基于PLC污水處理系統(tǒng)設計

1、-PAGE . z.設計題目：基于PLC的污水處理系統(tǒng)設計摘 要隨著現(xiàn)代生產工藝的飛速開展，我國城市化進程的推動，中小城市(鎮(zhèn))數量的不斷增多，由其帶來的水污染問題日趨嚴重。序批式活性污泥法(簡稱SBR)符合中小城鎮(zhèn)污水處理的根本要求，但必須實現(xiàn)自動控制，才能發(fā)揮其優(yōu)勢，使其具有更加廣闊的應用前景。隨著自動化技術、計算機技術的不斷開展、完善,污水處理廠的自動化水平也相應提高。而PLC控制器以其技術成熟、通用性好、可靠性高、安裝靈活、擴展方便、性能價格比高等一系列優(yōu)點，在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應用。本文主要介紹了污水處理廠自動控制系統(tǒng)的組成、功能及如何利用PLC實現(xiàn)自動控制。在污水處理中采

2、用PLC控制系統(tǒng)改造后，提高了自動控制的可靠性,不僅減輕了工人的勞動強度,而且提高了污水處理廠的運行效率和運行效益,實現(xiàn)了污水廠生產管理的科學性。充分證明了自動化控制系統(tǒng)對提高生產率，無人值守或少人值守，提高平安性具有良好的效果。目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc449346993摘要 PAGEREF _Toc449346993 h 1HYPERLINK l _Toc449346994第一章緒論 PAGEREF _Toc449346994 h 3HYPERLINK l _Toc4493469951.1國污水處理行業(yè)的開展概況 PAGEREF _Toc4493

3、46995 h 3HYPERLINK l _Toc4493469961.2 生活污水的處理工藝 PAGEREF _Toc449346996 h 5HYPERLINK l _Toc4493469971.3 SBR污水處理工藝 PAGEREF _Toc449346997 h 6HYPERLINK l _Toc4493469981.4 本課題研究的主要容 PAGEREF _Toc449346998 h 7HYPERLINK l _Toc449346999第二章控制方案 PAGEREF _Toc449346999 h 8HYPERLINK l _Toc4493470002.1 系統(tǒng)的總體設計 PAGE

4、REF _Toc449347000 h 8HYPERLINK l _Toc4493470012.2 工藝及控制要求分析 PAGEREF _Toc449347001 h 10HYPERLINK l _Toc4493470022.2.1 格柵池 PAGEREF _Toc449347002 h 10HYPERLINK l _Toc4493470032.2.2 調節(jié)池 PAGEREF _Toc449347003 h 10HYPERLINK l _Toc4493470042.2.3 SBR反響池池 PAGEREF _Toc449347004 h 11HYPERLINK l _Toc4493470052.

5、2.4 除鹽池 PAGEREF _Toc449347005 h 11HYPERLINK l _Toc449347006第三章 PLC控制 PAGEREF _Toc449347006 h 12HYPERLINK l _Toc4493470073.1 PLC的I/O分配 PAGEREF _Toc449347007 h 12HYPERLINK l _Toc4493470083.2 I/O設備確定及PLC的選型 PAGEREF _Toc449347008 h 12HYPERLINK l _Toc4493470093.2.1 I/O設備確定 PAGEREF _Toc449347009 h 12HYPER

6、LINK l _Toc4493470103.2.2 PLC的選型 PAGEREF _Toc449347010 h 12HYPERLINK l _Toc4493470113.3系統(tǒng)軟件的介紹 PAGEREF _Toc449347011 h 13HYPERLINK l _Toc449347012第四章 PLC程序設計 PAGEREF _Toc449347012 h 14HYPERLINK l _Toc4493470134.1系統(tǒng)I/O接線圖 PAGEREF _Toc449347013 h 14HYPERLINK l _Toc4493470144.2系統(tǒng)程序流程 PAGEREF _Toc449347

7、014 h 15HYPERLINK l _Toc4493470154.3系統(tǒng)梯形圖3-3 PAGEREF _Toc449347015 h 16HYPERLINK l _Toc4493470164.4系統(tǒng)程序仿真圖及系統(tǒng)說明 PAGEREF _Toc449347016 h 19HYPERLINK l _Toc449347017第五章調試和運行結果 PAGEREF _Toc449347017 h 23HYPERLINK l _Toc4493470185.1硬件系統(tǒng)的調試 PAGEREF _Toc449347018 h 23HYPERLINK l _Toc4493470195.2軟件系統(tǒng)的調試 PA

8、GEREF _Toc449347019 h 23HYPERLINK l _Toc4493470205.3運行結果 PAGEREF _Toc449347020 h 24HYPERLINK l _Toc449347021完畢語 PAGEREF _Toc449347021 h 25HYPERLINK l _Toc449347022致 PAGEREF _Toc449347022 h 25HYPERLINK l _Toc449347023參考文獻 PAGEREF _Toc449347023 h 26第一章 緒論1.1國污水處理行業(yè)的開展概況近幾年隨著工業(yè)迅速，城市人口的逐漸增加，人們生活水平逐漸提高各種

9、用水量亦隨之增長。地球雖然有70.8的面積為水所覆蓋，但淡水資源卻極其有限，人類真正能夠利用的是江河湖泊以及地下水中的一局部，僅占地球總水量的0.26，而且分布不均。20世紀50年代以后，全球人口急劇增長，工業(yè)開展迅速。全球水資源狀況迅速惡化，水危機日趨嚴重。一方面，人類對水資源的需求以驚人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染蠶食大量可供消費的水資源。 全世界每天約有200噸垃圾倒進河流、湖泊和小溪，每升廢水會污染8升淡水；所有流經亞洲城市的河流均被污染；美國40的水資源流域被加工食品廢料、金屬、肥料和殺蟲劑污染；歐洲55條河流中僅有5條水質差強人意。20世紀，世界人口增加了兩倍，而人類用水

10、增加了5倍。世界上許多國家正面臨水資源危機：12億人用水短缺，30億人缺乏用水衛(wèi)生設施。 中國水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。在這樣的背景下，污水處理行業(yè)成為新興產業(yè)，目前與自來水生產、供水、排水、中水回用行業(yè)處于同等重要地位。 截至2005年底，全國661個設市城市中，已有383個城市建成污水處理廠792座，污水處理率由2000年的34提高到52，并形成了適合國情的污水處理技術路線和管理機制。其中，有135個城市的污水處理率已到達或接近70，單廠處理規(guī)模到達每天100萬立方米。 2007年，中國水污染治理投資到達3387.6億元，

11、比上年增加32%，占當年GDP的1.36%。中國水環(huán)境質量總體保持穩(wěn)定。2007年，共取締一級水源保護區(qū)排污口942個，停建二級水源保護區(qū)可能造成污染的建立工程1294個，限期治理931個。 截至2010年9月底，全國設市城市、縣及局部重點建制鎮(zhèn)以下簡稱城鎮(zhèn)累計建成污水處理廠2631座，污水處理能力到達1.22億立方米/日；全國正在建立的城鎮(zhèn)污水處理工程達1849個，總設計能力約4660萬立方米/日。在全國設市城市中，已有593個城市建有污水處理廠，占設市城市總數的90.7%；累計建成污水處理廠1623座，形成污水處理能力1.04億立方米/日；其中36個大中城市直轄市、省會城市和方案單列市建有

12、污水處理廠376座，處理能力達4368萬立方米/日。在縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)中，全國已有933個縣含*生產建立兵團團級單位建有污水處理廠，約占縣城總數的52.1%；縣城及鄉(xiāng)、鎮(zhèn)建有污水處理廠1008座，處理能力達1826萬立方米/日。 雖然由于國家和各級政府對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，中國污水處理行業(yè)正在快速增長，污水處理總量逐年增加，城鎮(zhèn)污水處理率不斷提高。但目前中國污水處理行業(yè)仍處于開展的初級階段。 一方面，中國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴，管網、污泥處理等配套設施建立嚴重滯后。另一方面，中國的污水處理率與興旺國家相比，還存在著明顯的差距，且處理設施的負荷率低。 因此中國應完善污水處

13、理的政策法規(guī)，建立監(jiān)管體制，創(chuàng)立合理的污水處理收費體系，扶植國環(huán)保產業(yè)開展，推進污水處理行業(yè)的產業(yè)化和市場化。污水處理行業(yè)是一個產業(yè)，開展前景十分廣闊。中國將在十一五期間投資3000億元以推進城市污水處理和利用，中國污水處理行業(yè)由此迎來高速開展期。1.2 生活污水的處理工藝生產廢水及生活污水的循環(huán)利用，是節(jié)約用水和減少水資源開采的有效途徑，既可利國利民，又是減少生產本錢的重要舉措。同時為了響應實現(xiàn)工業(yè)廢水零排放，努力建立節(jié)約型企業(yè)的號召，污水處理工程改造工程很必要。前處理也稱為預處理技術，常用有格柵或格網、調節(jié)池、沉砂池、初沉池等。由于生活污水處理的核心是生化局部，因此我們稱污水處理藝是特指這

14、局部，如接觸氧化法、SBR法、A/O法等。用生化法包括厭氧和好氧處理工生活污水在目前是最經濟、最適用的污水處理工藝，根據生活污水的水量、水質及現(xiàn)場的條件而選擇不同的污水處理工藝對投資及運行成具有決定性的影響。典型的生活污水處理完整工藝如下列圖1-1所示：污水前處理調節(jié)池生化池消毒出水污泥處理系統(tǒng)圖1-1 典型污水處理流程圖1.3 SBR污水處理工藝SBR是序列間歇式活性污泥法Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法.與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分

15、割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反響替代穩(wěn)態(tài)生化反響，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術的核心是SBR反響池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下特點：1、理想的推流過程使生化反響推動力增大，效率提高，池厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。 2、運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高，出水水質好。 3、 耐沖擊負荷，池有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。 4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進展調整，運行靈活。 5

16、、處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。 6、反響池存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。 7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。 8、脫氮除磷，適當控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。 9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反響器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 由于上述技術特點，SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用圍。就近期的技術條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： (1)中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 (2)需要

17、較高出水水質的地方，如風景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。 (3)水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進展物化處理，不需要增加設施，便于水的回收利用。 (4)用地緊的地方。 (5)對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 (6)非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。 本文所研究的污水處理流程如圖1-2所示污水格柵池調節(jié)池SBR生化池除鹽出水污泥泵圖1-2污水處理流程圖1.4 本課題研究的主要容本課題采用的處理工藝為：過濾 生化反響 除鹽污水處理工藝，以處理生活污水為主，另有少量的工業(yè)廢水，水中的COD(化學耗氧量)、BOD(生

18、化耗氧量)含量分別為536 mgL、I 12 mgL。經處理COD為408 mgL，BOD為251 mgL，到達一級排放要求，為了實現(xiàn)污水工程的全自動運行，按生產工藝要求，采用PLC可編程控制器實現(xiàn)連鎖集中控制。本課題研究了污水處理工藝及污水處理系統(tǒng)的組成，設計了基于 PLC的控制系統(tǒng)的，主要由以下容組成：(1)介紹了國的污水處理行業(yè)的開展以及污水處理系統(tǒng)工藝流程；(2)選擇PLC對污水處理控制系統(tǒng)進展設計和分析；(3)具體分析設計污水處理的軟件系統(tǒng)。第二章 控制方案2.1 系統(tǒng)的總體設計本污水處理控制系統(tǒng)采用的可編程控制器為三菱F*2N型?？刂葡到y(tǒng)的構造框圖見圖2-1，控制系統(tǒng)設有集中控制室

19、(加藥間低壓配電室)，框圖中的各設備可以在集中控制室控制。在集中控制室的控制面板上有自動手動，自動控制位置時，污水站處于自動運行狀態(tài)，此時啟閉機翻開，格柵井、調節(jié)池、生化池.污泥泵，除鹽根據各自的液位控制器開動、停頓，開場運行?？刂乒裾嫒鐖D2-2所示。監(jiān)控計算機三菱F*2N-48MR操作站控制站站調節(jié)池電磁閥控制生化池電磁閥控制生化池空壓機控制除鹽池電磁閥控制格柵池電磁閥控制圖2-1 控制系統(tǒng)構造圖控制面板高濃度報警HL5除鹽池報警HL4反響池報警HL3調節(jié)池報警HL2格柵池報警HL1鹽濃度AZ除鹽池排水SB8反響池排水SB7空壓機SB5調節(jié)池進水SB3格柵池進水SB2反響池進水SB4Sbr

20、反響池液位LZ3調節(jié)池液位LZ2格柵池液位LZ1除鹽池液位LZ4電源開關污泥泵SB6下液位除鹽池排水反響池排水閥污泥泵圖2-2 控制柜正面示意圖在控制柜上除了有手動操作按鈕外，還有各液位池的液位顯示。本處理系統(tǒng)對液位的控制采用浮球液位傳感器，浮球連續(xù)式液位傳感器是利用浮球磁鐵隨液位變化，來改變連桿的電阻與磁簧開關，磁簧開關的間隙愈小，精度愈高。分壓信號可經過轉換器轉變成420mA或其它不同之標準信號。指示計可配合其它表頭作遠距離指示，是一種原理簡單，可靠性極佳的液位指示計。除鹽池中的鹽濃度檢測由余氯自由氯電極來完成，此電極可以直接輸出4-20mA的模擬量信號，該信號可直接接數字顯示儀表進展顯示

21、，兩路繼電器輸出實現(xiàn)上下限控制，可以翻開儀外表板設置上下限。液位監(jiān)測系統(tǒng)接線如圖2.3所示。 SKIPIF 1 0 圖2-3液位監(jiān)測系統(tǒng)接線示意圖2.2 工藝及控制要求分析2.2.1 格柵池生活污水中含有大量的廢渣，如果不經處理直接排入河中，不僅污染環(huán)境，而且會提高河床高度，阻塞河道。尤其是在雨季到來的時候，會對人民的生命造成極大的危害，給國家?guī)砭薮蟮慕洕鷵p失。除渣系統(tǒng)主要由格柵完成。格柵池的格柵由一組平行金屬柵條制成,一般斜置于污水主渠道上,截留污水中的大塊固體物,如塑料制品、纖維及其他生活垃圾,以防止閥門、管道及其后續(xù)處理設備堵塞或損壞. 污水過柵越緩慢,攔污效果越好,但過柵緩慢易造成柵

22、前渠道或柵下積砂而使過水斷面縮小,流速變大.因此,污水過柵的流速應根據污水中污染物的組成、含砂量及柵條間距等確定.格柵條間距應根據污水的種類、流量代表性雜物種類和尺寸大小等來確定,既要滿足除渣要求,又要滿足后續(xù)水處理構筑物及設備的要求。格柵除污機的工作原理：格柵除污機是由一種耙齒配成一組回轉格柵鏈，在電機減速器的驅動下，耙齒進展逆水流方向回轉運動；當耙齒鏈運動到設備的上部時，由于槽輪和彎軌的導向，使每組耙齒之間產生相對運動，絕大局部固體物質靠重力落下，另一局部則依靠清掃器的反向運動把粘在耙齒上的雜物清刷干凈。本系統(tǒng)設有液位報警模塊，由液位計來測量格柵池的水位，當格柵池的水位超過給定的界限時，報

23、警器發(fā)出報警，同時，系統(tǒng)停頓工作。工作人員應及時清查問題所在，當該問題解決后，系統(tǒng)重新投入運行。2.2.2 調節(jié)池由于生活污水水量的不穩(wěn)定性和波動較大，使管渠和構筑物正常工作，不受廢水頂峰流量或濃度變化的影響，需在廢水處理設施之前設置調節(jié)池，用以調節(jié)進、出水的流量。無論是工業(yè)廢水，還是城市污水和生活污水，水量水質在一日小時都有變化，對水量和水質的調節(jié)，有預曝氣，沉淀作用，還可用作事故排水。設置液位計檢測調節(jié)池的液位，以免高液位污水溢出。2.2.3 SBR反響池池SBR反響池中有一臺曝氣機。曝氣機的運行是由可編程序控制器來實現(xiàn)自動控制，在每個反響周期，曝氣機在相應的時間段運行。污泥的厭氧消化不但

24、使有機物消化分解提高污泥穩(wěn)定性而且隨著污泥穩(wěn)定化過程產生大量高熱值的沼氣作為能源利用,使污泥資源化。處理系統(tǒng)其過程包括：充水(翻開進水泵) 0.5h;曝氣(開啟空壓機) 50min;污泥泵 0.5h;排水(翻開排水泵) 0.5h從充水開場到排水完畢為一個周期。在分解污水含碳化合物的同時,相繼進展含氮化合物的硝化和反硝化,最終到達脫磷、脫氨和脫氮的目的。2.2.4 除鹽池假設污水不經除鹽程序，直接排出，當水中的鹽類物質含量到達一定的濃度時，就會改變水中生物的生存環(huán)境，導致水中生物的細胞里的水分大量流失，從而，使各種生物脫水而死。除鹽系統(tǒng)經過除鹽池完成除鹽程序。除鹽時由余氯儀檢測，當系統(tǒng)檢測到水中

25、含有高濃度鹽類物質時，關閉閥門，利用反滲透膜的特性來除去水中經過中和反響及生物化學反響所產生出來的多余的鹽類物質；當系統(tǒng)檢測到低濃度鹽類物質時，則污水通過溝渠流入清水池。為了防止反滲透膜兩側的壓力突變造成滲透膜破損，應對除鹽池進展劃分，使每個分支都有一個半透膜，從而，提高半透膜的使用時間，節(jié)省本錢設備的控制要求1格柵井的污水由液位計進展檢測液位的上下，當格柵井液位高時，關閉進水水泵，為低液位時開啟水泵進水過濾。2調節(jié)池用于緩沖峰時污水的沖擊，可以儲存來不及深度處理的污水，同樣由液位計控制，高液位時停頓進水。3SBR反響池進水閥門開啟，當污水到一定液位時停頓進水。4進水閥門關閉后，空壓機開場運行

26、，進展曝氣，在曝氣50min小時后，關閉空壓機。5在反響池由污水進展沉淀，污泥泵運行0.5小時，排出污泥。6翻開排水閥，反響池開場排水，到低液位時，排水停頓。排水直接進入除鹽池中進展除鹽。除鹽池中污水到達高液位時，排水停頓，計時器不停頓，以便工人有時間處理。7除鹽池中由余氯儀檢測濃度，低濃度時排水電磁閥開場排水，高濃度時停頓排水。系統(tǒng)中所有控制閥采用就地和遠程控制方式,即使在程控系統(tǒng)完全故障的情況下還可以通過就地控制實現(xiàn)手動控制。選擇遠程控制時,控制閥由操作員在操作站上控制。操作員可以在操作站對控制閥進展狀態(tài)監(jiān)視和動作控制,對控制閥的控制可分選擇自動和手動方式。在自動方式時控制閥受P L C邏

27、輯程序控制,在手動方式時控制閥由操作員直接在操作界面上點擊控制，也可在控制室的操作站上進展遠方操作。第三章 PLC控制3.1 PLC的I/O分配啟動開關SB1 *0 格柵井電磁閥KM1 Y0格柵井低位液位計B1 *1 格柵井高液位報警燈HL1 Y1格柵井高位液位計B2 *2 調節(jié)池高液位報警燈HL2 Y2 調節(jié)池低位液位計B3 *3 調節(jié)池進水閥 KM2 Y3調節(jié)池高位液位計B4 *4 SBR反響池進水閥 KM3 Y4SBR反響池低液位計B5 *5 SBR反響池高液位報警燈HL3 Y5SBR反響池高液位計B6 *6 空壓機KM4 Y6除鹽系統(tǒng)低液位計B7 *7 污泥泵KM5 Y7除鹽系統(tǒng)高液位

28、計B8 *10 SBR排水閥KM6 Y10余氯儀低濃度檢測B9 *11 除鹽池高位報警燈HL4 Y11余氯儀高濃度檢測B10 *12 高濃度檢測報警燈HL5 Y12停頓開關SB2 *13 除鹽系統(tǒng)排水閥KM7 Y13手動格柵池進水電機SB2 *14 手動格柵池進水電機KM8 Y14手動調節(jié)池進水電機SB3 *15 手動調節(jié)池進水電機KM9 Y15手動反響池進水電機SB4 *16 手動反響池進水電機KM10 Y16手動空壓機SB5 *17 手動空壓機KM11 Y17手動排污泵SB6 *20 手動排污泵KM12 Y20手動反響池排水電機SB7 *21 手動反響池排水電機KM13 Y21手動除鹽池排

29、水電機SB8 *22 手動除鹽池排水電機KM14 Y223.2 I/O設備確定及PLC的選型3.2.1 I/O設備確定可編程控制器PLC 三菱 F*2N-48mr電機水泵 江林泵業(yè) WQ型 液位變送器 力敏 ND-21余氯儀 諾博科技 NSC100數字顯示儀表 力敏 L*MT600污泥泵 藍升 ZW排污泵3.2.2 PLC的選型本系統(tǒng)一共需要24個輸入/出點，設計中用到的是三菱公司出產的F*2N系列中的F*2N-48MR型號。F*2N系列是三菱PLC是F*家族中比擬先進的系列。具有高速處理及可擴展大量滿足單個需要的特殊功能模塊等特點，為工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力，F(xiàn)*2N高速度，

30、高性能和所有方便都是相當于F*系列中最高檔次的超小形程序裝置.除輸入出1625點的獨立用途外，還可以適用于多個根本組件間的連接，模擬控制，定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。 3.3系統(tǒng)軟件的介紹本次編程用的是三菱的編程軟件G* Developer 8，本軟件有以下特點。1. 軟件的共G* Developer能夠制作Q系列，QnA系列，A系列包括運動控制SCPU,F*系列的數據,能夠轉換成GPPQ,GPPA格式的文檔。 此外，選擇F*系列的情況下，還能變換成F*GP(DOS),F*GP(WIN)格式的文檔。2. 利用Windows的優(yōu)越性，使操作性飛躍上升能夠將E*cel

31、,Word等作成的說明數據進展復制，粘貼，并有效利用。 3. 程序的標準化 (1) 標號編程 用標號編程制作可編程控制器程序的話，就不需要認識軟元件的而能夠根據標示制作成標準程序。 用標號編程做成的程序能夠依據匯編從而作為實際的程序來使用。 (2) 功能塊以下，略稱作FB FB是以提高順序程序的開發(fā)效率為目的而開發(fā)的一種功能。把開發(fā)順序程序時反復使用的順序程序回路塊零件化，使得順序程序的開發(fā)變得容易。此外，零件化后，能夠防止將其運用到別的順序程序時的順序輸入錯誤。 (3) 宏 只要在任意的回路模式上加上名字宏定義名登錄宏登錄到文檔，然后輸入簡單的命令就能夠讀出登錄過的回路模式，變更軟元件就能夠

32、靈活利用了。 4. 能夠簡單設定和其他站點的 由于連接對象的指定被圖形化而構筑成復雜的系統(tǒng)的情況下也能夠簡單的設定。 5. 能夠用各種方法和可編程控制器CPU連接 (1) 經由串行通訊口 (2) 經由USB (3) 經由MELSEET/10(H)計算機插板 (4) 經由MELSEET()計算機插板 (5) 經由CC-Link計算機插板 (6) 經由Ethernet計算機插板 (7) 經由CPU計算機插板 (8) 經由AF計算機插板。6. 豐富的調試功能 (1) 由于運用了梯形圖邏輯測試功能，能夠更加簡單的進展調試作業(yè)。 (a) 沒有必要再和可編程控制器連接。 (b) 沒有必要制作條使用的順序程

33、序。 (2) 在幫助中有CPU錯誤，特殊繼電器/特殊存放器的說明，所以對于在線中發(fā)生錯誤，或者是程序制作中想知道特殊繼電器/特殊存放器的容的情況下提供非常大的便利。(3) 數據制作中發(fā)生錯誤況時，會顯示是什么原因或是顯示消息，所以數據制作的時間能夠大幅度縮短。程序仿真時用的是三菱編程軟件的配套軟件，G* simulator6。仿真軟件的功能就是將編寫好的程序在電腦中虛擬運行， 其實這個仿真軟件相當于編程軟件的一個插件。第四章 PLC程序設計4.1系統(tǒng)I/O接線圖圖3-1 系統(tǒng)外部接線圖 SKIPIF 1 0 開場4.2系統(tǒng)程序流程檢測液位排水0.5h重置排污0.5h曝氣50min進水0.5h高

34、停頓排水低濃度進水電機進水SBR池液位除鹽池液位高高濃度污水鹽濃度排水低高位報警低高低圖3-2流程圖4.3系統(tǒng)梯形圖3-3圖3-3 系統(tǒng)梯形圖4.4系統(tǒng)程序仿真圖及系統(tǒng)說明當*000閉合時，輔助繼電器M0接通，檢測液位，格柵池低液位時*001接通，格柵池進水電機Y000運行，格柵池進水。當格柵池液位到高液位時*002接通，高液位報警燈Y001接通，第三步中的Y001斷開，格柵池停頓進水。調節(jié)池中低液位*003時，調節(jié)池進水電磁閥Y003接通，調節(jié)池進水。調節(jié)池高位時高液位檢測計*004接通，高液位報警燈Y002接通，第10步中的Y002斷開，調節(jié)池停頓進水。輔助繼電器M0接通時，輔助繼電器M1

35、也接通。M1接通，定時器T1開場計時，當液位沒有超過高液位戒備時，反響池的進水電磁閥開場進水。當T1計時完畢時，第19步中的T1關斷，反響池停頓進水，T2開場計時，在T2計時的時間段中，空壓機Y006運行，向反響池中充氣，進展曝氣。當T2計時完畢后，第27步中的T2關斷，空壓機Y006停頓向反響池中充氣，同時T3開場計時，在這T3的時段中排污泵Y007運行，排出污泥。當T3計時完畢時，第34步中的T3關斷，排污泵Y007停頓，同時T4開場計時，在這時段中，排水電池閥Y010開場運行，反響池排水。當T4計時完畢時，由第50步，進展重置各定時器。反響池重新運行。當反響池中的液位到達高液位時，*00

36、6接通，Y005高位報警接通，第19步中的Y005關斷，Y004關斷，反響池停頓進水。當反響池的液位到達低液位時*005接通，輔助繼電器M2接通，第41步中的M2關斷，排水電池閥Y010關斷，反響池停頓排水。當除鹽池中的液位到達高液位時，*010接通，高位報警Y011接通，第41步中的Y011關斷，反響池停頓排水。T4仍然進展計時，給工人以處理的時間。當除鹽池中余氯儀檢測污水中鹽濃度低時，*011接通，排水電磁閥Y013接通，除鹽池開場排水。當除鹽池檢測到污水中鹽濃度為高時，*012接通，Y012高濃度報警接通，第68步中的Y012關斷，排水電磁閥Y013關斷，除鹽池停頓排水。當控制柜上手動按

37、下格柵池電機按鈕*014時，自動程序中的格柵池進水電機Y000關斷，啟動手動格柵池進水電機。當控制柜上手動按下調節(jié)池進水電機按鈕*015時，自動程序中的調節(jié)池進水電機Y003關斷，啟動手動調節(jié)池進水電機。當控制柜上手動按下反響池進水電機按鈕*016時，自動程序中的反響池進水電機Y004關斷，啟動手動反響池進水電機。當控制柜上按下空壓機按鈕時，啟動手動空壓機。當控制柜上按下排污按鈕時，啟動手動排污泵。當控制柜上按下排水按鈕時，啟動手動排水泵。當按下控制柜上除鹽池排水按鈕時，啟動手動除鹽池排水泵。第五章 調試和運行結果當污水廠完成自動化運行體系的設計與安裝工作之后，開場展開系統(tǒng)的調試與運行，檢驗是

38、否滿足進水總量以及出水水質的多種處理要求，發(fā)現(xiàn)并且處理在裝置、儀表、流程等環(huán)節(jié)產生的問題，檢測污水廠運行體系是否到達水處理的要求，也就是檢測出水中多種指標是否滿足規(guī)定要求。5.1硬件系統(tǒng)的調試根據系統(tǒng)設計要求將各硬件接線接好。調試過程首先檢查總供電及各設備供電是否正常，然后檢查設備的電氣控制是否正常，能否正常開機，各種閘閥能否正常開啟和關閉，檢查儀表及控制系統(tǒng)是否正常。在對系統(tǒng)進展必要的檢查后，開場具體調試。硬件功能調試主要是測試硬件的功能是否正常，這局部的調試容包括：1供電線路的設置和檢驗，主要用萬用表檢測電路的連通是否實現(xiàn)，以及保證接線的正確性，防止220V與24V線路的錯位接線發(fā)生；2電

39、機直接加三相電源調試，檢測電機工作狀態(tài)；3變頻器單獨調試，檢測能否正常進展參數設置；4變頻器加電機進展調試，檢測能否正常進展變頻調速，在外部控制模式下，控制端子是否能正?？刂齐姍C啟動，調節(jié)電機轉速等；5PLC單獨檢測，檢查PLC單元能否正常工作，指示燈是否正常，該局部工作實際上在計算機模擬調試前就己經完成；6PLC加變頻器聯(lián)機調試，檢查PLC、變頻器是否能實現(xiàn)對此系統(tǒng)控制；經過測試，結果說明上述功能一切正常，可以進展總體調試。5.2軟件系統(tǒng)的調試在三菱 F*2N-48mr軟件中，通過編程，將編好的程序下載到PLC中進展運行調試，檢查程序是否有錯誤，是否能夠實現(xiàn)相應的功能控制。調試時，可根據功能

40、模塊分類分別調試，最后進展總體調試。 在該控制程序中，需要根據外界輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反響來的信息進展判斷處理，然后再進展輸出控制。5.3運行結果通過系統(tǒng)調試，能夠實現(xiàn)PLC在系統(tǒng)控制中的手動、自動模式的控制。啟動電源后按下手動或自動模式選擇按鈕，當在手動模式時，可通過各控制按鈕實現(xiàn)對工業(yè)污水處理系統(tǒng)中各電機的控制運行同時相應的指示燈亮。當在自動模式時，在自動方式下進展閉環(huán)控制，系統(tǒng)根據檢測到外部傳感器的狀態(tài)對設備進展啟停控制。自動控制系統(tǒng)過程包括：粗格柵系統(tǒng)、潛水泵系統(tǒng)、細格柵系統(tǒng)、曝氣沉砂系統(tǒng)、污泥回流系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)。啟

41、動自動運行按鈕后，自動過程開場，啟動潛水攪拌器和刮泥機。運行粗、細格柵機，進展間歇運行，即運行一段時間然后停頓一段時間，循環(huán)進展。在間歇運行過程時，粗格柵機運行20min定時到后停頓運行2h，2h定時到后又開場運行20min。細格柵機粗格柵機相似。根據反響回來的液位差狀態(tài)控制清污機的運行與停頓。而進水泵房中的潛水泵根據液面上下進展運行、停頓及運行數量的控制：= 1 * GB3潛水泵系統(tǒng)啟動首先開場啟動潛水泵。= 2 * GB3檢測液面高度，低于最低位傳感器時，開場定時防止誤判。= 3 * GB3定時到后，假設仍低于最低位傳感器，則停頓潛水泵運行，否則潛水泵繼續(xù)運行。= 4 * GB3檢測液面處

42、于中位和高位傳感器之間時，開場定時防止誤判。= 5 * GB3定時到后，假設液面仍持續(xù)處于高位傳感器，則輸出報警信號。而轉碟曝氣機根據溶解氧儀反響的模擬量經PLC運算后通過變頻器控制其進展工頻運行還是變頻運行，進展加速還是減速運行，同時控制別離機的運行與停頓。污泥回流泵的運行與停頓根據液面的上下進展控制：= 1 * GB3污泥回流系統(tǒng)啟動首先檢測液面上下，假設低于最低位傳感器，啟動定時。= 2 * GB3定時到，假設液面仍低于最低位傳感器則停頓回流泵運行。= 3 * GB3假設液面處于最高位和最低位之間，啟動污泥回流泵。= 4 * GB3假設液面高于最高位傳感器時，啟動定時。= 5 * GB3定時到，假設液面仍處于最高位傳感器時，輸出報警信號。在污泥脫水系統(tǒng)中，離心式脫水機的啟動采用順序控制方式，依次啟動其設備?？刂葡到y(tǒng)能根據外界溶解氧儀檢測反響的模擬量信號輸入的狀態(tài)來控制清污機、潛水泵，以及污泥回流泵的啟停，因此需要按照液位傳感器和液位差計反響來的信息進展判斷處理，然后再進展輸出控制。各模塊程序在仿真軟件上進展調試時也能實現(xiàn)相應功能的控制。根本上到達了系統(tǒng)設計的目標