现场总线的污水处理设施控制系统设计硬件子系统(附件)
上世纪50年代，全球人口激增，工业化进程加快，工业用水、城市用水量迅速提高，全球水资源状况不容乐观。其一，各国对水资源的需求量巨大；其二，严重的水污染蚕食着大量优质的水资源；其三，污水处理技术没有得到使用，人们环保意识普遍不强。上世纪80年代，我国改革开放后，我国经济迅速发展，工业规模城市人口不断扩大，同时，我们也面临经济快速发展同水资源短缺的矛盾，水资源短缺也成了制约中国发展的重要因素。最近一二十年，我国城市化进程加快，中小型城市数量增加、其容积规模不断扩大，加之环保行业投入较少环保概念淡薄，更多的生活垃圾生活污水未经处理直接流入江河湖泊，污水处理行业显然没有跟上城市化进程的脚步。甚至，生活饮用水品质也难以得到保证。水资源恶化情况令人触目惊心，“水危机”制约着我国的发展，也考验着政府决策管理能力。污水处理后成为可再生资源，又称为第二水源，尤其是经过深度处理的污水可用于建筑施工用水、汽车刷洗、市政绿化用水、农业灌溉，既减轻了用水负担又降低了用水成本。关键词 现场总线，自动控制，PLC，WINCC，污水处理
目录
1 绪论 1
1.1 课题背景..........................................................................................................1
1.2 课题研究意义..................................................................................................1
1.3 国内外污水处理现状......................................................................................2
1.4 污水处理方法..................................................................................................3
2 污水处理工艺过程以及总体方案设计 4
2.1 污水处理工艺过程 4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
2.2 本设计工艺流程 4
2.3 总体方案设计 5
3 现场总线技术 7
3.1 现场总线技术基本概念 7
3.2 现场总线产生的意义...............................................,......................................7
3.3 当前流行的现场总线......................................................................................7
3.4 PROFIBUSDP通信模块 8
4 下位机控制系统的总体方案 9
4.1 硬件选型 9
4.2 PLC的程序设计 14
4.3 集水池的PLC控制程序 15
4.4 沉淀池PLC控制程序 18
4.5 反应池的PLC控制程序 22
4.6 二沉池的PLC控制程序 25
5 系统联合调试 28
5.1系统的通讯 28
5.2系统调试的重要性 30
5.3系统调试各阶段的方案设计与实现 30
第六章 结束语 36
致谢 37
参考文献 38
附录..............................................................................................................................39
1 绪论
1.1 课题背景
水资源恶化情况令人触目惊心，“水危机”制约着我国的发展，也考验着政府决策管理能力。污水处理后成为可再生资源，又称为第二水源，尤其是经过深度处理的污水可用于建筑施工用水、汽车刷洗、市政绿化用水、农业灌溉，既减轻了用水负担又降低了用水成本。污水处理再利用同开发其他水源相比有点很多，第一，节省了运输费用降低使用成本；第二，污水废水很多就地取材；第三，还能从污水中回收价值不菲的又有物质。上世纪50年代，全球人口激增，工业化进程加快，工业用水城、市用水量迅速提高，全球水资源状况不容乐观。其一，各国对水资源的需求量巨大；其二，严重的水污染蚕食着大量优质的水资源；其三，污水处理技术没有得到使用，人们环保意识普遍不强。上世纪80年代，我国改革开放后，我国经济迅速发展，工业规模城市人口不断扩大，同时，我们也面临经济快速发展同水资源短缺的矛盾，水资源短缺也成了制约中国发展的重要因素。最近一二十年，我国城市化进程加快，中小型城市数量增加、其容积规模不断扩大，加之环保行业投入较少环保概念淡薄，更多的生活垃圾生活污水未经处理直接流入江河湖泊，污水处理行业显然没有跟上城市化进程的脚步。甚至，生活饮用水品质也难以得到保证。
??国家和各个地方政府在经济快速发展的同时也将目光投入到环境保护、水源改善这方面来。在此之下，污水处理行业很快成为新兴行业，各地方政府新建、扩建污水处理厂并举加大水源治理方面资金投入。现在我国污水处理技术不断进步，中小型城市污水处理率正在增长，现在引进自动化技术帮助城市应对更加错综复杂的污水难题。建设好可靠度高、高自动化水平、品质较好的污水处理厂已经被政府列入改善民生的头等大事。
1.2 课题研究意义
??全世界水源几乎都受到不同程度的污染，发达国家水污染形式同样不容乐观，如金属废料、食品残余、杀虫剂工业废水、肥料的作用下，美国40%的水源已经被污染了。世界范围内，每天就有超过两百吨的垃圾被倒入江河湖泊中，污染生态水，这些被污染的水源又会“蚕食”更多水源。污染速度非常快，湖泊的污染速度远大于湖泊自身清洁速度。目前，全世界缺乏净水设施的有35亿人左右，水质得不到保障的有12亿人。?所以建设污水处理厂、提高处理技术、提高处理效率具有现实意义。
污水处理工艺复杂，本身就具有不确定性，在整个处理工艺过程中有参数检测困难、干扰多、过程非线性、多变量、时变性等特点。所以难以建立具体而又精确的模型。采取自动控制系统处理污水可以实现污水处理的自动控制，按照预先设定的工艺流程自动运行，同时通过上位机可以在线监测现场设备的运转情况和采集污水处理参数。此集散系统有诸多特点，如减少能耗、极大限度提高运转可靠性、提高出水品质、降低人工成本、降低工作强度、提高经济效益等。
1.3 国内外污水处理现状
目录
1 绪论 1
1.1 课题背景..........................................................................................................1
1.2 课题研究意义..................................................................................................1
1.3 国内外污水处理现状......................................................................................2
1.4 污水处理方法..................................................................................................3
2 污水处理工艺过程以及总体方案设计 4
2.1 污水处理工艺过程 4 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
2.2 本设计工艺流程 4
2.3 总体方案设计 5
3 现场总线技术 7
3.1 现场总线技术基本概念 7
3.2 现场总线产生的意义...............................................,......................................7
3.3 当前流行的现场总线......................................................................................7
3.4 PROFIBUSDP通信模块 8
4 下位机控制系统的总体方案 9
4.1 硬件选型 9
4.2 PLC的程序设计 14
4.3 集水池的PLC控制程序 15
4.4 沉淀池PLC控制程序 18
4.5 反应池的PLC控制程序 22
4.6 二沉池的PLC控制程序 25
5 系统联合调试 28
5.1系统的通讯 28
5.2系统调试的重要性 30
5.3系统调试各阶段的方案设计与实现 30
第六章 结束语 36
致谢 37
参考文献 38
附录..............................................................................................................................39
1 绪论
1.1 课题背景
水资源恶化情况令人触目惊心，“水危机”制约着我国的发展，也考验着政府决策管理能力。污水处理后成为可再生资源，又称为第二水源，尤其是经过深度处理的污水可用于建筑施工用水、汽车刷洗、市政绿化用水、农业灌溉，既减轻了用水负担又降低了用水成本。污水处理再利用同开发其他水源相比有点很多，第一，节省了运输费用降低使用成本；第二，污水废水很多就地取材；第三，还能从污水中回收价值不菲的又有物质。上世纪50年代，全球人口激增，工业化进程加快，工业用水城、市用水量迅速提高，全球水资源状况不容乐观。其一，各国对水资源的需求量巨大；其二，严重的水污染蚕食着大量优质的水资源；其三，污水处理技术没有得到使用，人们环保意识普遍不强。上世纪80年代，我国改革开放后，我国经济迅速发展，工业规模城市人口不断扩大，同时，我们也面临经济快速发展同水资源短缺的矛盾，水资源短缺也成了制约中国发展的重要因素。最近一二十年，我国城市化进程加快，中小型城市数量增加、其容积规模不断扩大，加之环保行业投入较少环保概念淡薄，更多的生活垃圾生活污水未经处理直接流入江河湖泊，污水处理行业显然没有跟上城市化进程的脚步。甚至，生活饮用水品质也难以得到保证。
??国家和各个地方政府在经济快速发展的同时也将目光投入到环境保护、水源改善这方面来。在此之下，污水处理行业很快成为新兴行业，各地方政府新建、扩建污水处理厂并举加大水源治理方面资金投入。现在我国污水处理技术不断进步，中小型城市污水处理率正在增长，现在引进自动化技术帮助城市应对更加错综复杂的污水难题。建设好可靠度高、高自动化水平、品质较好的污水处理厂已经被政府列入改善民生的头等大事。
1.2 课题研究意义
??全世界水源几乎都受到不同程度的污染，发达国家水污染形式同样不容乐观，如金属废料、食品残余、杀虫剂工业废水、肥料的作用下，美国40%的水源已经被污染了。世界范围内，每天就有超过两百吨的垃圾被倒入江河湖泊中，污染生态水，这些被污染的水源又会“蚕食”更多水源。污染速度非常快，湖泊的污染速度远大于湖泊自身清洁速度。目前，全世界缺乏净水设施的有35亿人左右，水质得不到保障的有12亿人。?所以建设污水处理厂、提高处理技术、提高处理效率具有现实意义。
污水处理工艺复杂，本身就具有不确定性，在整个处理工艺过程中有参数检测困难、干扰多、过程非线性、多变量、时变性等特点。所以难以建立具体而又精确的模型。采取自动控制系统处理污水可以实现污水处理的自动控制，按照预先设定的工艺流程自动运行，同时通过上位机可以在线监测现场设备的运转情况和采集污水处理参数。此集散系统有诸多特点，如减少能耗、极大限度提高运转可靠性、提高出水品质、降低人工成本、降低工作强度、提高经济效益等。
1.3 国内外污水处理现状
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