生活污水处理系统概念和方案设计

摘要随着我国社会不断的发展和进步，水资源短缺已经成为我们不得不面对的严重问题，我国是一个缺水的国家人均水资源仅为世界人均量的四分之一，所以污水处理极为重要，要最大程度的合理的利用水资源，来保障我国的可持续发展，水的回收与利用已经成为制约经济发展的严重问题经济近些年来发展非常迅速，经过处理后的污水不仅可以代替清洁的水源，还可以减少生活污水的排放量。本文所设计的生活水二次澄清控制系统设计分为以下3个部分：（1）生活水二次澄清控制系统工艺流程。（2）其次根据生活水二次澄清处理的艺流。关键词：生活污水处理；可编程控制器；组态王监控；超声波液位传感器；电磁阀AbstractAlongwiththesocietyinourcountry'sdevelopmentandprogress,watershortagehasbecomeaseriousproblem,wehavetofaceourcountryisashortageofwaterresourcespercapitaisonlyaquarteroftheamountofpercapitafortheworld,sosewagetreatmentisveryimportant,tothegreatestdegreeofreasonableutilizationofwaterresources,toensurethesustainabledevelopmentofourcountry,waterrecyclingandutilizationhasbecomeaseriousproblemrestrictingthedevelopmentofeconomyinrecentyearseconomicdevelopmentveryquickly,afterprocessing,thewastewatercannotonlyreplacethecleanwater,alsocanreduceemissionsofsewage.Thesecondaryclarificationcontrolsystemofdomesticwaterdesignedinthispaperisdividedintothefollowingthreeparts:(1)Processflowofdamesticwatersecendaryclaificationcontrolsystem.(2)Second,itclarifiesthetechnicalflowoftreatmentaccordingtodomesticwater.

Keywords:PLC：Domesticsewagetreatment;Programmablecontroller;Kingviewmonitoring;Ultrasoniclevelsensor;Solenoidvalve.目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 IAbstract II第1章绪论 61.1国内生活污水处理行业的发展现状 61.2课题研究的目的和意义 61.3课题研究的主要内容 6第2章生活污水处理系统概念和方案设计 72.1污水的分类及性质 72.1.1污水的物理性质及指标 72.1.2污水的化学性质 82.2生活污水处理系统的工艺流程 82.3设计方案 102.3.1生活污水处理的构成 102.3.2污水处理系统的基本功能 10本章小结 11第3章系统的硬件设计 113.1PLC的基本结构及应用 123.1.1PLC的模块 123.1.2PLC的应用领域 143.2PLC性能指标和分类 143.2.1PLC的性能指标 143.2.2PLC的分类 153.3系统中个元器件的选型 153.3.1PLC的选型 153.3.2伺服驱动器的选型 173.3.3系统中阀的选择 183.3.4电机的选择 183.3.5系统资源分配 19本章小结 22第4章系统的软件设计 224.1梯形图的编写 23本章小结 27第5章上位机监控 275.1上位机监控 28 32本章小结 32第1章绪论1.1国内生活污水处理行业发展现状我国现有城市生活污水处理厂，80%以上采用一般是是活性污泥法，随着我国的经济不断快速发展对水质质量要求也不断提高，由此改进了许多生活污水处理技术，如氧化法、A2/O法等。首先，受水污染治理行业本身水平的制约。我国生活水处理行业具有以下特点：企业规模较小、生产力比较分散，专业化分工不足，目前为止我国污水处理水平比较低，不论是设备还是技术，都远远的落后于发达国家。其次，生活污水市场发育的不完善也是一个相关因素。目前，市场的秩序还比较混乱；市场管理不力，还有很多方面需要不断改进，才能不断完善国内生活水处理行业。

最后，生活水处理工艺选择不考虑当地的实际情况，追求热门工艺。导致水质得不到保证，污泥处理也到不到标准，没有相应的处理方法最终给环境带来再次污染的隐患，同时大量设备的闲置也增大了投资成本和日常运作成本。1.2课题研究的目的和意义随着我国人口的增加和各行各业的迅速发展，水资源短缺已经成为我们不得不面对的严重问题，我国是一个缺水的国家人均水资源仅为世界人均量的四分之一，所以水的回收与利用已经成为制约经济发展的严重问题，生活污水也是造成环境污染的重要因素，也是社会发展和进步必须解决的问题之一。生活污水处理是一项紧迫性的任务，它不仅可以减缓环境恶化，而且还是防止水资源污染的手段之一，为达到水资源的持续再生和循环利用，可以为我国经济的可持续发展提供保障，因此，发展生活污水处理行业具有重要的社会意义。进行处理后的污水，各项指标都达到要求，就可以对其进行循环使用，为我国的生产减少水资源的消耗。水处理技术利用相关的技术手段对污水进行净化，使其可以继续使用，由于我国的科技、经济近些年来发展非常迅速，所以污水处理极为重要，来保障我国的可持续发展。1.3课题研究的主要内容本课题根据我国生活污水现状展开工作，运用PLC来完成生活污水的自动控制系统进行设计，主要内容如下：第1章绪论介绍了我国生活污水行业的发展现状，课题研究的目的和意义以及课题主主要研究内容。第2章生活污水处理系统基本概念和设计方案首先介绍了污水的性质，然后介绍了生活污水处理控制系统的工艺流程和总体设计方案。第3章系统的硬件设计介绍了整个控制系统硬件设计，对PLC的优点进行介绍和PLC系统资源的分配。

第4章系统的软件设计介绍了系统的软件设计和相关程序。第5章上位机监控对系统各反应池工作状态以画面的形式展现出来。第2章生活污水处理系统概念和方案设计本章主要介绍了生活污水的分类、污水的性质、生活污水处理系统的工艺流程大概了解其结构如何，其控制系统的大概，知其使用的各种电器元件，通过对其大概的工作流程的分析，并设计出了一套生活污水处理系统，并对每个反应池的工作过程和工作方式做了简单的介绍，了解到了一些关于生活污水的相关知识，也认识到了水资源的宝贵。2.1污水的分类及性质（1）生活污水：是人类在正常的生产生活中所产生的，且污染程度较低，相对来说更适合回收和二次处理，包括厨房用水、卫生间水等。（2）工业废水：是指在进行工业化生产时所产生的，且污染程度较高，目前的技术想要处理这类用水还是有些困难的，因此不需净化处理。（3）被污染的雨水：是指雨水在落到地面时遇到泥沙形成的污水。本课题主要研究针对生活污水进行处理，完成相应的设计。2.1.1污水的物理性质及指标污水的物理性质主要由水温、色度、臭味等指标。（1）色度

可以通过污水的颜色，来初步判断水质，色度由溶解物形成，未经处理的水体颜色为灰色。（2）臭味臭味是由动植物腐烂产生的气味，臭味会给人带来恶心、胸闷等症状。所以在污水处理系统中气味一定要达到标准。（3）水温水温在污水处理系统中监测水温也是重要的一环，水温会直接影响到水的物理性质。对生活污水物理性质可以初步判断本系统能否处理这类生活，如果生活污水的水温、色度、臭味都达标，则需要对生活污水的化学性质作进一步检测。2.1.2污水的化学性质

在污水处理系统中，对处理过的污水化学性质监测也是必要的，主要分为以下几类：（1）酸碱度

经处理过的污水pH值应该在7-8的范围内，才能满足人类的生产生活需要，如超出范围则会对人类或动物造成危害，特别在污水处理时pH值应该在6-9，如果pH值低于6会对污水处理系统造成腐蚀。（2）氯化物氯化物是人类或者动物的排泄物，过高时会腐蚀管道。（3）病毒

污水中有很多病毒会对人类的生活造成影响，目前污水中监测出的病毒近100种。所以对生活污水的检测是必不可少的。2.2生活污水处理系统的工艺流程污水处理整个过程主要有格棚、沉砂池、初沉池、沼气池、二沉池、氯气池、鼓风机房、综合泵房这几个环节组成。其工艺流程图如2-1所示；图2-1生活污水处理工艺流程图（1）格栅格棚由一个平行的金属条制成，斜置在进水管道内，作用为清除污水中的块固体物，如塑料、衣物及其他生活垃圾，防止阀门堵塞。（2）沉沙池污水在产生时会混进泥沙所以在开始处理前要先进行初次沉淀，除去污水中含有的大块泥沙。（3）初沉池初沉池可除去生活污水中的漂浮物，防止污水处理系统运行的时间太长，漂浮物不断的增加堵塞管道。（4）沼气池反应池旁有一台曝气机，用来向沼气池内鼓入空气。通过PLC的来控制曝气机的曝气时间。处理系统过程包括：1）充水（打开进水泵）0.5h；2）曝气（开启空气压缩机）50min；3）污泥泵0.5h；4）排水（打开排水泵）0.5h；从进水开始到排水结束为一个周期，在经过一段反应时间内会除去生活污水中的氮、磷、钾，还可以产生清洁能源沼气，可以收集起来利用。（5）二沉池二沉池是进行最后一沉淀的反应池，由于在上一阶段的反应池内鼓入空气，水中漂浮物较多，所以需要再次进行沉淀，进入二沉池的水和混凝药剂的混合液在反应池中进行絮凝反应，悬浮物及其它杂质将形成易于沉淀的絮凝体。所以该池内的作用为使水质由浑浊变澄清。（6）氯气池氯气池的作用消毒杀菌，来保证水质。所以氯气池在任何污水处理系统中都是不可缺少的。在生活污水处理系统主要由：格棚、沉砂池、初沉池、沼气池、二沉池、氯气池构成，每个反应池都有相应的功能，通过每个反应池的紧密配合来实现生活污水的处理。2.3设计方案2.3.1生活污水处理的构成按照本文生活污水处理流程，本系统每个环节的控制要求如下：

（1）格栅:在进水之前，手动将格棚放下。（2）进水泵:沉沙池液位到达超声波液位计上限时停泵，开始计时，计时30min后，沉砂池排水阀打开，当液面低于最低液面时，排水阀关闭，进水阀打开，如果进水泵故障，则备用的水泵将自动顶替故障泵运行。（3）超声波液位计：应用于沉砂池、初沉池、沼气池、二沉池、氯气池。。（4）初沉池：初沉池开始进水，当液面达到上限时，进水阀关闭，开始计时30min后初沉池排水阀打开，当液面到达下限时，排水阀关闭，排泥阀打开，当超声波液位计监测到无污泥是排泥阀关闭进水阀再次打开。

（5）沼气池：沼气池开始进水当液面达到上限时，进水阀关闭，空气阀打开，鼓风机开启，计时30min后空气阀关闭，排水阀打开，当液面达到下线时，进水阀打开。（6）二沉池：当二沉池液面达到上限时，进水阀关闭开始计时30min后排水阀开启，液面到达最低时排水阀关闭，排泥阀开启开始排泥超声波液位计监测到无污泥时，排泥阀关闭，进水阀开启。（7）氯气池：其作用为消毒灭菌。（8）空气压缩机：采用自动控制，设备自带控制箱。（9）电机：本设计中共用三个电机，分别带动进水泵，排水泵。排泥泵。2.3.2污水处理系统的基本功能污水处理控制系统主要实现如下功能；运行状态及显示功能：能够显示每个反应池的所有设备的电气参数和运行状态信息。管理和参数的设定：能够管理系统的所有设备和修改仪表的参数等功能。报警功能：能够监控本系统中信号，当发生异常情况是会报警，并对报警状况、发生时间和发生异常的设备进行持续监控直至故障的到维修。生产指标评价功能：能够记录、统计、分析经过污水处理系统处理过污水的水质。数据管理功能：利用计算机建立数据库，工作人员可以通过反馈的数据做出趋势曲线。视频监控功能：可以在计算机上显示所有反应池的工作过程，记录并保存监控图像。本章小结本章首先介绍了生活污水的分类包括生活污水、工业废水、被污染的雨水做了一个了解。知道了生活污水里面都包含哪些有害和有毒的物质。污水的化学性质都有酸碱度、氯化物、病毒。认识到了污水处理系统是一个很复杂的过程。然后针对生活污水处理工艺流程的各种反应池功能和作用做了详细的介绍，最后介绍PLC的基本结构。

第3章系统的硬件设计PLC的控制系统设计那么不光有其控制设计，还有与其相关的各电器元件选型。有了这些电器元件，不可能让其杂乱无章，必须使其规范安全的安装、使用。污水处理控制系统总体设计框图如图3-1所示 图3-1污水处理控制系统总体设计框图3.1PLC的基本结构及应用3.1.1PLC的模块可编程序控制器的产生是专门为工业生产而设计的，其结构与计算机的结构基本相同，主要是由电源、CPU、I/0模块等模块组成。（1）CPU模块其简称式CPU，是PLC的最高级指挥中心。相当于人类的大脑。（2）I/0模块外部设备通过I/O与CPU相连接，实现数据传递的功能。输入模块接口电路结构如图3-2所示。图3-2输入接口电路典型结构图（3）输出模块将CPU输出的信号传递给各元器件。输出按口电路如图3-3所示图3-3输出接口电路典型结构图（4）电源PLC的电源简单来说就是可使用交流电源。他将为我们提供的交流电变成直流电，因为PLC的各个模块的工作电流必须采用直流电。所以PLC的电源的各项功能都很强大，自身稳定，抗干扰，并且要求有些电源还带有向外输出电能的能力，因为这样就可以直接给被控设备供电，简化了电路接线。（5）存储器1）系统程序存储器系统程序存储器是储存系统程序的地方，并且锁定在ROM内，个人用户不能随意的擦出及写入。2）用户程序存储器及数据存储器一般用RAM用作程序存储器，并备有后备电源。由于RAM的抗干扰能力稍差，在程序已经运行并且无误的情况下，通常将其固化在只读存储器中。如今电可擦除可编程只读存储器正逐步成为用户存储器的首选，直接将程序写进EEPROM中已成为时下流行的潮流。工作数据指的是在PLC运行时一直都在变化、一直都在存取的一些数据。工作数据需要随即存取，因此存放在RAM中最恰当。开发人员需要通过编写程序来设定这些器件的初始状态，以便更好的完成自动控制的目的。在管理数据的区域中，有这样一个数据保持区，它是能在一些数据在掉电时用后备电池保持原有状态的时刻，可以将这些数据保存下来的存储区。用户在开发使用PLC的过程中是不会触及系统程序及工作数据的，PLC产品说明书或使用手册中所标明的存储器的说明，包括其形式以及存储器的容量都指的是用户程序存储器。（6）接口要想利用PLC进行完整的控制任务，PLC就必须与外界建立联系，接收和发送各种信号就需要输入输出接口。负责接收信息的端口是用来接收程序正常运转时所产生的各种变量的。接收的不同变量在PLC中经过特定的程序计算处理产生被控信息，这些信息由输出口送出PLC。执行设备接收到输出口传递的信号后，带动被控器件动作，最终完成控制。PLC控制好坏的评判很大程度上取决于接口接收和发送信号的能力。由于工业生产现场情况复杂多变，干扰也比较强烈，所以接口要有抗干扰的能力。另外，工业控制信号种类繁多，类型不一，所以接口还必须有处理不同类别信号的能力，满足各类信号的匹配能力。

（7）编程器简易编程器：顾名思义，简易就是简单容易，它占地不大，可轻易移动，缺点就是仅仅可以识别语句编程。如果PLC选的不大，用这简易的就挺好。图形编程器：它的功能不仅包括简易编辑器的功能，另外又能识别梯形图语言，功能更完善，用户可根据自己的需要自行选择。PLC强大的功能随之衍生出来的是名目繁多的周边配套产品，辅助编程软件就是其中之一。当我们在电脑里安装了它之后，我们就能用我们熟悉的梯形图，语句之类的编写我们自己的程序了，并且我们可以实现电脑和PLC之间的通信，观察正在工作的PLC等。3.1.2PLC的应用领域

可编程控制器从其产生到现在，其功能越来越强大，现在的PLC不仅可以储存多个程序，而且还可以控制成百上千各元器件，其应用领域也越来越大，被广泛应用于石油、化工、机械制造等领域。（1）开关量逻辑控制：取缔了传统的继电器，实现了顺序控制，可以用于单台设备控制，还可以用于多台自动化流水线。（2）运动控制：PLC可以实现直线运动或圆周运动。3.2PLC性能指标和分类3.2.1PLC的性能指标（1）I/O总点数I/O点数是表示PLC输入模块数量和输出模块数量的总数量。PLC的输入输出分为开关量和模拟量两种。（2）存储器容量这个指标是用来代表PLC中能够存储我们编写所编写程序的数量和大小。常以字为单位。（3）编程的语言编程语言是PLC厂家专门为用户设计的用于实现各种控制功能的编程工具，它有多种形式，常见的是梯形图编程语言及语句表编程语言，另还有逻辑图编程语言、布尔代数编程语言等，它的功能强否主要取决于该机型指令系统的功能与否。一般来讲，指令的种类和数量越多，功能越强。（4）扫描时间这个时间指的是读取并完成1000条指令要花费的时间。通常来讲这个过程一共消耗10ms左右。（5）内部寄存器的种类和数量PLC里面的寄存器有好多种不同的分类，且不同的PLC所拥有的数量也会不同，这是判断PLC好坏的标准之一。（6）通信能力这个能力指的是PLC与同类之间的信息相互递送的能力，也包括PLC与电脑连接后相互递送信息的能力，它是工厂自动化的必备基础。现在所有的已经生产出来的PLC无论类型如何，功能好坏，几乎全带有通信口，最少一个，无上限数量。（7）智能模块智能模块是那些自身具有处理器的能独立完成某些任务的立方体。它并不是整个系统完整动作的不可或缺的一部分，也不再循环中，是独立的。但它的意义在于执行PLC的命令，完成特殊的动作。如常见的位置模块、温度模块、PID模块和模糊模块等等。3.2.2PLC的分类PLC可从多种角度进行分类：（1）按控制规模分：输入输出量，开关量是这样分类的评判标准，都是按照路数来分类。有了点数的区别，也就有了不同点数的PLC。根据点数由少到多PLC也就有微小中大超大之分，这区分依据就不在此一一赘述。（2）将这些组成部分直接集成在一个立方体中，这就是箱式的。在自动化的今天，凡是机器取代了人力用作工业生产的领域，就会有PLC的存在。PLC就是取代人类劳动的机器人，有了它，人类文明的进步速度迅猛加快。PLC的应用之广，几乎遍布我们社会活动的所有方面。工业上完全依赖PLC作为生产控制的中枢，接收信息处理数据并传达指令，使工业生产能高效，有序，稳定的运行，全靠PLC的作用。3.3系统中个元器件的选型3.3.1PLC的选型PLC进入了一个更加贴近实际应用化的发展阶段，可编程控制器不断的吸收并改进计算机技术扩展和改进自身各个模块的功能，在不断使其功能发生了翻天覆地的变化的同时。还可以几个或几十个配合使用，使其所应用的领域越来越广泛，几乎可以适合大部分的工业控制领域，越来越小的体积及更美的外观，越来越高的运算速度、更可靠越来越稳定的工业抗干扰能力、越来越精准的模拟量运算以及更完善的PID功能及越来越低的市场价格更加巩固了它在现代工业领域的地位。一般PLC控制系统的设计步骤如图3-4，具体操作如下图3-4设计步骤示意图在生活污水处理的系统中，首先要对控制要求就行分析，要明确需要的各种设备，然后要选择一个合适的PLC，要增加10％-20％的扩展余量，I/O点数的分配需要明确输入输出设备的数量，PLC的程序设计，梯形图按从上到下，从左到右排列。在生活污水处理系统中，系统内的各部分运行部分是单向的，采用开关量和模拟量控制，而可编程控制器可以针对不同的现场信号，如交流或直流、开关量或模拟量、电压或电流等，有相应的I/0模块与现场设备，如按钮、行程开关、传感器和控制阀等直接连接。本生活水二次澄清控制系统所采用的可编程控制器为台达DVP32ES01R2型号，如图3-5，控制系统的结构框图见图3-1，控制系统中设有集中控制柜，框图中的部分设备可以在集中控制室内完成。图3-5台达DVP32ES01R2型号采用PLC具有优点有：（1）PLC的硬件是标准化的。（2）可靠性高，但是PLC的电源必须稳定。在制作PLC时，各个模块和工件必须认真筛选，不容马虎。之所以称为稳定，它还具有自救能力，当其构成部分出现意外事故，他的CPU能马上做出动作，避免事故扩大。大型PLC还通过增加CPU的个数来增加产品的稳定性，并且所有的I/O接口电路均采用光电隔离。（3）接口简单、维护方便，使用PLC可以随时随地，完全不必考虑地点的限制，对环境的适应能力也相当强悍，所以说很方便。其硬件安装也相当简便，只要把你要用到的机器通过导线与PLC的输入输出接口相连，检查无误后便可马上发挥作用。由于利用计算机进行监控，所以哪部分出现故障就会得到反馈，会有明显的提示，每部分都是可拆卸的，哪里有问题就更换哪里，来减少故障带来的损失。3.3.2伺服驱动器的选型伺服驱动器型号为ASD-A2-1043-L。这种型号都是ASDA-A2380V系列伺服系统中的。根据其额定功率以及转矩所选择的。本系统所选的私服驱动器如图3-6所示。图3-6私服驱动器3.3.3系统中阀的选择电磁阀是用来控制液体流量的开关，在控制系统中控制液体的方向、流量、速度，电磁阀也能搭配不同的电路相配合来达到预期的目标在本系统中所选电磁阀为丹佛斯EV200B65-100系列。本系统所选的电磁阀如图3-7所示图3-7电磁阀3.3.4电机的选择本设计所选的伺服电机型号为ECMA-K11310-L。这种型号是ASDA-A2380V系列伺服系统中的。根据其额定功率以及转矩所选择的。本系统所选的电机如图3-8所示图3-8电机3.3.5系统资源分配本系统的自动控制系统是由PLC为主体，计算机用来监控系统中各元器件的工作状态，PLC不仅可以储存多个程序，还可以利用PLC来对系统中的电磁阀、开关、电机等元器件进行控制，PLC控制好坏的评判很大程度上取决于接口接收和发送信号的能力。由于工业生产现场情况复杂多变，干扰也比较强烈，所以接口要有抗干扰的能力。另外，工业控制信号种类繁多，所以所有元器件均安装在控制柜内，可以更加方便的对生活污水处理系统进行控制，所有的线都安放在线槽内，其硬件安装也相当简便，只要把你要用到的机器通过导线与PLC的输入输出接口相连，检查无误后便可马上发挥作用，方便维修和更换，并通过变压器对所有用电元器件进行供电，PLC使用24V直流电。输入模块的作用是接收中央处理器的信号，并将它转换成各元器件能接收的控制信号，如控制电磁阀、超声波液位传感器、电机等（1）输入模块接线本系统输入端由启动按钮、停止按钮、沉砂池超声波传感器、初沉池超声波传感器、沼气池超声波传感器、二沉池超声波传感器、氯气池超声波传感器、余氯仪组成，输入模块接线如图3-9。图3-9输出模块接线图（2）输出模块接线输出端由进水电磁阀、尘砂池排水电磁阀、初沉池排水电磁阀、沼气池排水电磁阀、二沉池排水电磁阀、氯气池排水电磁阀、初沉池排泥电磁阀、二沉池排泥电磁阀、空气阀、接触器、进水泵、排水泵、空气压缩机、排泥泵组成。输出模块接线如图3-10。I/O分配表是将每一个输入设备对应一个PLC输入端子，将每一个输出设备对应一个输出端子，然后绘制出的一个表格，它可以更加清楚的看见个元器件对应的端子，可以明确输入和输出设备和个元器件的作用，更加方便的安装和接线，本系统绘制的/O分配表如3-11所示。图3-10输出模块接线图输入设备符号PLC端子输出设备符号PLC端子启动按钮SB1X0进水电磁阀YV1Y0停止按钮SB2X1沉砂池排水电磁阀YV2Y1沉砂池超声波传感器ST1X2初沉池排水电磁阀YV3Y2初沉池超声波传感器ST2X3沼气池排水电磁阀YV4Y3沼气池超声波传感器ST3X4二沉池排水电磁阀YV5Y4二沉池超声波传感器ST4X5氯气池排水电磁阀YV6Y5氯气池超声波传感器ST5X6初沉池排泥电磁阀YV7Y6余氯仪ST6X7二沉池排泥电磁阀YV8Y7空气阀YV9Y10接触器KMY11进水泵YA1Y12排水泵YA2Y13空气压缩机YA3Y14排泥泵YA4Y15图3-11I/O分配表本章小结本章首先对污水处理控制系统总体设计框图，按照本文生活污水处理流程，本系统每个环节的控制要求做了详细的介绍，对可编程逻辑控制器、私服驱动器、电磁阀、电机。分别介绍其功能、作用。其次分析了各电气元器件的选型，各个电气元器件分别具有什么功能、特点，以及为什么选择其型号。最后还介绍了其系统的资源分配，其表明各种电气设备在机械设备上实际安装位置。从而为机械电气在控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。能够十分清晰明了的表达工艺流程中各部分原件的结构以及工艺的运行过程。第4章系统的软件设计设计一款PLC的控制系统，光有各个电器元件是不够的。因为各元器件需要相互连接。所以系统的硬件设计就必不可少，其中工艺流程图就是其硬件设计的核心，同时电器布置图于安装接线图也是不可或缺的。但是一款设计光有硬件设计也不过是一堆死物，如果还拥有了软件设计，那么就相当于给予了PLC控制系统的灵魂。整个PLC控制系统才能趋于完善。4.1梯形图的编写图4-1沉砂池进水梯形图如图沉砂池进水梯形图4-1所示，X0为启动按钮，X1为复位按钮，Y0为进水电磁阀输出线圈，Y16为沉砂池超声波传感器的常闭触点，T0为定时器。当按下启动按钮后，进水电磁阀通电并自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，沉砂池超声波液位传感器通电，沉砂池超声波传感器的常闭触点断开，进水电磁阀关闭，停止进水。图4-2沉砂池沉淀梯形图如图沉砂池沉淀梯形图4-2所示，T0为上一阶段定时器，Y1为沉砂池排水电磁阀常闭触点，Y16为沉砂池超声波传感器输出线圈，T1为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T0闭合，超声波液位传感器自锁，开始沉淀，当达到沉淀时间后，沉砂池排水电磁阀打开，开始排水。图4-3沉砂池排水梯形图如图初沉池进水梯形图4-3所示，T1为上一阶段定时器，Y1为沉砂池排水电磁阀输出线圈，Y17为初沉池超声波液位传感器常闭触点，T2为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T1闭合，沉砂池排水电磁阀自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，初沉池超声波液位传感器通电，初沉池超声波传感器的常闭触点断开，沉砂池排水电磁阀关闭，停止进水。图4-4初沉池沉淀梯形图如图初沉池排水梯形图4-4所示，T2为上一阶段计时器，Y2为初沉池排水电磁阀，Y17为初沉池超声波液位传感器输出线圈，T3为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T2闭合，初沉池达到液位时，开始计时沉淀，计时结束后，初沉池排水电磁阀常闭触点打开，开始排水，初沉池超声波液位传感器断电。图4-5沼气池进水梯形图如图气池进水梯形图4-5所示，T3为上一阶段定时器，Y2为初沉池排水电磁阀输出线圈，Y20为沼气池超声波液位传感器常闭触点，T3为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T3闭合，初沉池排水电磁阀自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，沼气池超声波液位传感器的常闭触点断开，初沉池排水电磁阀关闭，停止进水。图4-6沼气池超声波液位传感器梯形图如图沼气池超声波液位传感器梯形图4-6所示，T4为上一阶段定时器，Y20为沼气池排水电磁阀输出线圈，Y6为初沉池排泥电磁阀。当上一阶段定时结束时，常开触点T4闭合，沼气池超声波液位传感器通电，初沉池排泥电磁阀打开，沼气池超声波液位传感器断电。图4-7初沉池排泥梯形图如图初沉池排泥梯形图4-7所示，Y20为沼气池超声波液位传感器，Y14为空气阀门，Y6为初沉池排泥电磁阀，T5为定时器。当沼气池超声波液位传感器通电时，初沉池排泥阀打开并自锁，开始计时，当达到计数时间后，空气阀打开，初沉池排泥阀关闭。图4-8鼓入空气梯形图如图鼓入空气梯形图4-8所示，T5为上一阶段定时器，Y14为空气阀输出线圈，Y3为沼气池排水电磁阀常闭触点，T6为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T5闭合，空气阀自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，沼气池排水电磁阀常闭触点断开，空气阀关闭。图4-9二沉池进水梯形图如图二沉池进水梯形图4-9所示，T6为上一阶段定时器，Y3为沼气池排水电磁阀输出线圈，Y21为初沉池超声波液位传感器常闭触点，T7为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T6闭合，沼气池排水电磁阀自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，沼气池超声波液位传感器常闭触点断开，沼气池排水电磁阀关闭。图4-10二沉池沉淀梯形图如图二沉池沉淀梯形图4-10所示，T7为上一阶段定时器，Y21为二沉池超声波液位传感器输出线圈，Y4为二沉池排水电磁阀常闭触点，T8为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T7闭合，二沉池超声波液位传感器自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，二沉池排水电磁阀常闭触点断开，二沉池超声波液位传感器断电。图4-11二沉池排水梯形图如图沉池排水梯形图4-11所示，T8为上一阶段定时器，Y4为二沉池排水电磁阀输出线圈，Y22为氯气池超声波液位传感器常闭触点，T9为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T8闭合，二沉池排水电磁阀自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，氯气池超声波液位传感器常闭触点断开，二沉排水电磁阀断电。图4-12氯气池超声波液位传感器梯形图如图氯气池超声波液位传感器梯形图4-12所示，T9为上一阶段定时器，Y22为氯气池超声波液位传感器输出线圈，Y7为二沉池排泥电磁阀。当上一阶段定时结束时，常开触点T9闭合，二沉池排泥电磁阀通电，二沉池排泥电磁阀打开，二沉池排泥电磁阀断电。图4-13二沉池排泥梯形图如图二沉池排泥梯形图4-13所示，Y22为氯气池超声波液位传感器，Y7二沉池排泥电磁阀，Y23氯气池超声波液位传感器，T10为定时器。当氯气池超声波液位传感器通电时，二沉池排泥阀打开并自锁，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，余氯仪通电，二沉池排泥阀关闭。图4-14余氯仪梯形图如图余氯仪梯形图4-14所示，T10为上一阶段定时器，Y23为余氯仪输出线圈，Y5为氯气池排水电磁阀常闭触点，T11为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T10闭合，余氯仪通电，同时定时器开始计时，当达到计数时间后，氯气池排水电磁阀常闭触点断开，余氯仪断电。图4-15氯气池排水梯形图如图氯气池排水梯形图4-15所示，T11为上一阶段定时器，Y5为氯气池排水电磁阀输出线圈，，T13为定时器。当上一阶段定时结束时，常开触点T11闭合，氯气池排水电磁阀通电，开始排水。同时定时器开始计时，当达到计数时间后，氯气池排水电磁阀断电，停止排水。本章小结本章介绍了软件系统设计，主要内容是对每个反应池的程序做了编写，将梯形图拆分成各个小段，对其每小段的作用进行解释。而在我们现实生活中可以根据三种方