基于PLC的污水处理系统的设计计算机专业

1、基于PLC的污水处理系统的设计摘要：由于近两年我国人口数量和工业企业的大量增加，产生了大量废水和固体废物使得土壤和海洋的 PH、生物种类和数量等产生了很大影响。污水处理能够经济、资源和环境的协调发展起到促进作用，并且对缓解水资源短缺、提高污水利用率和提高经济效益等方面都有十分重要的作用。因此，在水供应紧张时期，缓解供水压力，促进世界水资源的平衡，利用科学的污水处理系统是非常有必要的。本文主要研究以下这些方面：(1)通过对污水处理工艺的构成进行研究，选取污水处理工艺的方法和流程，并对污水处理中设备的功能进行分析。根据污水处理工艺，通过对控制系统功能和重要技术进行了分析，设计出控制系统的总体结构。

2、 （2）随着计算机的高速发展，现在计算机控制几乎可以运用在所有的工业控制中，进入21世纪社会对于工厂电气控制设备的简洁和灵活更有着严格的要求。而编程逻辑控制器正好是适应这一要求出现的，并且污水处理系统的控制对自动化水平的要求稍微较高，所以用PLC控制污水处理系统能够给我们带来的好处显而易见。（3）对污水处理工艺要求、可靠性和经济性原则进行了控制系统的硬件设计，包括PLC 的选型、其他工艺设备的选型等。利用 GX Developer 软件对各个处理过程进行 PLC 控制程序的设计，通过设备数据参数的变动，完成对各设备运行状态的自动控制。 关键词：PLC；污水处理；控制系统；设计Abstract:

3、Due to the large increase of population and industrial enterprises in China in the past two years, a large number of wastewater and solid wastes have produced a great impact on the PH, biological species and quantity of soil and ocean. Sewage treatment can promote the coordinated development of econ

4、omy, resources and environment, and play an important role in alleviating the shortage of water resources, improving the utilization rate of sewage and improving economic benefits. Therefore, in the period of water supply shortage, it is very necessary to alleviate the pressure of water supply, prom

5、ote the balance of world water resources and make use of scientific sewage treatment system. Therefore, this paper mainly studies the following aspects:（1）Through the study of the composition of sewage treatment process, the method and process of sewage treatment process are selected, and the functi

6、on of equipment in sewage treatment is analyzed. According to the sewage treatment process, through the analysis of the control system function and important technology, the overall structure of the control system is designed. (2)With the rapid development of computers, computer control can now be u

7、sed in almost all industrial control. In the 21st century, the society has more stringent requirements for the simplicity and flexibility of plant electrical control equipment. And the programmable logic controller just adapts to this requirement, and the control of sewage treatment system requires

8、a higher level of automation, so the advantage of using PLC to control sewage treatment system is very obvious. (3)The hardware design of the control system is carried out for the requirements of sewage treatment process, reliability and economic principle, including the selection of PLC and other p

9、rocess equipment. Using GX Developer software to design the PLC control program for each processing process, through the change of equipment data parameters, the automatic control of the operation status of each equipment is completed. Key words: PLC; sewage treatment; Control system; Design目录第一章 绪论

10、1.1污水处理课题的背景及意义1.2污水处理国内外研究现状1.3污水处理技术特点1.4污水处理课题研究的内容第二章 污水处理系统的总体设计2.1污水处理系统整体方案设计思路2.2污水处理第三章 污水处理系统的硬件设计3.1污水处理系统硬件设计思路3.2污水处理第四章 污水处理系统的电路设计4.1污水处理系统电路设计思路4.2污水处理第五章 污水处理系统的软件设计5.1污水处理系统软件设计思路5.2污水处理第六章 污水处理系统的监控中心设计6.1污水处理系统监控中心设计思路6.2污水处理第七章 PLC的污水处理系统仿真第N章 总结与展望小结并致谢参考文献第一章 绪论 1.1课题研究的背景与意义在

11、现代社会生活水平的飞速发展以及人们对物质上的追求，而忽视了快速发展也引起了水污染的加剧，严重影响了人们的正常生活以及经济的可持续发展，极大的拖缓了我国对改善环境预想目标的脚步，不利于相关策划的实施。水资源急剧减少以及如何降低水污染已经是人类生存所面临的重大的挑战。到目前为止以城市为发展目标的区域性发展和城镇化建设已经成为我国经济社会发展的必然方向，但是随着经济高速发展和人口不断增加而随之产生的水环境污染问题也变成了一个重大难题。就城市污水处理工程的建设与运行而言，污水处理厂出水排放量要从普遍的二级排放标准提升到相当严格的 A 级排放标准，任务非常的困难。那么，这样来看，污水处理系统对中国这样的

12、一个正在飞速迅猛发展的国家来说就显得尤其关键，是推动我国经济快速与健康发展的核心动力。我国与发达国家污水处理水平相比，中国污水处理还有很多的不足去加强。其中城市的污水处理是污水处理的一个重要部分。城市污水的大量排放是一个重要原因。而中国每年逐年增加的污水排放量则急切需要污水处理发展速度加快。据统计，摩洛哥的城市生活污水处理率为99.9%，新加坡每年的城市生活污水处理率为99.7%，荷兰的城市每年生活污水处理率为 98.52%，而中国每年的城市生活污水处理率仅为 43.60%，高效能、高标准、低消耗的污水处理技术成为以后我们研究开发和工程化应用的主要方向。而实现污水的有效治理、水资源循环利用是一

13、个持久以恒的艰巨任务。从“十一五”开始，我国的污水处理技术有着很大的进步，全国污水处理项目都引起了政府的重点关注，污水处理项目已加入国家重点规划投资的项目规划。所以，不断加强污水的处理效率，对人民生活水平、生存环境的提高，促进社会的和谐并且可持续发展具有重要的意义。在污水处理的过程中，PLC 控制器因其稳定性高、通用性好、技术较为成熟等优点，在工业控制系统中起到了无法代替的作用。1.2国内外研究现状分析与发展趋势国外污水处理厂的自动控制系统技术研发的时间较早，污水处理厂工业化程度高，差不多都完全实现了污水处理设备的自动化控制，实现了污水处理控制系统的可视化监控。污水处理的新规定经过发达国家重新

14、规定后，要求必须加强资金投入和引进先进的污水处理设备来完成对污水控制系统的远程监控、数据显示、报警处理等功能的改善。最近几年来，大型污水处理厂的自动控制系统已经在美国基本实现，到目前为止大部分的污水处理厂通过控制系统的监控软件都实现了远程控制和自动控制检测，完全可以实现机房无人看守自动化。仪器仪表在污水处理控制系统中是不可缺少的组成部分，它负责把获取到的数据参数提供给 PLC 控制器，然后通过中控室的操作终端上的组态软件根据上报的数据对工艺处理各设备的运行情况和状态参数进行合理的调节，这样就使控制系统一直保持在最合理的运行状态，保证了污水处理的质量。如果污水处理工艺的设备发生报警，监控软件将会

15、发送短信至该项负责的操作人员，提醒快速处理该故障。 国外的先进技术能够完成对污水处理厂控制系统的全网络远程操作，如 DCS（集散控制系统）,FCS（现场总线控制系统）等。国外的研究人员还将控制技术引入到了污水的后期脱水净化中，并且已经有所突破。在国外的污水处理中，已经重视了 PLC 在处理工艺中的开发与应用，成功研发出了一些先进的控制单元。PLC 在改善工业环境已经得到了广泛的使用,大大加强了对污水处理过程的效率。国外污水处理厂自动控制系统主要有以下特点： 1.3 基于PLC的污水处理系统的技术特点PLC 在改善工业环境已经得到了广泛的使用,大大加强了对污水处理过程的效率。国外污水处理厂自动控

16、制系统主要有以下特点：（1）采用在线检测的水质分析仪表和传感器，能够完成对被控设备的在线监控，并由数据总线汇报到 PLC，使操作人员方便、精准的掌控各个站点的运行情况。 （2）合理使用计算机控制系统。通过中控室的监控软件完成对控制系统的远程监控和控制操作，来达到通过网络进行自动化。（3）合理采用社会资源信息，像是网络的使用、国家以及政府部门的资源及移动设备的运用等，提高污水处理厂管理的快速化。1.4课题研究的内容从 20 世纪末开始我国的污水处理技术也取得了很大的进步，但是由于我国城镇化建设速度过快，而世界上能够利用的水资源却远远达不到人类生活水平的需要，因此污水处理技术迫切的需要提高改进。通

17、过相关资料显示，到 2018上半年为止，一共有 4188 座污水处理厂已经在全国各城市建设完成，每天能够处理污水水量达到 1.9 亿立方米；大约 1300 座污水处理厂正在建造的过程中，这些污水处理厂每天大约能够处理污水达到4700 万立方米。全国已建有污水处理厂的城市占全国城市总数的 98.3%；而全国已有污水处理厂的编制县约占县城总数的 74.5%，同比 2017年的数据增加了 5 个百分点；到统计的时间，大约有1314 座污水处理厂已经在编制县城及经济发展快的乡镇累计建成，每天处理污水能够达到 2334 万立方米。但是我们发现这些建成的污水处理厂中，还有400多座污水厂的运行情况远远没有

18、实现国家的规定标准，普遍出现自动化程度低、投入资金多、设备运行负荷率低、水质质量差等糟糕情况。和那些发达国家相比，我国的污水处理技术发展太晚，并且在污水处理的自动控制方面则更加远远不足。最近这些年来，我国才开始从国外引进先进的污水处理的控制系统，但是并没有想着自己研发技术，而是直接选择购买国外全部的污水处理设备。是因为国产的污水处理技术还远远达不到国外的水平，因此污水处理厂很少用国内的污水处理控制系统。近几年来，我国经济的快速发展需要科技的快速提高，国内污水处理控制系统在快速的改进下能够满足污水处理的需求，但是对于技术要求高的重要设备还是需要在国外购买。工业污水处理厂的设备能否正常、高效运转的

19、重点在于污水处理厂污水处理的技术。长期以来，我们国家一直在借鉴发达国家近些年来的先进污水处理自动控制系统，然后也增加了适合我国实际的污水处理控制系统的技术理念，提高了污水处理的质量。但是我国现阶段采用的污水处理技术还是有着许许多多的问题，与同期国外的技术水平相比有着很大的距离，这就导致在和发达国家对污水厂竞争中远远落后。据现况表明，我国现在是一个水污染严重的国家，并且还在水污染处理方面有着严重问题。先进的水处理工艺开发的标准应该是高效、低耗和低成，当代中国应该在比较长的时间内对于各类投入低、效率高、可达到预期处理目标的城市污水处理新技术进行重视，都会有着很好的作用。以厌氧好氧生物处理工艺、缺氧

20、-厌氧-好氧处理工艺、氧化沟反应池系统等为代表的低耗、高效工艺有希望满足这一需求。我国污水处理厂根据现在污水处理控制系统的技术，以后的发展趋势我认为主要有以下方面： 第一，必须实现并超越国外发达国家对于污水处理自动化水平。自动化控制系统在现阶段污水处理厂中已经得到了普遍的应用。PLC 技术在污水控制系统中起到很大的作用，提高污水处理过程的自动化技术，能够减少工厂的投资。通过对于计算机技术在控制系统中的合理使用，不仅能够显示出在不同时间的数据结果和各种工艺设备的运行状态，而且能够通过分析采集的结果从而实时的调节控制设备的参数，使污水处理过程始终处在一个高效率的运行状态，保证出处理水的水质。 第二

21、，城镇的污水处理厂需要达到低投资成本，自动化程度高等优点，因为随着城市的快速发展，城市人口数量急剧增加从而导致了城市污水产生量越来越高，这就要对污水处理系统有着很高的要求。而对于中小城市来说，存在着经济水平较低、污水处理技术低等特点，因此，污水处理的标准相对于中小城市来说就比较简单，在能够保证出水水质优良的前提下，减少资金的投入，优化管理和控制过程是水处理厂亟待解决的问题。我们应该去试图寻找一个能够符合我国国情，能够更好的解决水污染问题，减轻水污染的程度的污水处理控制系统。 第二章 污水处理系统的总体设计2.1污水处理系统整体方案设计思路（1）进水阶段运行周期从污水流进反应器的那一刻开始。污水

22、流进反应器的时间可以由控制者自己选择，污水流进反应器受着很多种因素的影响。包括设备本身的特点和所处理的污水目标，进水阶段的主要作用在于确定反应器中的水力特征，如果污水流进反应器的时间太短，污水处理系统就像多级串联构型的连续的污水处理工艺。在这个条件发生下，微生物一开始就接触了浓度太高的有机物和其他营养成，但是各个组分的浓度随着时间的变长而慢慢的降低。相反地，如果污水流进反应器的时间长，则瞬时的负荷就下了很多，这就意味着微生物首先会接触到浓度比较低且相对稳定的污水，从而能够将污水处理的更好。 （2）反应阶段污水流进反应器后，反应阶段是SBR工艺所有阶段中最为重要的阶段。此时进水阀门关闭，空气阀门

23、打开，同时潜水搅拌机和鼓风机开始运行，开始进行曝气。曝气的时长一般在7.5小时左右。实际上，这些反应其实是对微生物生长和基质的利用过程。 （3）沉淀阶段在反应曝气时间到达后，潜水搅拌机和鼓风机停止运行，开始进入沉淀阶段，开始重力分离沉淀和水体。沉淀有两个作用沉淀出来的水要达到排放的要求和保留控制微生物控制SRT。（4）排水阶段SBR反应池中的水达到设定高度，经过沉淀后进入排水阶段，此滗水器启动，将上清的水缓缓地排出，当SBR反应池中的水到底设定的最低液位时，滗水器停止运行，同时排污泥泵在滗水器停止之后开始运行，将剩余的污泥排出.5. 本文污水处理控制系统的关键技术由于污水处理控制系统复杂、自动

24、化程度高，各处理阶段工艺设备不集中，是一个多设备、大变化、多路径、多间隔的复杂控制系统。从现阶段生活污水处理技术与国外技术的比较可以看出，污水处理厂控制系统的设计必须解决以下关键技术： 1.系统设备组成的复杂性和多样性、数据监测和控制方式的多样化、污水处理控制系统主要包括两个方面：控制设备和控制设备。 （1）控制设备组成。根据污水处理工艺流程、自控设计蓝图、设备I/O点布置、PLC系统控制站、远程I/O站。配电室控制室、风机房控制室、生化池远程I/O站、沉淀池远程I/O站，配脱水机房加药系统PLC工作站、脱水机PLC工作站、紫外线消毒PLC工作站。 自动检测装置包括变频器、水流量计、电磁流量计

25、、酸碱度计、溶解氧计、氨氮检测仪、COD检测仪、超声波液位计、气体检测仪等。有些仪表的输出信号是模拟信号，只有流量计的输出信号是脉冲信号。 （2）控制设备主要包括潜水泵、粗格栅、细格栅、输送压力机、砂水分离器和搅拌。搅拌机、倾析器、刮吸机、水闸、加药泵、风机、脱水机等设备，这些设备的输出状态为开关量，模拟量为潜水泵和风机，其余设备的输出状态仅为开关量。 2.2通信方式多样化 污水处理厂控制系统主要是由中央控制室的计算机系统、现场 PLC 控制站及各工艺处理设备组成的。PLC 控制站通过现场总线或冗余光纤与中控室建立通讯，PLC 控制站与各工艺处理设备采用 MODUBUS 通讯方式，上位计算机将

26、加药系统，生化系统，污泥浓缩系统等 PLC 站的控制设备的运行状态及数据汇总到监控系统上，方便操作人员调节。 2.3.控制过程复杂化 污水处理控制系统中的工艺处理设备列如像潜水泵、粗格栅、细格栅、输送压榨机、提升泵、搅拌器、滗水器、风机、回流泵、刮吸泥机等的控制模式均分现场控制、远程控制和自动控制三种模式。 PLC 站监控进水提升泵房，粗细格栅系统设备，曝气风机，脱水机房自动加药系统，管理和控制污泥处理的加药系统设备，脱水机等设备。实现以下主要功能：根据除砂池中的液位来决定进入污水量的大小；根据粗格栅前后的液位差来判断潜水泵的启动和停止；根据细格栅的液位差来判断转动阀门的角度；保证氧化池中污水

27、的正常水位的污水处理。曝气罗茨风机运行电流电压及频率、水泵压力、风管实时流量及累计流量、出水实时流量及累计流量等都是所要检测的信号。检测值是根据操作人员预设的参数来判断是否在正常范围内的；各个工艺处理设备把所采集到的参数值进行 A/D 转换上传到 PLC 中，最后汇总到中控室的远程终端上，根据预定的正常范围参数反馈到 PLC 控制器中来调节各个处理设备的运行状态。 4.实现节能优化，降低损耗，减少资金的投入是污水处理控制系统中工艺设备重要的问题。要根据污水工艺的流程及特点，选择合适的、能耗低、维修率低的设备。主要是像那些耗能大、功率高的大型设备比如鼓风机、提升泵等必须要经过严格的功率计算来确定

28、设备的选型，以达到节能的目的，才能减少资金的投入。 5. 在本课题研究中由于所选污水处理工艺的特点，污水分批进入单个反应池会对控制系统带来不方便的调节，增大了污水的储存量，另外在线监测仪表在检测参数的时候会存在延迟、小误差等问题，这样就会对数据的实时性和准确度造成一定的影响。因此要按照每个检测对象的不同，采用不同的检测方式与控制方法才能达到数据的准确性。污水处理过程不是一次性完成的，其核心处理部分要通过生化加药来慢慢达到污水的处理标准，因此它具有延迟性，采用的控制方法必须简单、合理，达到生化处理的稳定、可靠。第三章 污水处理系统的硬件设计3.1 设备的构成及作用污水处理系统中需要用到9个电机，

29、所有的电机都是三相交流电源式的电机，格栅除污机能够将较为大型的污水中的污染杂质清除在外，同时它在间歇式运行和一般式的运行中有着不同的工作状态，其中在一般连续式的进水中格栅除污机是每隔一段时间起动一次，只启动粗格栅机，因为在一般连续进水中耗电量较大所有为了经济的方面考虑只启动一台，在间歇式进水的条件下因为一般来说是对于排污准许条件较高的情况下进行的此时的格栅除污机子在进入集水池的过程中经过粗格栅和细格栅机子，对于污水中的较大的可见污染物和较小的可见污染物进行清除，由于是间歇式的进水方式，所以在污水进入反应池之后粗格栅机和细格栅机都停止运行等到下一个进水的周期才能再一起的开启这样的起动方式也是最经

30、济节约的方式。电机采用的是Y系列的三相异步电动机，滗水器是重要的组成的部分它可以将上部的清水进行排出，排入清水池的内部同时又不会干扰反应池中下层部分的污泥，不会对于已经经过处理的污水进行二次的污染，滗水器的种类有很多种。对于SBR工艺流程来说采用机械式的滗水器可以大大的节省建造的成本经过计算和实验，采用熔体为2A到10A的熔体是最符合设计要求，断路器使用脱口电流为10A的断路器使得主电路能够在及时地与控制电路进行断开保证主电路与控制电路之间的安全。3.2 熔断器和断路器的参数的设定（1）短路器是用作供电系统的开关设备，其控制的主回路的负载为电感性的交流电动机，断路器的电流脱口数值按照电动电动机

31、的启动电流1.8倍整流，因为SBR工艺中有一台3KW的电动机，启动的电流较大，其余的电动设备的启动电流较小，所以可以根据3.2KW电动机选择开关QF的脱扣电流I=1.8×6=10.42A.所以选用I=10.44A的断路器。（2）熔断器FU熔断体的额定数值的计算。以曝气机为例，IFU2IN2×2.5A5A，所以需要选择额定数值为5A的熔断器，其余熔断器的额定电流也是按照这种方法进行计算，控制电路的熔断器额定电流选用2A。3.3本文系统硬件配置按照相关工业污水处理系统的电气控制系统功能需要，结合系统的复杂程度、经济及可实施性方面，将西门子 S7200 系列PLC 用于工业污水处

32、理系统的电器控制。控制系统结构因为在工业污水污水处理电气控制系统的输入及输出端口数量相对较多，因此，对其进行的控制过程比较复杂，故使用 CPU226 用作此控制系统的主机。此系统中，需要使用模拟量控制宫娥能，必须进行模拟量采集，为此需要增设相应的模拟量输入输出模块。为了保证系统的有效使用，西门子公司为S7200 系列 PLC 配置了模拟量输入输出模块 EM235，此模块的分辨率较高，并且具有相对较强的输出及驱动功能。其他电器设备选型，变 频器：西门子MM430，7.5KW250KW。接触器：施耐德LC1-D0901M5C 交流接触器。液位计：选用MSP422 超 声 波 液 位 计 1 套，M

33、SP422 是 一款简单的 420mA 输出液位传感器，其量程0.3-8m，分辨率低于 1mm，运行稳定时是量程的 -1%，电源 12VDC-30VDC。搅拌机 1 台：选用 JBJ-1.5 型搅拌机，n=86r/min。药计量泵：H2SO4OD90 型。PH 计 : 选为 8-200 系 列 PLC 开 发 的 STEP7 Micro/win32，前文对水处理控制系统的内容和功能进行了介绍，并且设计完成相关硬件结构，在进行软件编程时，充分考虑控制系统的要求以及实际运营中硬件部分的设计需要。借助模块化的设计方式，主要包括主程序、数据采集模块，PID 控制算法设计等程序。系统组态使用 MCGS

34、进行组态设计。第五章 污水处理系统的软件设计 5.1.污水处理厂电气控制系统的软件设计经过处理后的参数可直接在现场看到。由于设备的复杂性，不可能有大量的人力来观察。因此，有必要利用PLC的控制程序来完成对加工设备的信息和数据的采集。下位机负责收集液位、PH值、含氧量、流量等信息数据。它是整个系统的核心部分。利用梯形图软件程序对信息采集部分进行控制，对整个系统的正常运行起着重要的作用。 5.2编程软件的选择每一个不同的可编程控制器品牌都有自己独特的制造理念，从而表明其产品在与许多制造商的竞争中比其他制造商的产品更加完美。本设计选用三菱公司开发的FX2N系列PLC产品。控制规模达到16-256点，

35、内置8KB内存，最多可扩展到16KB，中央处理器操作处理速度为0.08 /s，输入模块、输出模块和专用模块位于可编程逻辑控制器硬件的右侧。基本单元内置2轴独立定位功能，最高可达20kHZ(晶体管输出型)。每个主单元38总共可以配置8个特殊功能模块。由于每个品牌的产品都有自己的编程软件，三菱公司开发的编程软件是三菱plc仿真软件。首先，在计算机上安装软件。打开程序后，您会看到软件的图片。软件界面主要包括工具栏、状态栏、程序编程区等。单击窗口区域中的“新建项目”按钮，然后在弹出页面中选择可编程控制器的系列和类型，设置项目的路径和名称，然后单击“确定”按钮，开始为每个污水处理过程编制可编程控制器程序

36、梯形图。写梯形图时，写模式是光标为空心框的状态，读模式是光标为实心框的状态。您也可以通过编辑窗口在两种模式之间切换。编辑后的梯形图是灰色模式。如果您想测试运行程序，请单击“更改”按钮。编写程序梯形图时，选择工具栏中的“梯形图逻辑测试开始”按钮，进入仿真操作界面。选择X0，用鼠标右键单击，弹出选项中将有一个“软组件测试”按钮。单击“强制开启”将状态设置为“运行”。程序开始运行后，可设计出PLC控制程序的梯形图。基于可编程控制器的污水处理厂信息采集与控制系统设计的可编程控制器控制程序采用梯形图实现，主要包括三部分:除砂池、氧化沟反应池和沉淀池。5.3粗、细格栅控制程序流程及梯形图的设计 粗格栅放置

37、在进水系统中，主要功能是清理进入污水的大块物体垃圾。粗格栅两侧会安装有超声波液位差计，超声波液位差计上的感应器会传输给清污机来判断是否运行或停止。细格栅的作用是对粗格栅流过来的污水中的较小的垃圾物体进行清理和排除。细格栅两侧会安装有超声波液位差计，超声波液位差计上的感应器会传输给清污机来判断是否运行或停止。 污水处理系统梯形图粗格栅的工作过程包括：1.粗格栅开机的启动时间定在 20 分钟；(2)粗格栅机的间歇时间定为 2 小时；(3)2 小时后粗格栅机再运行 20 分钟，这样循环进行。细格栅的工作过程与粗格栅相同模式。除沙池中分离机运行和后面处理的曝气机的运行是同步的，共同对沉砂池中的颗粒进行

38、清理。主要控制转股清污机，对除沙池液位值进行信息采集。2.氧化沟反应池主要对中转泵、潜水搅拌机、转碟曝气机和氧化池排水阀进行控制，并对液位值进行信息采集。曝气除沙系统的工作过程：先控制曝气沉砂池进入自动模式，运行分离机和曝气机的，然后对经物理沉淀过了的污水中的含氧量进行检测，若没有超过含氧量设定值，保持现有的运行状态，超过设定值，提高变频器的速度，达到转碟曝气机的运行状态。3.沉淀池的主要设备是刮泥机。是对氧化沟系统处理后的污水进行物理沉淀，完成污泥和清水的分离。主要对污泥回流泵污泥脱水机进行控制，污泥回流的工作过程：首先检测污泥池的水位，这可以通过超声波液位差计实现，低于低位值时，启动污泥回

39、流泵然后定时，定时时间到停止运行。若液面低于低位值，高于高位值，启动污泥回流泵。程序设计流程图 第七章PLC的污水处理系统仿真7.1.组态建立设计 （1）污水处理远程计算机控制系统。本系统控制软件为MCGS组态软件，构成相关计算机监控系统的组态软件。利用直流调速电机、凸轮和接近开关传感器，通过采集现场数据信息、处理报警信息和控制过程，并以报表形式进行调查，设计开发了一种机械励磁疲劳试验装置。运行良好，能够实现焊接接头的寿命试验。在污泥处理过程中，钝化处理主要通过以污泥中重金属处于不同状态为基础，并相应添加化学物质，使污泥在不稳定状态下形成稳定状态，以减少污染。在实践的过程中，发达工业区河流泥沙

40、受到金属污染物的严重污染，尤其是金属污染。例如，在城市河流中，污泥的重金属污染率是背景值的两倍以上。为了解决这些污染，需要钝化技术。在实践中，通过添加化学物质，减少金属污染物的性质，减少金属物质释放的有害物质，达到污染治理的目的。仪器表（三）污泥资源化利用技术主要是在污泥处理阶段，通过污泥固化、花干污泥等方式，将废污泥转化为资源，再通过技术的应用达到资源化利用的效果。在实践中，将粉土制成砖瓦的热处理方法是一种资源化的方法。顾名思义，热处理通过加热将污泥转化为建筑材料。根据原理的不同，又称烧结和熔化。在熔融过程中，将污泥加热至1200-1500分解，有机成分熔融，无矿物质，冷却后制成陶粒。烧结主

41、要是通过污泥。在800-1200摄氏度下加热，使污泥脱水分解其有机成分。在实践中，如果污泥含水量合适，可以作为水泥或砖的辅助材料。 指令序列图7.2.控制系统通讯网络设计污水处理控制系统属于工业控制类，它对网络的要求远远高于一般环境。必须只有满足控制系统实时性、可靠性和稳定性的设计要求，才能保证处理过程的长期高效运行。在不同的工业网络环境下，网络的选择是不一样的。应根据不同的网络规模和传输信息类型选择合适的网络。控制系统的网络通信设计采用光纤网络和现场总线解决方案。每台交换机通过100Mbp光纤网络连接，PLC控制站通过现场总线与各处理设备通信。100MHz光纤的处理能力和快速性能能够满足控制

42、系统中各种信息的快速传输和及时处理的要求。 总结与展望本文结合污水处理工艺，描述了污水处理控制系统的流程及结构，而且依靠课题研究的背景，对污水处理控制系统中的电气参数进行计算，对 PLC 技术作了简要描述，并选择了 PLC 的型号。然后通过对全国各地的污水厂进行了调查和研究，发现污水公司需要自动化程序比较高的系统。据调查发现自动化水平国外发达国家远远高于我国，我国的竞争力太低。通过本课题的研究设计，利用组态软件把上位机远程监控系统与各个工艺环节的被控 PLC 站点实时的建立通讯，建立网络连接工厂设备。实现了污水处理控制系统的远程监控和操作，能够确定对污水的处理是高效并且安全的。本设计的污水处理

43、厂的电气控制系统的主要特点如下： 1.通过对控制系统功能和关键技术分析，设计出一个控制系统的总体结构；按照污水处理厂的用电需求及处理设备的要求，运用优化节能技术，完成变压器容量以及处理设备的功率参数计算及优化。 2.通过我国国情方面，找一个经济投资低，系统高效稳定。对 PLC 进行选型。选择的 PLC 控制器能够完全模块化，配置灵活，易于升级。 3.通过 GX Developer 对粗、细格栅控制过程，氧化池控制过程，沉淀池控制过程进行 PLC 子程序的梯形图设计，控制系统可靠性高，运行管理简单方便。 4.完成能够连接工厂和管理员的网络设备的开发，让污水处理系统自动化程度加强。利用组态王软件编

44、写绘制污水处理监控部分，为管理员提供了一个快捷便利的操作过程。如果能够加强污水再利用，加强污水的管理，那么会使我国的工业发展更合理、更有效、更加符合人民群众的利益 。通过对污水管理机制的不断完善，在政府、企业和公众共同参与下，使的有限的水资源发挥出最大的经济和社会效益，加快建设节约型社会的步伐，实现我国经济的可持续发展。我国节约用水潜力巨大，污水再利用将大有可为 。污水处理过的水是一种宝贵的隐性水资源，而且是一种更为经济的资源。实践表明，节约用水和废水再利用对于我国这样一个人均水资源匮乏的发展中大国来说，是当前及今后我国面临的一项长期战略任务 。“没有无用的垃圾，只有放错位置的资源”，对于城市

45、“黑臭水体”治理过程中，产生的黑臭水体淤泥，通过合理利用，减少了传统填埋堆放方式污染环境的长期隐患，同时，为城市建设提供环保优质的建筑材料，是与国家倡导的绿色、环保和循环经济相匹配的先进技术路线。 展望由于控制系统还没有正式通过，它在现实中运转所得出的结果可能会和理论值偏差，我们会对产生的错误进行初步调节改造。在这基础上，随着现代互联网技术的快速发展，我们可以期待有一天，能够完成高级自动化的程度，能够只要有着权限的用户名和登录密码就能够实现远程监控和控制污水处理厂的设备。并可将实时的污水处理数据通过互联网汇报到上级部门，方便上级部门及时、准确的对其进行管理。小结并致谢在这美好的三年大学生活中，每一天都让我过的充实和快乐。每天都能在不同的教授传道授业中获得充足的知识应用。感谢这些兢兢业业的老师们，正