plc在工业污水处理中的设计应用(附件)【字数：9081】
日期 2021年4月15日本文主要是介绍了我国污水处理厂的自动控制系统的技术和相关操作流程,控制系统的各个部分,从硬件、架构、资源配置、软件设计、操作原理和方法,以及 PLC 控制系统在设计过程中的一些基本原理和操作步骤,来详细说明如何利用 PLC 对其进行自动控制。首先根据污水处理的原理和技术要求对设计装置的电器控制与自动控制的线路,大致可以包括设备启动、信号采集、状态信号等,然后按照生产工艺的要求建立 PLC 控制系统,包括 PLC 型号的确定、系统内部资源的分配等。
引言 1
一、系统总体设计方案 2
（一）系统工作原理及过程 2
（二）系统主要组成部分 3
二、硬件设计部分 4
（一）PLC的输入输出端口配置 4
（二）设备和器件的选型与配置 6
（三）部分硬件电路设计 7
三、软件系统控制 8
（一）系统控制信号输入处理 9
（二）系统控制信号输出处理 10
（三）手动控制运行 10
（四）自动控制运行 11
四、调试运行 15
（一）硬件调试 15
（二）软件调试 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
污水处理方法有很多种。污水处理方法有很多种。本文主要以氧化沟处理法为基础进行设计。要想真正地进行污水处理首先必须要将废弃物从污水中引入通过粗筛格栅去除体型较大的垃圾杂物,经过粗筛后的废弃物则直接进入清污除砂池。经过转轮清污器搅拌和清污后由细网格栅净化筛去的污水中较为细小的颗粒,经过仔细筛后的污水再次进入氧化沟反应池中并进行处理。通过在水中添加药水来分解污水中的有害物质,可以通过在水中添加药水中的油絮凝剂、氯气等来对污水中的有害成分进行杀菌灭活以及调节PH值。本系统中设置溶解性氧检测器装置可对污水中的氧含量实现监测并将其实时地反馈给 PLC 控制器,潜水搅拌机则是能够将污水与药物充分接触,使之能够更高效地进行反应,达到有效地吸收和分解污水中的各种有害物质。化学处理后的沉淀污水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
再次排放至沉淀池,沉积污水可以在刮泥机的作用下对其物理性沉淀,同时也是可以在其中添加混凝剂和絮凝器来增强其沉淀的作用效果,经过沉淀后污水最后排至脱水环节,在离心式脱水机的作用下再次进行污泥脱水处理后将其排出的清水。而经过处理后的污泥则是通过污泥回流泵的管道及新注入污水一起回流至该管道,如此循环。
一、系统总体设计方案
不同的大型工业专用污水综合处理厂的对象工业废水收集处理系统结构复杂,设备众多。氧化硅槽沟的温度控制处理过程和氧化原理相似。其基本功能组成如下表图11所示。系统框架如图
/
图11 污水处理功能系统基本功能组成结构示意图
（一）系统工作原理及过程
污水处理监控系统以PLC作为控制核心的微控制器,监测通过操作系统面板控制按钮、各种温度传感器及各种相关功能模拟量表的输入,完成污水平台处理工作,关闭污水设备的并对运行、停止和运转速度进行控制，如图12：
/
图12 控制方式
工作流程如下:
1.启动电源,开启自动运行模式,启动潜水搅拌装置和刮泥装置。
2.粗、细格栅机器间歇性运行,即运行一段时间后停一段时间,然后循环。
3.根据水中液体水位差的变化反馈运动状态,控制自动清污机的正常运动停止。
4.进水泵房潜水泵根据液位运行停止并控制运行流量。
5.转盘上的曝气器根据自动溶氧仪器所反馈的氧模拟量。选择由手动操作控制,或者同时自动控制氧分离器的稳定运行和自动停止。
6.污泥回流泵的运行和停止应根据液位进行判断。
7.污泥脱水设备启动系统中,离心污泥脱水电动机采用顺序控制启动,设备依次顺序启动。
（二）系统主要组成部分
1.进水部分
供水系统由电源、水管、动力水泵部分组成。主要由粗栅格机和大型清污机两个大部分共同组成。进水管的主要使用功能之一是用于清除污水过程中的大型垃圾或杂物。粗格栅按程序中所设定的运行时间间歇运行或停止,根据粗和细网格栅上的液体水位差值可确定清污机器的停止运行和启动。当清污机中液体与水位之间的差值幅度大于或超出了一定容量值时,清污机就会停止工作。同时当液体与水位之间的差值幅度减小到一定容量值时,清污机就会自动地开始正常工作。泵房内部自动潜水泵的正常工作由其在泵房内部安装的潜水液位自动传感器设备决定。所以只有当潜水泵的液位相对较高时,潜水泵才会启动。如果泵内液位继续不断升高,则提示输出信号警报以电路指示发生故障。
2.除砂排水部分
除砂处理系统主要由细小的格栅除砂系统和大型沉砂池系统组成。细筛处理系统由自动细筛机和自动清污细筛机部分组成。沉砂池的主要处理设备之一是沉砂分离器。细格栅系统的主要作用功能也就是进一步过滤净化室内污水管道中的酸性颗粒物,过滤室内污水管道中的颗粒细砂。细型筛清污机按程序中所设定的工作时间段和间歇进行工作,清污机的工作运行和移动停止根据移动细筛两侧的液位差大小来进行确定。当液体水位差幅度超过一定容量值时,启动高压清污机;同时当液体水位差幅度小于一定容量值时,停止自动清污机运行,与粗格栅系统的运行方式一致。沉砂池中废气分离器的工作运行与工厂后续废气处理中采用旋转曝晒废气分离机的工作运行基本同步,即在旋转曝气机启动的同时启动分离器,去除沉砂池中的砂粒。
3.氧化沟处理部分
氧化沟部分包括氧化沟部件和污泥的回流部件。氧化沟在整个污水处理体系中占据着最重要的地位,其控制容量大,系统所控制的过程也相当复杂,包括转动曝气设备和潜水搅拌机。污泥回流机械系统主要包括污泥回流泵部分。氧化沟的主要作用就是先对产生的污水进行化学处理,先将其分解出来的污水中所含有毒或者无机物,再使其水质监测结果达标。其中,旋转式自动曝光废气处理装置被广泛认为应该是最为关键的。氧化沟曝气监测装置内部分别设有一台固体溶氧污水的浓度反馈分析仪,用于系统自动监测排出污水中所有固体溶解氧的体浓度,并根据浓度反馈监测给水中PLC的浓度数值,控制曝气监测装置内部变频器是否运行,从而自动调节监测污水中所有固体溶解氧污水的浓度。沉淀管理体系。沉淀系统的主要组成装置之一,也就是污水刮泥机,其主要作用基本原理就是对经过有机氧化剂污水处理的优质污水固体进行有机物理氧化沉淀,将处理污泥与清水进行物理分离。整个刮板系统完全正常启动后,刮板就一定会自动开始连续地正常运行，如图13。
引言 1
一、系统总体设计方案 2
（一）系统工作原理及过程 2
（二）系统主要组成部分 3
二、硬件设计部分 4
（一）PLC的输入输出端口配置 4
（二）设备和器件的选型与配置 6
（三）部分硬件电路设计 7
三、软件系统控制 8
（一）系统控制信号输入处理 9
（二）系统控制信号输出处理 10
（三）手动控制运行 10
（四）自动控制运行 11
四、调试运行 15
（一）硬件调试 15
（二）软件调试 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
污水处理方法有很多种。污水处理方法有很多种。本文主要以氧化沟处理法为基础进行设计。要想真正地进行污水处理首先必须要将废弃物从污水中引入通过粗筛格栅去除体型较大的垃圾杂物,经过粗筛后的废弃物则直接进入清污除砂池。经过转轮清污器搅拌和清污后由细网格栅净化筛去的污水中较为细小的颗粒,经过仔细筛后的污水再次进入氧化沟反应池中并进行处理。通过在水中添加药水来分解污水中的有害物质,可以通过在水中添加药水中的油絮凝剂、氯气等来对污水中的有害成分进行杀菌灭活以及调节PH值。本系统中设置溶解性氧检测器装置可对污水中的氧含量实现监测并将其实时地反馈给 PLC 控制器,潜水搅拌机则是能够将污水与药物充分接触,使之能够更高效地进行反应,达到有效地吸收和分解污水中的各种有害物质。化学处理后的沉淀污水 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
再次排放至沉淀池,沉积污水可以在刮泥机的作用下对其物理性沉淀,同时也是可以在其中添加混凝剂和絮凝器来增强其沉淀的作用效果,经过沉淀后污水最后排至脱水环节,在离心式脱水机的作用下再次进行污泥脱水处理后将其排出的清水。而经过处理后的污泥则是通过污泥回流泵的管道及新注入污水一起回流至该管道,如此循环。
一、系统总体设计方案
不同的大型工业专用污水综合处理厂的对象工业废水收集处理系统结构复杂,设备众多。氧化硅槽沟的温度控制处理过程和氧化原理相似。其基本功能组成如下表图11所示。系统框架如图
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图11 污水处理功能系统基本功能组成结构示意图
（一）系统工作原理及过程
污水处理监控系统以PLC作为控制核心的微控制器,监测通过操作系统面板控制按钮、各种温度传感器及各种相关功能模拟量表的输入,完成污水平台处理工作,关闭污水设备的并对运行、停止和运转速度进行控制，如图12：
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图12 控制方式
工作流程如下:
1.启动电源,开启自动运行模式,启动潜水搅拌装置和刮泥装置。
2.粗、细格栅机器间歇性运行,即运行一段时间后停一段时间,然后循环。
3.根据水中液体水位差的变化反馈运动状态,控制自动清污机的正常运动停止。
4.进水泵房潜水泵根据液位运行停止并控制运行流量。
5.转盘上的曝气器根据自动溶氧仪器所反馈的氧模拟量。选择由手动操作控制,或者同时自动控制氧分离器的稳定运行和自动停止。
6.污泥回流泵的运行和停止应根据液位进行判断。
7.污泥脱水设备启动系统中,离心污泥脱水电动机采用顺序控制启动,设备依次顺序启动。
（二）系统主要组成部分
1.进水部分
供水系统由电源、水管、动力水泵部分组成。主要由粗栅格机和大型清污机两个大部分共同组成。进水管的主要使用功能之一是用于清除污水过程中的大型垃圾或杂物。粗格栅按程序中所设定的运行时间间歇运行或停止,根据粗和细网格栅上的液体水位差值可确定清污机器的停止运行和启动。当清污机中液体与水位之间的差值幅度大于或超出了一定容量值时,清污机就会停止工作。同时当液体与水位之间的差值幅度减小到一定容量值时,清污机就会自动地开始正常工作。泵房内部自动潜水泵的正常工作由其在泵房内部安装的潜水液位自动传感器设备决定。所以只有当潜水泵的液位相对较高时,潜水泵才会启动。如果泵内液位继续不断升高,则提示输出信号警报以电路指示发生故障。
2.除砂排水部分
除砂处理系统主要由细小的格栅除砂系统和大型沉砂池系统组成。细筛处理系统由自动细筛机和自动清污细筛机部分组成。沉砂池的主要处理设备之一是沉砂分离器。细格栅系统的主要作用功能也就是进一步过滤净化室内污水管道中的酸性颗粒物,过滤室内污水管道中的颗粒细砂。细型筛清污机按程序中所设定的工作时间段和间歇进行工作,清污机的工作运行和移动停止根据移动细筛两侧的液位差大小来进行确定。当液体水位差幅度超过一定容量值时,启动高压清污机;同时当液体水位差幅度小于一定容量值时,停止自动清污机运行,与粗格栅系统的运行方式一致。沉砂池中废气分离器的工作运行与工厂后续废气处理中采用旋转曝晒废气分离机的工作运行基本同步,即在旋转曝气机启动的同时启动分离器,去除沉砂池中的砂粒。
3.氧化沟处理部分
氧化沟部分包括氧化沟部件和污泥的回流部件。氧化沟在整个污水处理体系中占据着最重要的地位,其控制容量大,系统所控制的过程也相当复杂,包括转动曝气设备和潜水搅拌机。污泥回流机械系统主要包括污泥回流泵部分。氧化沟的主要作用就是先对产生的污水进行化学处理,先将其分解出来的污水中所含有毒或者无机物,再使其水质监测结果达标。其中,旋转式自动曝光废气处理装置被广泛认为应该是最为关键的。氧化沟曝气监测装置内部分别设有一台固体溶氧污水的浓度反馈分析仪,用于系统自动监测排出污水中所有固体溶解氧的体浓度,并根据浓度反馈监测给水中PLC的浓度数值,控制曝气监测装置内部变频器是否运行,从而自动调节监测污水中所有固体溶解氧污水的浓度。沉淀管理体系。沉淀系统的主要组成装置之一,也就是污水刮泥机,其主要作用基本原理就是对经过有机氧化剂污水处理的优质污水固体进行有机物理氧化沉淀,将处理污泥与清水进行物理分离。整个刮板系统完全正常启动后,刮板就一定会自动开始连续地正常运行，如图13。
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