污水净化处理的控制系统设计(附件)【字数：12451】
摘 要随着我国经济的快速发展，城市的工业用水量正在飞速攀升。造成大量的工业废水，若不及时进行污水处理再利用，将严重污染环境，还将大量浪费水资源。尤其是冶金工业需要大量的冷却用水，由于冶金冷却废水中含有大量的氧化铁杂质，废水量大，若不能回收处理，浪费水资源的现象就显得特别严重。对冶金工业冷却废水的处理目前有化学处理法和物理处理法。采用化学处理方式存在耗资高、处理时间长等问题；采用物理处理方法成本小，但是存在污水净化能力不足、稳定性能差、控制处理过程复杂等问题。近年来，我国在污水处理上花费了大量人力和物力，但是污水的处理效果并不尽如人意。因此，针对冶金冷却废水设计一套高效、便捷、低成本的污水处理控制系统显得尤为重要。在本课题的设计中，通过社会调研和方案论证，根据设计要求，制订了冶金冷却废水物理法处理的工艺流程方案以及污水处理控制系统的设计。根据废水处理的工艺流程，利用可编程序控制器（简称为PLC）的工作可靠性高、抗干扰能力强，编程控制灵活、系统成本低廉等优点，选择PLC组成污水处理控制系统，经过控制程序的设计与仿真调试，能够达到设计要求。实践证明，采用PLC组建的控制系统，不仅能够提高污水处理的效率，而且能够实现降低处理能耗的目的。
目 录
第一章 前言 1
1.1课题背景 1
1.2国内外污水处理发展及现状 1
1.3课题的主要研究内容 2
第二章 污水净化处理方案确定 3
2.1污水处理的理念和常用处理工艺 3
2.2冶金废水处理方案的确定 3
2.3方案实施的详细内容 3
2.3.1污水处理系统组成和工艺流程 3
2.3.2系统要达到的控制要求 4
第三章 控制系统的设计 6
3.1污水处理PLC控制系统的硬件设计 6
3.1.1 PLC的型号选择 6
3.1.2其他设备的选型 6
3.1.3控制系统的I/O资源配置 6
3.1.4 PLC硬件控制系统的设计 7
3.2 PLC的输入/输出接点配置情况 7
3.2.1系统输出量地址配置 7
3.2.2系统输入量地址配置 8
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3.3污水处理系统控制流程图设计和介绍 9
3.4系统外部硬件设备电气接线说明 11
第四章 控制系统的软件设计 12
4.1污水处理控制系统软件程序编译和讲解 12
4.1.1各机组滤水工序程序编译及说明 12
4.1.2系统反洗工序程序以及管压差信号程序编译及说明 14
4.2系统两个机组按顺序先后完成反洗工序的程序设计 16
4.3辅助继电器在系统中的使用 17
第五章 系统软件程序和硬件检测以及改进 19
5.1控制系统程序和硬件的检测调试 19
5.2控制系统的运行结果 19
5.3系统调试过程中出现的故障、条件限制以及解决方案 20
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录：A 程序清单 24
附录：B 元器件使用情况 35
第一章 前言
1.1课题背景
生产生活中淡水资源的利用和人类生存联系紧密。随着我国经济的快速发展，越来越多的工厂拔地而起，同时对于淡水的需求量也是与日俱增。可是我国的现实情况却很残酷，我国人均淡水量只有全球人均淡水量的25%，是个严重的缺水国家。更糟糕的是，我国淡水资源散布的地理位置也极不平衡，理所当然的也就带来了一系列问题，有些地方都市缺水十分严重，水的使用价格也是越来越高。城市的发展离不开工厂的运作，但是水资源的过分使用也导致了很多生态环境的恶化，污水的排放更是威胁到我们的生存环境。淡水资源的紧缺显然已经是我国经济发展的重大阻碍和影响人们生活的首要问题，必须尽快解决此问题。
淡水资源是有限的，而且现代工业污水的排放更是加剧了水资源的短缺现象。更何况工业用水对于水质的要求还是相当高的，耗水量更是巨大。但是我们对于污水的处理和再利用却很少，根据相关资料表明，我国工业重复用水的效率只有不到40%，而对于剩下的污水都是采取直接排放的措施。这很明显形成了一种恶性循环，最终影响的只能是我们自己的生存环境。所以对于工业用水的处理和再利用，是既利于保护环境又有利于经济的长远健康发展。
1.2国内外污水处理发展及现状
在国际上，一些发达国家由于经济发展较早，工业现代化的进程实现较早。对于污水所带来的一系列严重的负面影响发现的也较早，对污水的处理也可以说提前我国很长时间，国外通过国家的大力支持和合理的污水处理科学实验研究，经过将近30多年的艰苦努力。期间付出了很大代价，才在一定程度上控制住了污水严重污染环境的形势。这中间，尤其以美国对污水处理厂的建设最为重视，平均一座污水厂只需处理不到5000人的污水。发达国家普遍采用的是二级处理，但是二级处理运行耗费较高，建设成本也是很高。这些国家十分注重污水处理的自动控制系统，毕竟人力的使用耗费相当高，效率还不是很高。发达国家经过多年研究先后投放了一批以PLC为基础的自动控制系统，并且在污水处理率上有了巨大突破，完美的解决了工业用水的循环使用和环境保护问题。
我国对于工业污水的处理起步较晚，不过近几十年来得到了政府重视和扶持，使污水处理厂迅速发展。据悉未来的几年，我国的工业污水处理项目建设投资高达300亿元，拟采用更加先进的、实用的技术改造现有的传统电气控制污水处理的工艺。其中以PLC为基础的污水处理控制系统是我国的重点研发对象。虽然在很大程度有上我们需要去模仿和改造国外的设备，但是随着我国现代计算机技术的发展，我国自主研发的PLC性能越来越好。在未来，我国将大面积采用这种以PLC为基础的污水处理控制系统，这必将会给我国带来巨大的经济效益，对改善社会环境具有重大的意义。
1.3课题的主要研究内容
（1）此次课题的主要研究内容是关于现代冶金工业污水净化处理工艺的控制系统设计。随着现代科技的飞速发展，对于污水处理有很多实用的、高效率的物化方案。本文中将以PLC为设计对象，对冶金工业冷却污水的处理寻找到最适合的控制系统和控制方案，并详细的阐述污水处理工艺流程的控制。
（2）根据课题要求设计PLC控制系统，包括污水处理控制系统的硬件组成和软件开发。
（3）根据污水处理工艺，编写PLC控制程序，实现污水处理自动化。
目 录
第一章 前言 1
1.1课题背景 1
1.2国内外污水处理发展及现状 1
1.3课题的主要研究内容 2
第二章 污水净化处理方案确定 3
2.1污水处理的理念和常用处理工艺 3
2.2冶金废水处理方案的确定 3
2.3方案实施的详细内容 3
2.3.1污水处理系统组成和工艺流程 3
2.3.2系统要达到的控制要求 4
第三章 控制系统的设计 6
3.1污水处理PLC控制系统的硬件设计 6
3.1.1 PLC的型号选择 6
3.1.2其他设备的选型 6
3.1.3控制系统的I/O资源配置 6
3.1.4 PLC硬件控制系统的设计 7
3.2 PLC的输入/输出接点配置情况 7
3.2.1系统输出量地址配置 7
3.2.2系统输入量地址配置 8
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3.3污水处理系统控制流程图设计和介绍 9
3.4系统外部硬件设备电气接线说明 11
第四章 控制系统的软件设计 12
4.1污水处理控制系统软件程序编译和讲解 12
4.1.1各机组滤水工序程序编译及说明 12
4.1.2系统反洗工序程序以及管压差信号程序编译及说明 14
4.2系统两个机组按顺序先后完成反洗工序的程序设计 16
4.3辅助继电器在系统中的使用 17
第五章 系统软件程序和硬件检测以及改进 19
5.1控制系统程序和硬件的检测调试 19
5.2控制系统的运行结果 19
5.3系统调试过程中出现的故障、条件限制以及解决方案 20
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
附录：A 程序清单 24
附录：B 元器件使用情况 35
第一章 前言
1.1课题背景
生产生活中淡水资源的利用和人类生存联系紧密。随着我国经济的快速发展，越来越多的工厂拔地而起，同时对于淡水的需求量也是与日俱增。可是我国的现实情况却很残酷，我国人均淡水量只有全球人均淡水量的25%，是个严重的缺水国家。更糟糕的是，我国淡水资源散布的地理位置也极不平衡，理所当然的也就带来了一系列问题，有些地方都市缺水十分严重，水的使用价格也是越来越高。城市的发展离不开工厂的运作，但是水资源的过分使用也导致了很多生态环境的恶化，污水的排放更是威胁到我们的生存环境。淡水资源的紧缺显然已经是我国经济发展的重大阻碍和影响人们生活的首要问题，必须尽快解决此问题。
淡水资源是有限的，而且现代工业污水的排放更是加剧了水资源的短缺现象。更何况工业用水对于水质的要求还是相当高的，耗水量更是巨大。但是我们对于污水的处理和再利用却很少，根据相关资料表明，我国工业重复用水的效率只有不到40%，而对于剩下的污水都是采取直接排放的措施。这很明显形成了一种恶性循环，最终影响的只能是我们自己的生存环境。所以对于工业用水的处理和再利用，是既利于保护环境又有利于经济的长远健康发展。
1.2国内外污水处理发展及现状
在国际上，一些发达国家由于经济发展较早，工业现代化的进程实现较早。对于污水所带来的一系列严重的负面影响发现的也较早，对污水的处理也可以说提前我国很长时间，国外通过国家的大力支持和合理的污水处理科学实验研究，经过将近30多年的艰苦努力。期间付出了很大代价，才在一定程度上控制住了污水严重污染环境的形势。这中间，尤其以美国对污水处理厂的建设最为重视，平均一座污水厂只需处理不到5000人的污水。发达国家普遍采用的是二级处理，但是二级处理运行耗费较高，建设成本也是很高。这些国家十分注重污水处理的自动控制系统，毕竟人力的使用耗费相当高，效率还不是很高。发达国家经过多年研究先后投放了一批以PLC为基础的自动控制系统，并且在污水处理率上有了巨大突破，完美的解决了工业用水的循环使用和环境保护问题。
我国对于工业污水的处理起步较晚，不过近几十年来得到了政府重视和扶持，使污水处理厂迅速发展。据悉未来的几年，我国的工业污水处理项目建设投资高达300亿元，拟采用更加先进的、实用的技术改造现有的传统电气控制污水处理的工艺。其中以PLC为基础的污水处理控制系统是我国的重点研发对象。虽然在很大程度有上我们需要去模仿和改造国外的设备，但是随着我国现代计算机技术的发展，我国自主研发的PLC性能越来越好。在未来，我国将大面积采用这种以PLC为基础的污水处理控制系统，这必将会给我国带来巨大的经济效益，对改善社会环境具有重大的意义。
1.3课题的主要研究内容
（1）此次课题的主要研究内容是关于现代冶金工业污水净化处理工艺的控制系统设计。随着现代科技的飞速发展，对于污水处理有很多实用的、高效率的物化方案。本文中将以PLC为设计对象，对冶金工业冷却污水的处理寻找到最适合的控制系统和控制方案，并详细的阐述污水处理工艺流程的控制。
（2）根据课题要求设计PLC控制系统，包括污水处理控制系统的硬件组成和软件开发。
（3）根据污水处理工艺，编写PLC控制程序，实现污水处理自动化。
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