毕业设计PPT集散型控制系统在污水处理厂的应用研究

1、集散型控制系统在污水处理厂的应用研究指导老师 弓亚超学生 许亚东学号 091410243本文主要内容1 SBR法污水处理工艺，以及对法污水处理工艺，以及对 电气控制的要求电气控制的要求2 SBR污水处理电气控制系统总污水处理电气控制系统总 体设计过程体设计过程3 对本文设计的污水处理控制系对本文设计的污水处理控制系 统进行总结统进行总结SBRSBR污水处理系统动力设备污水处理系统动力设备 SBRSBR污水处理电气控制系统设计要求污水处理电气控制系统设计要求 SBRSBR污水处理工艺污水处理工艺 1 污水处理工艺1.11.21.31.1 SBR1.1 SBR污水处理工艺污水处理工艺电动阀中水进污

2、水口空气曝气池水位电极2#清水泵1#清水泵水位电极清水池上水电磁阀中水池水位电极 序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reachor)，简称SBR法，是一种间歇式活性污泥法。SBR工艺的最根本的特点是处理工序不是连续的，而主要是依据时间控制，间歇的、周期性的，污水一批一批地顺序经过进水、曝气反应、沉淀、排水、闲置等单元，处理在同一池中完成，周而复始反复进行。 污水处理的第一阶段：当污水池中的水位处于低水位或无水状态时，电动阀会自动开起纳入污水。当污水池纳入的污水至正常高水位时，电动阀自动关闭，污水池中污水呈微氧和厌氧状态。污水处理的第二阶段：采用能降解大分子污染物的曝气法，可使

3、污水脱色、除臭、平衡菌群的pH值并对污染物进行高效除污，即好氧处理过程。整个好氧（曝气）时间一般需要68h。在曝气管路上安装了排空电磁阀，当电动阀门自动关闭后，排空电磁阀开起，鼓风机延时空载起动，然后排空电磁阀关闭，污水池开始曝气。当曝气处理结束后，排空电磁阀再次开起，鼓风机空载停机，然后排空电磁阀延时关闭。鼓风机在无负荷条件下起动和停止，能起到保护电动机和风机的作用。经过0.5h的水质沉淀，PLC下达起动1#清水泵指令，将沉淀后的水泵入到清水池。当清水池中的水位升至正常高水位时，1#清水泵自动停止运行。这时2#清水泵自动起动向中水箱泵水，当水箱内达到正常高水位时，2#清水泵自动停止运行，这时

4、中水箱内的水全部完成处理过程。1.2 SBR1.2 SBR废水处理系统动力设备废水处理系统动力设备 SBR废水处理系统中所使用的动力设备（水泵、鼓风机、电动阀），均采用三相交流异步电动机，电动机和电磁阀（AC220V选配）选配防水防潮型。 1.3 SBR1.3 SBR废水处理电气控制系统设计要求废水处理电气控制系统设计要求 (1) 可执行手动/自动两种方式。(2) 电动阀上驱动电动机为正、反转双向运行，因此要在 PLC控制回路加互锁功能。(3) 为了设备安全运行，考虑必要的保护措施，如电动机过 热保护、控制系统短路保护等。(4) 绘制电气原理图：包括主电路、控制电路、PLC硬件电 路，编制PL

5、C的I/O接口功能表。(5) 选择电器元件、编制元器件目录表。(6) 采用梯形图编制PLC控制程序。交流控制电路设计交流控制电路设计 PLCPLC控制电路设计控制电路设计 主电路设计主电路设计 2 SBR污水处理电气系统总体设计2.12.22.32.4PLCPLC控制程序设计控制程序设计 2.1 2.1 主电路设计主电路设计 2.2 2.2 交流控制电路设计交流控制电路设计 2.3 PLC2.3 PLC控制电路设计控制电路设计 序号名称符号输入口1污水池高水位开关信号H1I0.02污水池低水位开关信号L1I0.13清水池高水位开关信号H2I0.24清水池低水位开关信号L2I0.35中水箱高水位

6、开关信号H3I0.46中水箱低水位开关信号L3I0.57起动按钮（绿色）SB1I0.68停止按钮（红色）SB2I0.79旋钮开关（自动）SB3-1I1.010旋钮开关（手动）SB3-2I1.111手动开电动阀旋钮开关SB4I1.212手动关电动阀旋钮开关SB5I1.3131#清水泵手动旋钮开关SB6I1.4142#清水泵手动旋钮开关SB7I1.515电动阀门开起限位开关SQ1I1.616电动阀门关闭限位开关SQ2I1.717电动阀电动机故障报警FR0I2.018电动机热保护器报警KA1I2.119曝气风机手动旋钮开关SB8I2.220输入点备用I2.3I2.7序号名称符号输出口11#清水泵接触

7、器KM1Q0.022#清水泵接触器KM2Q0.13污水池高水位红色指示灯HL7Q0.24污水池低水位绿色指示灯HL8Q0.35清水池高水位红色指示灯HL9Q0.46清水池低水位绿色指示灯HL10Q0.57中水箱高水位红色指示灯HL11Q0.68中水箱低水位绿色指示灯HL12Q0.79电动阀门开起绿色指示灯HL13Q1.010电动阀门关闭黄色指示灯HL14Q1.111开电动阀门接触器KM4Q1.212关电动阀门接触器KM5Q1.313电动机热保护器报警红色指示灯HL6Q1.414曝气风机接触器KM3Q1.515排空电磁阀继电器KA3Q1.616上水电磁阀继电器KA2Q1.717输出口备用Q2.0

8、Q2.7序号符号名 称数量1M1M4电动机42FR1FR4热继电器43FU1FU4熔断器124FU5、FU6熔断器25QF断路器16TC隔离变压器17SB1起动按钮18SB2停止按钮19SB3转换开关110SB4SB8手动开关511KM1KM4交流接触器412KA1KA3中间继电器313HL1HL15指示灯1514YA1电磁阀115YA2电磁阀116YA3电动阀门装置117西门子S7-300可编程控制器12.4 PLC2.4 PLC控制程序设计控制程序设计 PLC 控制程序采用西门子S7-300可编程控制器。CPU模块,CPU 315-2 DP；电源模块,PS 307 5A； IO模块有3 块，其中数字输入量19点，数字输出量17点，如硬件配置图5。 图5 硬件配置 图图6 SBR6 SBR废水处理系统控制流程图废水处理系统控制流程图开始操作方式自动自动开电动阀手动开？关电动阀停止进水曝气计时7.5h？开1#泵清水池进水清水位高？停1 #污水进水开2#泵中水箱污水位低？停2 #进水自动结束自动结束？完手动手动控制手动结束中水箱水位高？YYYYYNNNNNNNY图7 PLC控制程序主要部分梯形图 总结 污水处理系统的社会效益巨大，但运行成本高，处理厂的经济效益差。所以应用计算机控制技术，实现污水处理工艺的半自动、全自动监控，提高污