毕业设计（论文）-基于PLC的污水处理系统.doc

目录第一章引言 国外污水处理系统的发展状况 国内污水处理系统的发展状况 4第二章污水处理的主要内容及工艺流程 6第三章污水处理系统中PLC的设计 PLC的结构 PLC的工作原理 PLC控制系统设计原则的设计步骤 污水处理的过程 污水处理控制流程 上位监控管理机 20第四章监控及实施设计方案 PLC的选择 I/O分配表 硬件电路接线图 程序的流程图 梯形图程序 S7-200系列PLC的网络通信协议 数据采集的实现 污水处理控制系统监控程序 32总结与展望 33致谢 34参考文献 35 第一章引言近几年,随着工业迅速发展,城市人口逐渐增加,人民生活水平逐渐提高以及近期世界经济的高速发展,各种用水量亦随之增长。但是大自然赋予人类的这部分资源是有限的,而这有限的资源还在不断地受到人类肆意开采及污染。这就使得水资源供需矛盾愈来愈突出,愈来愈明显。对生活污水进行处理主要有两种形式:一种是周围有城市污水厂管网的,生活污水进入城市污水厂管网,由城市污水厂进行处理;另一种是无法进入城市管网的生活污水就地建设污水处理设施,处理后达标排放或进一步处理达到中水回用的目的。本文主要讨论前一种形式。我国是一个水资源匮乏的国家,而且时空分布上极不均匀,许多地区和城市严重缺水。与此同时,在我国大部分城市和地区,本已极为有限的水资源还受到水质恶化和水生态系统破坏的严重威胁。由于80%以上的污水未经有效处理就直接投进水域,已造成我国1/3以上的河段受到污染,90%以上的城市水域严重污染,近50%的重点城镇水源不符合饮用水标准。尤其伴随着城市化和工业化进程的加速,需水量和污染物排放量迅速增长,水危机不仅会长期存在,而且有迅速加剧的趋势。水资源短缺和水环境污染造成的水危机已经成为我国社会经济发展的重要制约因素。国内外水环境恢复与再生的实践表明,污水深度处理与再利用是通向健康水循环的桥梁,推进污水深度处理和普及再生水,利用人类与自然兼容协调,创造良好水环境,促进人类可持续发展的重要举措。随着全球水资源供应的紧张和对自动化要求的增加,我国的污水处理厂必然是向着高度自动化和无人职守的方向发展。目前,PLC在其稳定性和高度自动化程度的不断加强,使PLC成为在城市污水处理自动化方面的首选。 国外污水处理系统的发展状况国外的一些发达国家,如美国、日本、西欧等国,由于这些国家经济发达,并较早的实现了工业现代化。这些国家经济发展较早而且较快,环境问题特别是水资源污染的严重性也较早的体现出来,同时也得到了这些国家政府的重视,投入了大量的人力、物力,进行水处理的研究。这些国家在研究水处理新理论和工艺的同时,也重视污水处理自控系统的研究。这些国家先后投资研究高效型、智能型、集约型污水处理设备和自动化控制仪表。一些发达国家经过十几年的努力,污水处理率几经达到了80%~90%,成功地解决了来自于城市和工业的点源污染问题。同时一些国家开始重视污水的回用,如以色列的污水回用率达到了90%。由于控制技术、网络通信技术以及现场总线技术的飞速发展,国外的污水厂很早便实现了污水厂的网络控制,如DCS、FCS系统。同时国外较早的将SCADA技术引入到了给水排水工程中,并取得了良好的经济效益和社会效益。国外同时注重水处理中PLC的开发,相继研制出了一些智能、稳定、小巧的控制单元,如AB公司的SLC系列、Siemens的S7系列、Schneider的TSXQuantum系列;同时国外也很重视在线仪表的研制,如德国E+H公司,美国的哈希公司相继研制了溶解氧DO(DissolvedOxygen)、化学需氧量COD(ChemicalOxygenDemand)分析仪。国外污水处理自控系统主要存在以下几个特点:(1) 采用集散控制系统DCS和现场总线控制系统FCS。按照厂区的自身情况和工艺段来划分