文档介绍：基于PLC的工业污水处理控制系统的设计
姓名:孙朝阳
基于PLC的工业污水处理控制系统的设计
摘要
目前,我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当,效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。中国污水处理自控系统相对落后,污水处理成本居高不下,污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定,所以如何建立有效的自控系统,优化运行效果,减少运行费用,具有重要意义。
本文介绍了工厂污水处理的基本工艺和流程,并通过研究设计一套基于PLC控制的污水处理系统。文章首先介绍了基于PLC污水处理控制系统的工艺及相关流程,控制系统硬件结构及设计、工作原理以及设计PLC控制系统的基本原则和步骤,来说明PLC在污水处理过程中的应用。先根据污水处理要求设计了设备的电器控制与自动控制线路,主要包括设备的启停、状态信号故障信号、和信号采集等,最后按照工艺要求设计PLC控制系统,其中包括PLC的选型、系统资源配置以及按照污水处理工艺编制PLC程序。
关键词:污水处理,PLC,工艺流程
目录
1 绪论 1
1
2
3
3
2 工业污水处理控制系统总体介绍 4
4
常用的工业污水处理工艺 4
7
工业污水处理系统的功能要求 8
3 硬件系统配置 10
10
11
12
PLC选型 14
PLC的I/O资源配置 14
17
4 软件系统设计 23
23
31
***气投加环节 32
33
PID控制 33
PLC和变频器通讯 34
5 调试和运行结果 35
35
35
36
结论 37
参考文献 38
致谢 39
1 绪论
水与人的生活息息相关,特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。然而,水资源是有限的。据报道我国人均拥有淡水量为2400吨,为世界平均值的1/4,在全球149个国家(参与统计国家中),我国人均淡水资源位居110位,属于淡水资源贫乏的国家。而且我国水资源时空分布极不均衡,全国500多个城市缺水,其中多个严重缺水,北方地区缺水现象尤其严重,人均拥有淡水量仅有240吨。令人担忧的是淡水总量日益减少,用水成本不断升高,淡水的浪费非常严重。我国北方地区水资源的超采,己形成漏斗地势、水位下降、湖泊干涸、河水断流、生态恶化。淡水资源的短缺己经成为我国急需解决的问题。
我国淡水资源不断减少,而且污染现象较为严重。随着社会的发展,水资源已经成为影响工业发展的重要因素,现代工业中生产工艺和设备对水质要求越来越高。但是我国工业用水耗费高,重复利用水少,中水使用率不高,有关资料显示,我国的工业用水重复利用率平均为40%~50%。目前全国城市污废水的处理率(达排放标准的)仅有10%左右,其余的污废水都直接排入河川、湖泊、海洋。耗水量高、重复利用率低、污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题。严重的环境污染使有限的水资源日益减少、水质日益恶化,无疑是“雪上加霜”。据统计,由于水质污染,我国已有大约3亿人的饮水发生不安全现象,。气象学家预测,2100年全球变暖加剧,地表将有1/3的面积变为沙漠,那时,干旱将威胁全球一半的大陆人类的生存。这些现象都是水污染产生的严重后果,因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓。众多迹象表面,水资源的短缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈,因此世界各国越来越重视水处理和水的再利用,通过各种技术进一步提高供水质量,提高经济效益。并且工业污水处理过程中,经过厌氧和好氧处理,污水中的热量、沼气等再生能源可以为工业生产提供二次能源,真正实现变废为宝、循环经济的目的。随着环境保护的呼声越来越高,工业污水处理已经体现出其必要性和紧迫性,对于各种污水进行处理后排放成为各企业基本的要求。在工厂的工业污水处理过程中,污水来源的不稳定以及工厂中各种污水的成分的复杂性,对工业污水处理的工艺和控制方式提出了非常高的要求。
我国工业污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五
”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多,以这些成果为设计依据,建立了一些氧化塘、土地处理等污水示范工程