plc的印染厂水处理控制系统的设计(附件)
近年来，我国在科学技术与经济社会等领域取得了重大成就。伴随着经济的迅速发展，印染行业的水污染问题日益严重。如果不能很好地将污水净化处理，那么不仅会破坏环境，而且会影响居民生活质量。因此，建立一套安全，可行，高效的印染厂水处理控制系统就显得尤为重要。这样，不仅有助于企业的持续发展，而且可以建立良好的水质环境，也响应了我国节能减排的政策号召。本文以印染厂水处理的工艺和流程为基础，设计出了以PLC为基础的印染厂水处理控制系统。通过分析印染厂污水处理的相关工艺和流程，来确定总体设计方案。然后设计印染厂水处理控制系统的硬件部分和软件部分，分析控制系统的相关硬件设备和资源分配问题。由于西门子监控组态软件WinCC在系统监控方面有很大优势，所以采用WinCC组态软件来实时掌握水处理控制系统的运行状态。最后通过相关调试，使控制系统达到设计要求。关键词 污水处理，PLC，WINCC
目 录
1 引言 5
1. 1 课题研究的背景及意义 5
1. 2 国内外污水处理控制技术发展现状 5
1. 3 印染工艺与流程 6
1. 4 课题研究的基本思路 8
2 污水处理控制系统的设计 8
2. 1 总体设计方案及流程 8
2. 2 污水处理与控制 9
2. 2. 1 一级处理 9
2. 2. 2 二级处理 10
3 可编程逻辑控制器（PLC）在控制系统中的应用 10
3. 1 STEP 7300与STEP 7编程软件的介绍 11
3. 1. 1 S7300 PLC硬件系统的介绍 11
3. 1. 2 STEP7编程软件的介绍 11
3. 2 创建项目以及组态硬件 12
3. 3 控制系统I/O地址的分配 13
3. 4 控制系统LAD程序的简要介绍 17
4 WinCC在污水处理中的应用 24
4. 1 监控软件WinCC的介绍 24
4. 1. 1 WinCC简介 24
4. 1. 2 WinCC系统组成 24
4. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
2 项目的创建以及属性设置 25
4. 3 设计用户管理界面 26
4. 4 污水处理监视画面的编辑 27
4. 5 组态通信 28
4. 6 仿真运行与调试 31
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
附录1 PLC梯形图 37
1 引言
十八大以来，随着我国经济的迅猛发展，印染行业的地位在纺织产业链中愈加重要。但是我们不得不意识到：一方面，我国工厂在污水处理上的投入较少，技术不够成熟，并且人们环保意识有待提高；另一方面，人们在日常生产生活中对水资源的需求与日俱增[1]。因此，淡水资源短缺问题日益严重。
随着印染行业产能的迅速增加，政府对于污水的治理能力在大大小小的印染厂面前显得杯水车薪。但是我们也不能只顾着发展经济，继续污染原本就很短缺的水资源，因此，必须采取有效的措施来解决这个问题，以实现可持续发展。对于居民来说要不断提高自己的环保意识；对于企业来说，建立一套稳定高效的污水处理控制系统是非常必要的[2]。
1. 1 课题研究的背景及意义
印染行业在我国轻工业中占有很重要的地位，对于纺织业和服装业的发展都能起到一定的推动和辐射作用，为我国拉动内需，促进经济发展起到了重要作用。印染企业主要分布在我国东部各省，企业众多。随着企业之间竞争的加剧，成本越来越低，而企业用于对污水处理和环境保护方面的资金也随之减少。
然而，随着“既要金山银山，也要绿水青山”政策的提出，企业面临着巨大的生存压力。要么通过技术的改革与创新进行成功转型，要么可能被兼并或倒闭。归根结底，企业还是要自建合格，高效的污水处理系统。这样不仅可以生存下来，而且可以持续产生经济效益，不仅自己的付出得到了回报，还回馈了社会与祖国，并且为节约水资源和保护环境做出了重大贡献。对于保护水质资源，使当地居民安居乐业，和我国社会经济的可持续发展也具有重大意义。
1. 2 国内外污水处理控制技术发展现状
在国外的一些发达国家，由于他们工业发展起步较早，因此也较早遇到污水处理相关问题，较早重视企业污水处理的相关问题的解决。再加上他们投入大量财力，物力进行科学研究，现在设施设备较为齐全，工艺技术也日趋成熟[3]。在二战结束之后，欧美等国家致力于经济发展，大规模的水污染治理也是在这时候开始的。美国率先投资数千亿美元兴建众多污水处理厂，英国，法国德国紧随其后。如雨后春笋般迅速涌现的大大小小的污水处理厂对水质的改善起到了重要作用[3]。此后，这些发达国家对污水处理系统的稳定性，高效性和自控性提出了更高的要求，并投入大量经费进行科技研发。信息时代的到来使得相关工艺技术和监控能力进一步完善，计算机与自动控制系统的完美结合使得DCS和PLC以及现场控制总线等先进的自动控制技术得到了广泛的推广和使用。
我国印染行业相对于国外发达国家起步较晚，因此污水问题的相关治理也较晚引起社会注意。印染行业属于耗资巨大，污染环境的“三高”行业。每生产一千米就会耗水二十余吨，并且生产过程中加的大量染料和一些化工原料则进一步加大了污水处理的难度。早起我国自动化水平不高，污水处理能力也比较低。需要人工去现场操控一些仪器仪表，对一些事件的响应较慢。当时使用的控制系统大多是继电器——接触器控制系统。自动化水处理问题真正被引起重视大概是在上个世纪90年代的时候。由于我们并不掌握核心科技，因此多数均为成套引进。近年来随着我国污水处理控制系统的研发，DCS、PLC现场总线等控制方式被广泛使用，污水处理取得了很大进步。
1. 3 印染工艺与流程
印染行业是我国纺织工业中规模最大、基础较好、历史悠久的主要行业，印染行业使用的染化料品种和数量最多[4]。由于棉花纤维含有的大量天然杂质会影响后续加工过程和产品的质量，需要采用化学方法加以去除。棉纤维与染料的结合力主要靠范德华力和氢键，染料残留在水中，造成废水中污染物浓度较高。染料中填充剂较多，也给废水治理带来困难。纺织印染加工的一般工艺流程如下图所示。
目 录
1 引言 5
1. 1 课题研究的背景及意义 5
1. 2 国内外污水处理控制技术发展现状 5
1. 3 印染工艺与流程 6
1. 4 课题研究的基本思路 8
2 污水处理控制系统的设计 8
2. 1 总体设计方案及流程 8
2. 2 污水处理与控制 9
2. 2. 1 一级处理 9
2. 2. 2 二级处理 10
3 可编程逻辑控制器（PLC）在控制系统中的应用 10
3. 1 STEP 7300与STEP 7编程软件的介绍 11
3. 1. 1 S7300 PLC硬件系统的介绍 11
3. 1. 2 STEP7编程软件的介绍 11
3. 2 创建项目以及组态硬件 12
3. 3 控制系统I/O地址的分配 13
3. 4 控制系统LAD程序的简要介绍 17
4 WinCC在污水处理中的应用 24
4. 1 监控软件WinCC的介绍 24
4. 1. 1 WinCC简介 24
4. 1. 2 WinCC系统组成 24
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2 项目的创建以及属性设置 25
4. 3 设计用户管理界面 26
4. 4 污水处理监视画面的编辑 27
4. 5 组态通信 28
4. 6 仿真运行与调试 31
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
附录1 PLC梯形图 37
1 引言
十八大以来，随着我国经济的迅猛发展，印染行业的地位在纺织产业链中愈加重要。但是我们不得不意识到：一方面，我国工厂在污水处理上的投入较少，技术不够成熟，并且人们环保意识有待提高；另一方面，人们在日常生产生活中对水资源的需求与日俱增[1]。因此，淡水资源短缺问题日益严重。
随着印染行业产能的迅速增加，政府对于污水的治理能力在大大小小的印染厂面前显得杯水车薪。但是我们也不能只顾着发展经济，继续污染原本就很短缺的水资源，因此，必须采取有效的措施来解决这个问题，以实现可持续发展。对于居民来说要不断提高自己的环保意识；对于企业来说，建立一套稳定高效的污水处理控制系统是非常必要的[2]。
1. 1 课题研究的背景及意义
印染行业在我国轻工业中占有很重要的地位，对于纺织业和服装业的发展都能起到一定的推动和辐射作用，为我国拉动内需，促进经济发展起到了重要作用。印染企业主要分布在我国东部各省，企业众多。随着企业之间竞争的加剧，成本越来越低，而企业用于对污水处理和环境保护方面的资金也随之减少。
然而，随着“既要金山银山，也要绿水青山”政策的提出，企业面临着巨大的生存压力。要么通过技术的改革与创新进行成功转型，要么可能被兼并或倒闭。归根结底，企业还是要自建合格，高效的污水处理系统。这样不仅可以生存下来，而且可以持续产生经济效益，不仅自己的付出得到了回报，还回馈了社会与祖国，并且为节约水资源和保护环境做出了重大贡献。对于保护水质资源，使当地居民安居乐业，和我国社会经济的可持续发展也具有重大意义。
1. 2 国内外污水处理控制技术发展现状
在国外的一些发达国家，由于他们工业发展起步较早，因此也较早遇到污水处理相关问题，较早重视企业污水处理的相关问题的解决。再加上他们投入大量财力，物力进行科学研究，现在设施设备较为齐全，工艺技术也日趋成熟[3]。在二战结束之后，欧美等国家致力于经济发展，大规模的水污染治理也是在这时候开始的。美国率先投资数千亿美元兴建众多污水处理厂，英国，法国德国紧随其后。如雨后春笋般迅速涌现的大大小小的污水处理厂对水质的改善起到了重要作用[3]。此后，这些发达国家对污水处理系统的稳定性，高效性和自控性提出了更高的要求，并投入大量经费进行科技研发。信息时代的到来使得相关工艺技术和监控能力进一步完善，计算机与自动控制系统的完美结合使得DCS和PLC以及现场控制总线等先进的自动控制技术得到了广泛的推广和使用。
我国印染行业相对于国外发达国家起步较晚，因此污水问题的相关治理也较晚引起社会注意。印染行业属于耗资巨大，污染环境的“三高”行业。每生产一千米就会耗水二十余吨，并且生产过程中加的大量染料和一些化工原料则进一步加大了污水处理的难度。早起我国自动化水平不高，污水处理能力也比较低。需要人工去现场操控一些仪器仪表，对一些事件的响应较慢。当时使用的控制系统大多是继电器——接触器控制系统。自动化水处理问题真正被引起重视大概是在上个世纪90年代的时候。由于我们并不掌握核心科技，因此多数均为成套引进。近年来随着我国污水处理控制系统的研发，DCS、PLC现场总线等控制方式被广泛使用，污水处理取得了很大进步。
1. 3 印染工艺与流程
印染行业是我国纺织工业中规模最大、基础较好、历史悠久的主要行业，印染行业使用的染化料品种和数量最多[4]。由于棉花纤维含有的大量天然杂质会影响后续加工过程和产品的质量，需要采用化学方法加以去除。棉纤维与染料的结合力主要靠范德华力和氢键，染料残留在水中，造成废水中污染物浓度较高。染料中填充剂较多，也给废水治理带来困难。纺织印染加工的一般工艺流程如下图所示。
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