(論文)目錄1引言.11.1課題設(shè)計的目的.11.2課題設(shè)計的意義.11.3設(shè)計應(yīng)解決的主要問題.11.4設(shè)計滿足的技術(shù)要求.11.5廢水處理在國外和國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r.11.6課題設(shè)計的指導(dǎo)思想.22控制方案的論證.22.1主要的幾種控制系統(tǒng).22.2總控制方案的確定.43控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計.53.1最小系統(tǒng)的設(shè)計.53.2輸入通道的設(shè)計.133.3輸出通道的設(shè)計.183.4電磁閥的設(shè)計.223.5鍵盤/顯示電路的設(shè)計.233.6報警電路的設(shè)計.264控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計.274.1主程序設(shè)計.274.2定時中斷服務(wù)子程序設(shè)計.284.3流量檢測子程序設(shè)計.294.4PH值檢測子程序設(shè)計.304.5控制及報警子程序設(shè)計.314.6串口顯示子程序設(shè)計.324.8鍵盤子程序設(shè)計.344.9軟件濾波設(shè)計.354.10標(biāo)度變換.354.11PID算法.375總結(jié).39參考文獻(xiàn).40謝辭.41附錄一.41附錄二.錯誤!未定義書簽。(論文)11引言1.1課題設(shè)計的目的目前水污染日益嚴(yán)重，水源逐漸緊張以來，廢水處理的界限也就逐漸模糊起來。現(xiàn)在，廢水也可以作為水源，經(jīng)處理后以供工業(yè)用水甚至生活用水。因此課題設(shè)計是通過中和法將廢液中和，使其呈中性，實現(xiàn)安全排放的目的，減少對環(huán)境的危害。1.2課題設(shè)計的意義環(huán)境污染會給生態(tài)系統(tǒng)造成直接的破壞和影響，也會給生態(tài)系統(tǒng)和人類社會造成間接的危害，有時這種間接的環(huán)境效應(yīng)的危害比當(dāng)時造成的直接危害更大，也更難消除。這種由環(huán)境污染衍生的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性，往往在污染發(fā)生的當(dāng)時不易被察覺或預(yù)料到，然而一旦發(fā)生就表示環(huán)境污染已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。當(dāng)然，環(huán)境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人類環(huán)境的質(zhì)量下降，影響人類的生活質(zhì)量、身體健康和生產(chǎn)活動。水污染使水環(huán)境質(zhì)量惡化，飲用水源的質(zhì)量普遍下降，威脅人的身體健康，引起胎兒早產(chǎn)或畸形等等。嚴(yán)重的污染事件不僅帶來健康問題，也造成社會問題。隨著污染的加劇和人們環(huán)境意識的提高，由于污染引起的人群糾紛和沖突逐年增加。環(huán)境污染也日益呈現(xiàn)國際化趨勢，因此改善環(huán)境一是刻不容緩的問題了！這次設(shè)計我們采用電石渣液中和酸性廢水不僅能夠減少對壞境的危害，還可以減少投資成本，以廢治廢，有很這好的經(jīng)濟效益。而且這種方法操作簡單，處理效率高，對技術(shù)要求不高，由此可見這種方法在工業(yè)生產(chǎn)中是非常a實用的，努力完善這一技術(shù)也是非常有意義的。11.3設(shè)計應(yīng)解決的主要問題在本次課題設(shè)計中我們應(yīng)解決的主要問題有1）流量和PH值傳感器的選擇2）控制部分的設(shè)計3）軟件程序設(shè)計1.4設(shè)計滿足的技術(shù)要求課題設(shè)計中我們要滿足的技術(shù)要求是以MCS-51單片機為核心，對電石渣液的流量和中和后的PH值進(jìn)行信號采集，送入單片機，經(jīng)程序處理后輸出控制信號調(diào)節(jié)電石渣液的流量，以保證PH值穩(wěn)定于7附近。1.5廢水處理在國外和國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r1.5.1國外的廢水處理發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)在在國外許多國家都采用集中式廢水處理(CentralizedWastewaterTreatment,簡稱CWT)即把各企業(yè)工業(yè)廢水(或污泥)運送至鄰近的工業(yè)廢水處理廠集中處理，污水處理廠再行進(jìn)一步處理，回收的有用物質(zhì)運送至回收材料市場，對處理后產(chǎn)生的污泥送至廢(論文)2物填埋場填埋。CWT模式具有許多優(yōu)勢：由于擁有經(jīng)濟規(guī)模，CWT能夠大大降低工業(yè)廢水的處理費用；因處理設(shè)施是由訓(xùn)練有素的專業(yè)人員來操作管理，故處理效果優(yōu)于各企業(yè)自己運作；能夠大大增加回收化學(xué)藥品的潛力，不僅降低了CWT費用且減輕了污泥處置的負(fù)擔(dān)；企業(yè)還可以在CWT系統(tǒng)中共享其他服務(wù)以進(jìn)一步降低廢水處理費用。1.5.2我國的廢水處理發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)在我國的廢水處理技術(shù)還不能和發(fā)達(dá)國家相比，還不能有效地將各個企業(yè)的廢水集中起來統(tǒng)一處理，只有少數(shù)地區(qū)能夠?qū)U水統(tǒng)一處理，大多數(shù)地區(qū)還是靠本企業(yè)的廢水處理系統(tǒng)來處理廢水。我國的廢水處理方法有：1)物理法:是指經(jīng)過物理變化的方法處理廢水，比如用活性炭吸附，用網(wǎng)吸附固體物質(zhì)等。2)化學(xué)法:是經(jīng)過化學(xué)變化的方法處理廢水，比如，污水中有酸，就用堿來中和掉，再有溶于水的物質(zhì)，就用另外一種物質(zhì)與它進(jìn)行反應(yīng)，生成不溶物或無害物。常用的化學(xué)方法有化學(xué)混凝法、中和法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法和電化學(xué)法3）生物法:很多藻類、植物都有凈化水體的能力，它們的這種能力來處理廢水的方法就是生物法。比如像滿江紅等等，只用把他們養(yǎng)在水里，就能對污水中的一些物質(zhì)進(jìn)行處理。在這三種方法中化學(xué)方法是最實用的方法因為這種方法成本低，技術(shù)也很成熟，處理效率也很高。我國大多數(shù)企業(yè)也都是采用化學(xué)方法處理廢水。21.6課題設(shè)計的指導(dǎo)思想根據(jù)課題設(shè)計內(nèi)容要求，采用合理的控制方案，以MCS-51單片機為核心，對電石渣液的流量和中和后的PH值進(jìn)行信號采集，送入單片機，經(jīng)程序處理后輸出控制信號調(diào)節(jié)電石渣液的流量，以保證PH值達(dá)到期望值。2控制方案的論證2.1主要的幾種控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)有許多種，主要有開環(huán)控制系統(tǒng)、反饋控制系統(tǒng)和復(fù)合控制系統(tǒng)，他們都有其各自的特點和不同的適用場合。(論文)32.1.1開環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器的輸出沒有影響。因此，開環(huán)控制系統(tǒng)又稱為無反饋控制系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)由控制器與被控對象組成。在這種控制系統(tǒng)中，不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環(huán)回路。在開環(huán)控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)輸出只受輸入的控制，控制精度和抑制干擾的特性都相對比較差。開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，也比較經(jīng)濟。但是開環(huán)控制沒有反饋環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高、響應(yīng)時間相對來說很長、精確度不高，使用于對系統(tǒng)穩(wěn)定性精確度要求不高的簡單的系統(tǒng)。開環(huán)控制系統(tǒng)可以按給定量控制方式組成，也可以按擾動控制方式組成。按給定量控制的開環(huán)控制系統(tǒng)其控制作用直接由系統(tǒng)的輸入量產(chǎn)生給定一個輸入量就有一個輸出量與之相對應(yīng)，控制精度完全取決于所用的元件及校準(zhǔn)的精度。這種開環(huán)控制方式?jīng)]有自動修正偏差的能力，抗擾動性比較差。但是由于其結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便、成本低，在精度要求不高或擾動影響較小的情況下，這種控制方式還是有一定的使用價值。按擾動控制的開環(huán)控制系統(tǒng)，是利用可測量的擾動量，產(chǎn)生一種補償作用，以減少或抵消擾動對輸出量的影響，這種控制方式也稱順饋控制。這種按擾動控制的開環(huán)控制方式是直接從擾動獲取信息，并據(jù)以改變被控量，因此，其抗擾動性能好，控制精度也比較高，但只是用于擾動是可測量的場合。2.1.2反饋控制系統(tǒng)反饋控制方式是按偏差進(jìn)行控制的其特點是無論什么原因使被控量偏離期望值而出現(xiàn)偏差時，必定會產(chǎn)生一個相應(yīng)的控制作用去減少或消除這個偏差，是被控量與期望值趨于一致。可以說按反饋方式組成的反饋控制系統(tǒng)，具有抑制任何內(nèi)、外擾動對被控量產(chǎn)生影響的能力，有較高的控制精度。但這種系統(tǒng)使用的元件較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是系統(tǒng)的性能分析和設(shè)計也較麻煩。盡管如此，他仍是一種重要的并被廣泛應(yīng)用的控制方式。2.1.3串級控制系統(tǒng)串級控制系統(tǒng)采用兩套檢測變送器和兩個調(diào)節(jié)器，前一個調(diào)節(jié)器的輸出作為后一個調(diào)節(jié)器的設(shè)定，后一個調(diào)節(jié)器的輸出送往調(diào)節(jié)閥。前一個調(diào)節(jié)器稱為主調(diào)節(jié)器，它所檢測和控制的變量稱主變量（主被控參數(shù)），即工藝