1、 基于基于 PLCPLC 的工业污水处理控制系统的设计的工业污水处理控制系统的设计 摘 要 目前， 我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、 安全性低、 管理不当， 效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理 是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不 下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以如何建立有效的自控系统， 优化运行效果，减少运行费用，具有重要意义。 本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程，并通过研究设计一套基于 PLC 控制的污水处理系统。 文章首先介绍了基于 PLC 污水处理控制系统的工艺及相关 流程，控制系统硬件结
2、构及设计、工作原理以及设计 PLC 控制系统的基本原则和 步骤，来说明 PLC 在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的 电器控制与自动控制线路，主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采 集等，最后按照工艺要求设计 PLC 控制系统，其中包括 PLC 的选型、系统资源配 置以及按照污水处理工艺编制 PLC 程序。 关键词：污水处理，PLC，工艺流程 目目 录录 1 绪 论. 1 1.1 工业污水处理的国内外现状. 1 1.2 课题的背景. 2 1.3 研究目的和意义. 3 1.4 课题主要设计的内容. 3 2 工业污水处理控制系统总体介绍 4 2.1 工业污水处理基本概念.
3、 4 2.2 常用的工业污水处理工艺 4 2.3 工业污水处理系统控制形式. 7 2.4 工业污水处理系统的功能要求. 8 3 硬件系统配置. 10 3.1 主要组成部分 10 3.2 电气控制系统 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.3 工业污水处理系统的工作原理. 错误错误! !未定义书签。未定义书签。 3.4 PLC 选型 14 3.5 PLC 的 I/O 资源配置 14 3.6 其他资源配置 17 4 软件系统设计. 23 4.1 总体流程设计 23 4.2 曝气过程控制的任务 31 4.3 氯气投加环节 32 4.4 絮凝剂投加环 33 4.5 PID 控制 33 4.6 P
4、LC 和变频器通讯 34 5 调试和运行结果. 35 5.1 硬件系统的调试 35 5.2 软件系统的调试 35 5.3 运行结果 36 结 论 37 参考文献. 38 致 谢 39 1 1 1 绪绪 论论 水与人的生活息息相关， 特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与 日俱增。然而，水资源是有限的。据报道我国人均拥有淡水量为 2400 吨，为世 界平均值的 1/4，在全球 149 个国家（参与统计国家中） ，我国人均淡水资源位 居 110 位，属于淡水资源贫乏的国家。而且我国水资源时空分布极不均衡，全国 500 多个城市缺水，其中多个严重缺水，北方地区缺水现象尤其严重，人均拥有 淡水量
5、仅有 240 吨。令人担忧的是淡水总量日益减少，用水成本不断升高，淡水 的浪费非常严重。我国北方地区水资源的超采，己形成漏斗地势、水位下降、湖 泊干涸、河水断流、生态恶化。淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。 我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。随着社会的发展，水资源 已经成为影响工业发展的重要因素， 现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来 越高。但是我国工业用水耗费高，重复利用水少，中水使用率不高，有关资料显 示，我国的工业用水重复利用率平均为 40%50%。目前全国城市污废水的处理率 （达排放标准的）仅有 10%左右，其余的污废水都直接排入河川、湖泊、海洋。 耗水量高、重复利
6、用率低、污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题。严 重的环境污染使有限的水资源日益减少、水质日益恶化，无疑是“雪上加霜” 。 据统计，由于水质污染，我国已有大约 3 亿人的饮水发生不安全现象，其中 1.9 亿人的饮水是超标水。气象学家预测，2100 年全球变暖加剧，地表将有 1/3 的 面积变为沙漠，那时，干旱将威胁全球一半的大陆人类的生存。这些现象都是水 污染产生的严重后果，因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓。众多迹象表 面，水资源的短缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈，因此世界各国越来 越重视水处理和水的再利用， 通过各种技术进一步提高供水质量， 提高经济效益。 并且工业污水处理过程中，经过厌氧和好氧处理，污水中的热量、沼气等再生能 源可以为工业生产提供二次能源，真正实现变废为宝、循环经济的目的。随着环 境保护的呼声越来越高，工业污水处理已经体现出其必要性和紧迫性，对于各种 污水进行处理后排放成为各企业基本的要求。在工厂的工业污水处理过程中，污 水来源的不稳定以及工厂中各种污水的成分的复杂性， 对工业污水处理的工艺和 控制方式提出了非常高的要求。 1.1
