一丝不 苟的教学和丰富的学识， 在这期间给我留下了难以磨灭的印象， 在这段期间内十分耐 心的帮我解答了许许多多的疑惑， 每每都有一种让我另辟蹊径的感觉， 让我找到了