1、 毕业设计 (论文)开题报告 电气与信息工程学院电气自动化专业 08 级 2 班 课题名称： 污水处理的 PLC 控制系统设计 毕业设计(论文)起止时间： 2010 年年 11 月月 22 日日5 月月 25 日日( (共共 2424 周周) ) 学生姓名： 学号： 指导教师： 报告日期： 2010-12-7 电气与信息工程学 院毕业设计 (论文) 1本课题所涉及的问题在国内(外)的研究现状综述 水与人的生活息息相关，目前我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。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
2、排入河川、湖泊、海洋。耗水量高、重复利用率低、污染严重是我国工业系 统水资源利用的突出问题。因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓。 为了避免对环境的污染，污水必须得到妥善的处理。目前国内各污水的处理基本上都是进行 加药、沉降、过滤、回注等处理工序。原有的污水处理厂其控制部分采用传统的继电器控制，控 制线路复杂，继电器多，长时间运行后，线路老化，频繁出现控制故障。而 PLC 控制器以其技术 成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点，在工业控制中 得到了越来越广泛的应用，在污水处理中采用 PLC 控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性。, 不仅减轻了工人的劳动强度,
3、而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管 理的科学性。 现代污水处理采用计算机控制日益普遍。 欧美国家一些城市污水处理厂已经用计算机进行数 据记录和运行过程控制，甚至实现全自动化无人值守控制模式。现在许多美国大中型水厂均由一 套集散型的自动控制系统进行控制。在厂区范围内设有若干台现场计算机，对整个水处理过程实 行多环路控制，其中包括沉淀、过滤及反冲洗、臭氧处理、化学药剂投放、泵房等。设在中心控 制室内的计算机主机从各个现场计算机中收集数据，并提供图表显示、曲线、各个设备动作记录、 设备故障报警等。在自动控制系统发生故障时，每一个自动控制过程都可切换成手动控制。 与国外相比，
4、我国污水处理自动化控制起步较晚，进入 90 年代以后污水处理厂才开始引入 自动控制系统，但多是直接引进国外成套自控设备，国产自动控制系统在污水处理中应用很少。 就目前来看，我国污水处理厂自控系统的现状是手动与自动皆备，自制和引进并举。大体可分成 三个档次。 第一、手动操作:采用常规分散仪表对污水处理过程中的液位、流量、温度、浊度、pH 值等 性能指标进行离线或在线采集，根据数据得出控制要求，操作员在现场控制主要设备，如阀门的 开、闭，电机的启、停，鼓风量的调节等等。这种控制方式下，完全由工人在现场操作，工艺参 数得不到可靠保证，污水处理后出水质量难以保证，稳定性差，工人操作劳动强度大，主要设备
5、 和装置不能工作在最佳状态。这种控制方式由于投资少，主要在一些小型污水处理场合应用。 第二、半自动控制:通过数据采集器等手段采集局部过程量送入控制室，一般在控制室设有 工艺模拟显示屏或上位机，在模拟屏或上位机上显示液位、流量、温度、浊度、pH 值、污泥浓度 等过程参数和电机、阀门运行状态，对生产过程进行监控，上位机操作人员可以在模拟屏或操作 台上遥控部分设备的启、停，而某些设备控制就需要联系现场操作人员，由现场操作人员手工控 制，生产中的数据需要人工记录。这种控制方式，需要人工的频繁介入，中间存在人为联络的延 迟，使出水质量会有较大的波动，工人的劳动强度也较大，国内中小型污水处理厂较多采用。
6、第三、全自动控制:采用计算机控制技术与多层次的网络结构对污水处理的全程生产工序进 行无人值守全自动控制。生产过程控制中的各种信号通过相应的变送器送入下位机，一般下位机 采用可靠的 PLC 作为控制单元，运行先进的控制算法，实现现场设备的实时控制。作为上位机的 工业控制计算机采用 TCP/IP 协议和标准数据库， 挂在以太网上， 实现信息的集成管理和远程控制。 上、下位机之间通过网络传送采集参数和远程控制参数。这种控制方式是自控技术的发展方向， 国外国内的大型污水处理厂都在使用。 所以本文主要采用 PLC 与设置在中控室的工控机通过基于 TCP/IP 协议的工业以太网进行通 讯，组成了一个组态王与 STEP7 合用、工控机与 PLC 合用的混合型工业控制系统，不但发挥了不 同设备各自的优势、 缩短了工程时间、 降低了人力物力消耗， 而且可方便的与调度中心的 BA 相连， 实现了调度中心管控一体化。从而达到降低工业污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会 和和谐社会、保持我国经济高速发展的目标。 电气与信息工程学 院毕业设
