毕业设计--基于S7-300PLC的造纸中段废水处理DCS控制系统设计

1、计算机控制技术课程设计 I 基于 S7-300PLC 的造纸中段废水处理DCS控制系统设计 摘 要 造纸废水按产工艺主要分三部分：蒸煮黑液，中段废水，纸机网下白水。中段废水 的处理是重点和难点。制浆中段废水指的是经黑液提取后的蒸煮浆料在洗涤，筛选，漂 白以及打浆的过程中所派出的废水。 文章针对制浆中段废水的特点特出了一套结构简单应用效果良好的中段废水好氧 处理过程控制方案。废水处理采用好氧生化处理技术，利用好氧微生物在多氧条件下对 有机物的很强大的分解功能，采用人工的控制技术从而去除造纸中段废水中的 BOD、 COD 以及 SS 成分。针对中段水处理工艺要求以及好氧处理控制过程特点，采用基于

2、S7-300PLC 的 DCS 控制系统。结合过程控制原理，可以实现报警、监控以及先进算法 自动控制的系统。 该方案采用上位监控计算机和下位机 PLC 相结合的控制方法。上位监控计算机负 责与 PLC 进行通讯，对整个废水处理流程进行监视和操作，并具有数据记录、故障报 警、参数设置等功能。下位机 PLC 对现场的 PH、流量、温度，液位信号及泵阀的运行 情况、 故障等信号进行采集， 并根据预先编制的控制程序输出控制各种泵阀的指示信号， 同时完成将下位机的信号传到监控计算机内以接受监控计算机指令。 关键词：PLC，中段水，好氧处理，控制系统 计算机控制技术课程设计 II 目 录 摘 要 . I

3、1 绪论 . 1 1.1 引言 1 1.2 国内外发展状况 2 2 中段水处理方案选定 . 3 3 中段水好氧处理的自动控制 . 3 3.1 控制工艺流程 3 3.2 液位控制设计 4 3.3 进反应器废水温度控制 5 3.4 PH 控制单元设计 6 3.5 营养物质投加控制 8 4 硬件部分设计 . 9 4.1 PLC 控制系统设计原则和设计步骤 9 4.2 控制总体要求 10 4.3 PLC 选型及传感器的连接 . 11 4.4 系统硬件配置 17 4.5 硬件连接图 17 4.5.1 电气控制 A 柜 . 17 4.5.2 电气控制B柜. 21 4.5.2 电气控制C柜 21 5 PLC

4、 控制程序部分设计 21 5.1 STEP7 软件的设计步骤 21 5.2 程序总体设计方案 22 总 结 . 27 参考文献. . 27 计算机控制技术课程设计 1 1 绪论 1.1 引言 水是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是生产环境的重要控制性要素。水资 源的可持续运用是经济社会可持续发展的重要保障。我国水资源总量不足，时空分布不 均，水资源短缺，洪涝灾害严重和水土流失，水污染形式严峻，已成为当前社会和经济 可持续发展的重要制约因素。 制浆造纸工业是我国国民经济的重要产业之一， 多数企业以稻、 麦草为主要原材料。 生产过程中废水排放量大，每生产 1 顿成品纸，平均耗水在 400-600 吨，年废水排放量 在 30 亿吨。然而相应的污水处理技术水平跟设备跟不上这种污染速度。远远不能适应 企业和环境保护的要求。 造纸工业产生对水的耗费大，污染物成分复杂，污染负荷高，对环境造成的污染问 题严重，废水的处理要求水平较高。制浆造纸过程中的很多工艺环节都会产生不同污染 程度的废水，原料的不同，工艺方法的差异，生产过程中采用的化学药剂的不同，都会 对制浆造纸过程中产生的废水的性状，污染负荷