摘要PAGEI摘要工業(yè)發(fā)展是一把雙刃劍，它既推動了人類文明的進步，提高了人們的生活水平，同時也給自然環(huán)境帶來了破壞。工業(yè)污水是工業(yè)污染的一項重要因素，已經得到了各國政府的高度重視。因此針對我國國情設計建設一套合理的污水處理和實時監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效地減少對工業(yè)污水處理的投入，改善生態(tài)環(huán)境，利于我國經濟高速可持續(xù)發(fā)展。因此，我們在促進經濟發(fā)展的同時，更要關注對污水的處理。所以，對污水處理系統(tǒng)的自動控制研究，對改善人們生活環(huán)境、部署城市污水處理控制策略具有重大意義。本文的工作主要包括以下幾個內容:1.分析污水處理控制開發(fā)的相干理論，包括污水構成與考核指標、污水處理工藝、上位機監(jiān)控系統(tǒng)設計相關要求、通信系統(tǒng)相關技術。

依照污水處理工藝，分析控制系統(tǒng)作用和重要技術分析，設計控制系統(tǒng)的整體結構。2.按照污水處理工藝要求，對控制系統(tǒng)進行硬件設計，包括儀器儀表的選擇、PLC的選型、其他設備的選型等。通過編寫處理過程進行的PLC控制程序，依照設備數(shù)據(jù)的變化，從而完成自動控制各設備運行狀態(tài)。3.對控制系統(tǒng)進行軟件設計，包括PLC軟件設計、上位機監(jiān)控軟件設計和組態(tài)軟件設計。然后并分析相關的通信系統(tǒng)技術。本次項目從技術角度講主要包含了計算機技術、PLC技術、監(jiān)控技術等。主要包括控制系統(tǒng)方案設計、電氣參數(shù)計算與優(yōu)化及監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件設計。

關鍵詞:自動控制；PLC；電氣參數(shù)；軟件設計ABSTRACTPAGEIIABSTRACTIndustrialdevelopmentisadouble-edgedsword,whichnotonlypromotestheprogressofhumancivilization,improvespeople'slivingstandards,butalsobringsdamagetothenaturalenvironment.Industrialsewageisanimportantfactorofindustrialpollutionandhasbeenhighlyvaluedbygovernments.Therefore,designingandconstructingareasonablesewagetreatmentandreal-timemonitoringsystemaccordingtothenationalconditionsofourcountrycaneffectivelyreducetheinvestmentinindustrialsewagetreatment,improvetheecologicalenvironment,andbenefittherapidandsustainabledevelopmentofoureconomy.Therefore,whilepromotingeconomicdevelopment,weshouldpaymoreattentiontothetreatmentofsewage.Therefore,thestudyofautomaticcontrolofsewagetreatmentsystemisofgreatsignificancetoimprovepeople'slivingenvironmentanddeployurbansewagetreatmentcontrolstrategy.Theworkofthispapermainlyincludesthefollowingcontents:Analyzingthecoherenttheoryofsewagetreatmentcontroldevelopment,includingsewagecompositionandassessmentindex,sewagetreatmentprocess,designrequirementsofuppercomputermonitoringsystem,communicationsystemrelatedtechnology.Designthewholestructureofthecontrolsystemaccordingtothesewagetreatmentprocess,analyzingthefunctionandimportanttechnicalanalysisofthecontrolsystem.Designthehardwareofthecontrolsystemaccordingtotherequirementsofsewagetreatmentprocess,includingtheselectionofinstrumentsandinstruments,theselectionofPLC,theselectionofotherequipment,etc.BywritingthePLCcontrolprogramofprocessingprocess,accordingtothechangeofequipmentdata,soastocompletetheautomaticcontrolofeachequipmentrunningstate.Softwaredesignofthecontrolsystem,includingPLCsoftwaredesign,uppercomputermonitoringsoftwaredesignandconfigurationsoftwaredesign.andthenanalyzetherelatedcommunicationsystemtechnology.Fromthetechnicalpointofview,thisprojectmainlyincludescomputertechnology,PLCtechnology,monitoringtechnologyandsoon.Itmainlyincludesthedesignofcontrolsystemscheme,calculationandoptimizationofelectricalparametersandsoftwareandhardwaredesignofmonitoringsystem.KEYWORDS:AutomaticcontrolPLCelectricalparametersoftware

污水處理系統(tǒng)的自動控制研究PAGEPAGE5目錄14138_WPSOffice_Level1第一章緒論 314785_WPSOffice_Level21.1課題研究背景及意義 314901_WPSOffice_Level21.2污水處理過程中的國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 328652_WPSOffice_Level31.2.1國外研究現(xiàn)狀 431745_WPSOffice_Level31.2.2國內研究現(xiàn)狀 46340_WPSOffice_Level21.3本文主要的內容 525960_WPSOffice_Level1第二章污水處理過程的分析 69444_WPSOffice_Level22.1污水處理簡述 62988_WPSOffice_Level32.1.1污水的污染物種類 626446_WPSOffice_Level32.1.2污水處理方法 625957_WPSOffice_Level22.2污水處理系統(tǒng)總體方案設計 713655_WPSOffice_Level22.3系統(tǒng)結構 827331_WPSOffice_Level1第三章控制系統(tǒng)的參數(shù)計算與節(jié)能優(yōu)化設計 918516_WPSOffice_Level23.1設計范圍及要求 97142_WPSOffice_Level23.2變壓器的型號選擇 918387_WPSOffice_Level33.2.1全廠變壓器電力負荷計算及型號選擇 919046_WPSOffice_Level23.3污水廠負荷計算與節(jié)能優(yōu)化 1115265_WPSOffice_Level33.3.1

鼓風機負荷計算與優(yōu)化設計 1223461_WPSOffice_Level33.3.2提升泵、回用泵、沖洗泵負荷與優(yōu)化. 1220949_WPSOffice_Level1第四章污水處理自動控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng) 1515189_WPSOffice_Level24.1儀器儀表系統(tǒng)及選型 1520171_WPSOffice_Level24.2PLC的型號選擇 1515803_WPSOffice_Level34.2.1PLC

簡介 1526980_WPSOffice_Level34.2.2PLC的選型 165266_WPSOffice_Level24.3PLC的地址分配 1820021_WPSOffice_Level34.3.1PLC數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn) 1919783_WPSOffice_Level24.4其他設備配置選型 1924032_WPSOffice_Level1第五章污水處理廠電氣控制系統(tǒng)的軟件設計 2019424_WPSOffice_Level25.1

PLC控制系統(tǒng)軟件設計 2028104_WPSOffice_Level35.1.1

編程軟件的選擇 208969_WPSOffice_Level35.1.2PLC程序設計 217479_WPSOffice_Level25.2上位機的監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計 2330044_WPSOffice_Level35.2.1上位機系統(tǒng)設計 239043_WPSOffice_Level25.3組態(tài)軟件數(shù)據(jù)處理流程 2316807_WPSOffice_Level25.5組態(tài)輸出設計 245375_WPSOffice_Level1第六章結論與展望 262541_WPSOffice_Level26.1結論 2624044_WPSOffice_Level26.2展望 265640_WPSOffice_Level1參考文獻 2811295_WPSOffice_Level1致謝 29第一章緒論1.1課題研究背景及意義當代社會工業(yè)化的迅速成長以及人們對物質的追求，而忽視了由此引發(fā)的人與自然的嚴重失衡，尤其是水資源的短缺給人們生活帶來的影響。同時，城市化的迅速發(fā)展也使水資源的污染變得不堪入目，我們已經能明顯感受到水資源短缺給我們生活和社會經濟發(fā)展帶來的劣勢。也就是，人類正在承受著水資源減少的重大問題和挑戰(zhàn)。當前我國經濟社會發(fā)展是向著以城市為發(fā)展中心的區(qū)域性發(fā)展和建設城鎮(zhèn)化。由經濟迅速發(fā)展、人口密集性增加而導致的水資源污染隨之出現(xiàn)。因此，對于我們迅速發(fā)展的國家中國來說，設計一個性能優(yōu)質的污水處理系統(tǒng)是必不可少的。通過調查全球人口總數(shù)、工業(yè)發(fā)展狀態(tài)和每個國家的水資源儲備情況等數(shù)據(jù)并加以進行分析，可以知道，中國是許多急需解決水資源問題的國家之一，并且我國的每人平均的用水量較少，相對于世界其他國家來說，我國的水資源總量排名較為靠后。因為國內的水資源分布處于一個不太平衡的狀況，各城鄉(xiāng)地方紛紛建立起了眾多大型的水廠，用以提高人均用水量的使用率。在建造過程中，又帶來了不同程度上的水資源流失與污染，因此，城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村地區(qū)急切制定出有關于污水管理的解決方案，其方案的擬定能提升人們的生活品質、庇護大自然的天然環(huán)境。1.2污水處理過程中的國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢工業(yè)的發(fā)展，致使一連串的水污染等環(huán)境破壞問題隨之出現(xiàn)，一開始人們并沒有多關注這方面的問題，即使疫病的出現(xiàn)，也只是對污水做了簡便的處理。直到后期，污水處理才被重視起來，污水處理的發(fā)展過程如下：表1-1污水處理控制階段發(fā)展階段特點人工控制階段人工檢測、記錄數(shù)據(jù)，由人控制半自動化控制階段儀表檢測數(shù)據(jù)，人工記錄數(shù)據(jù)，機械化操作自動化控制階段儀表檢測記錄，并儲存，中控操作信息化控制階段自動控制，工程優(yōu)化，信息化處理，集團管制1.2.1國外研究現(xiàn)狀外國的污水處理控制項目較于中國開發(fā)的更早，很多污水處理廠都實現(xiàn)了處理系統(tǒng)的自動控制、可視化監(jiān)控、數(shù)據(jù)展示、告警處理及打印等功能的請求。經濟興旺國家除了十分重視污水處理的當前的基礎理論和技術之外，還特別注重污水處理的自動控制。于是隨之研發(fā)了很多高效性、具有高度智能型和比較簡潔節(jié)約的污水處理以及自動化控制儀表國外的研究人員不斷在這方面做技術創(chuàng)新，可以說，在不同程度上解決了傳統(tǒng)污水處理中隱含的一些缺點，讓污水處理得到了比較高效的實時控制。近期幾年來，美國的大型污水處理廠的自動控制系統(tǒng)已基本落實，到當前為止大多數(shù)的污水處理廠經過控翻系統(tǒng)的監(jiān)控設備都完成了遠程控制和自動控制檢測。發(fā)達國家的網絡通信技術、現(xiàn)場總線技術等能夠完成對污水處理廠控制系統(tǒng)的網絡控制。國外還同時注重水處理中的PLC的開發(fā)，研究并開發(fā)出了一些功能穩(wěn)定的控制單元如Premiun系列，Siemens的s7系列，三菱電機的FR-FX系列、AB公司的SLC系列等。1.2.2國內研究現(xiàn)狀20世紀中期，我國農業(yè)生產才開始建設，那時的水資源污染的程度較低，工業(yè)發(fā)展也弱，我國的污水處理在七十年代才開始使用熱工儀表等進行檢測。初期的污水處理原理較為簡單，其處理是應用一級處理階段的原理，主要是去除不溶懸浮物，或是利用化學性質與污水中的各類物質發(fā)生化學反應，然后產生沉淀，這樣就能減少污水中的有毒重金屬。我國現(xiàn)在使用的污水處理技術隱含著自動化程度低、消耗能量高、設備檢修率高、成品效率低等弱點，與同階段國外的技術水平相比仍然有著許多差距。我國的中小城市比起大城市來說，污水處理總體來說比較繁瑣。中小城鎮(zhèn)的經濟實力弱，水資源不夠充足，因此中小城鎮(zhèn)的水污染的治理情況不大樂觀。這已經是我國需要迫切處理的重要問題。當前我國的排放的污水總量大、水資源所處的環(huán)境質量差、污水處理技術不達標。而污水處理工藝使用的標準應該是效率高、消耗少和成本低。我國現(xiàn)有的污水處理的技術主要針對以下兩方面:

（1）自動化程度高、處理效率高、安全性能高。PLC技術在污水控制系統(tǒng)中，可以讓污水處理廠的投入資金降低、運行安全和穩(wěn)定。正確使用在控制系統(tǒng)中的計算機技術，可以呈現(xiàn)出不同時間的數(shù)據(jù)收集結果及各種工藝設備的運轉狀態(tài)，根據(jù)采集的結果進行實時的調整控制設備的數(shù)據(jù)，從而保證出水的水質。

（2）城鎮(zhèn)污水處理廠應盡量達到投入成本低、高度自動化、負荷設備低、運行狀態(tài)平穩(wěn)的標準。城市化進程的迅速發(fā)展同時使得城市中的污水處理的需要也在逐步上升，而對于中小城市來說，隱含著經濟實力弱小、河水處理技術水平低的問題，因此，城鎮(zhèn)污水處理的標準相對于中小城市來說就比較容易實現(xiàn)，在提高出水質量的基礎上，降低對資金的投入，著重解決污水優(yōu)化管理和控制問題。1.3本文主要的內容本課題主要是研究和設計污水處理控制系統(tǒng)，基于PLC技術和組態(tài)軟件的上位機監(jiān)控系統(tǒng)，使用PLC技術、組態(tài)技術及通信技術等，分析各種污水處理工藝，然后設計高效污水處理、高度自動化、可靠性高的污水控制的監(jiān)視系統(tǒng)。本文的內容主要包括:

（1）通過分析污水中污染物種類和傳統(tǒng)的處理方法，結合控制系統(tǒng)的電氣參數(shù)計算，從而選取適宜的污水處理工藝和流程。（2）根據(jù)所選污水處理工藝，整體把握控制系統(tǒng)的總體設計。（3）按照污水處理工藝要求，對控制系統(tǒng)進行硬件設計，包括選擇合適的儀器儀表、PLC等其他設備，以及完成他們相關的配置工作。（4）對控制系統(tǒng)進行軟件設計，包括PLC軟件設計、上位機監(jiān)控軟件設計和組態(tài)軟件設計。然后并分析相關的通信系統(tǒng)技術。污水處理系統(tǒng)的自動控制研究第二章污水處理過程的分析2.1污水處理簡述 2.1.1污水的污染物種類污水是指遭受到不同程度的污染，且源自于生活和生產各方面的排出廢水，喪失了原來使用功能的水，內含多種污染物。內含的污染物的種類如表2-1所示。表2-1污染物種類污染物種類可能包含物質造成影響懸浮物無機物(泥沙、鐵屑等)有機物(紙片、菜葉等)水體渾濁影響光合作用吸附有毒物質妨礙水上交通耗氧有機物糖、蛋白質、氨基酸、脂類、纖維素等溶解氧減少水體變黑發(fā)臭植物性營養(yǎng)物氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、有機物富營養(yǎng)化湖泊干涸重金屬人體慢性中毒、死亡酸堿污染抑制微生物腐蝕提升水硬度石油類妨礙光合作用破壞人健康難降解有機物人工合成的有機物致癌致突變放射性物質危害健康(血癌）熱污染熱電廠、金屬冶煉廠、石油化工的高溫廢水水生生物生存減少溶解氧病原體生活污水、醫(yī)院污水、工業(yè)廢水(屠宰、洗滌、生物制品等)傳播疾病和寄生蟲2.1.2污水處理方法人類越來越重視生態(tài)保護和自身安全性，對污水處理的要求就越來越高，對于不相同類型的污染物要使用不同的污水方法處理，當前的污水處理方法包括有：（1）物理處理法：采用物理或機器分離。（2）化學處理法：采用化學反應和傳質作用。（3）生物處理法：采用微生物的新陳代謝特點，降解有機污染物，轉化成無害物質。本次采用的污水處理工藝流程圖如下圖2-1：圖2-1污水處理工藝流程圖首先將城市污水接入進水泵中，通過粗格柵和清污機對其第一次物理處理，將處理后的污水進入到除沙池中，在轉股清污機中來回處理，和通過細格柵除去體積稍微小點的污染物，進入到氧化池中，在該反應池中會進行生物藥化處理，分解有害物質。檢測后的結果上報到PLC控制器，控制曝氣機的運行和停止。凈化后的水再送入到沉淀池中生成沉淀排出，最后通過脫水機分離，一部分通過污泥回流泵形成泥餅外運，一部分再進行脫水形成清水。2.2污水處理系統(tǒng)總體方案設計在設計中控系統(tǒng)時，必須以下面原則為基準:（1）可靠性:采用備用冗余技術，使系統(tǒng)結構簡化，提高可靠性和穩(wěn)定性。（2）靈活性:使用該系統(tǒng)時，儀器設備要求保證靈活性，切換數(shù)據(jù)使能夠快速、準確。（3）實時性:要求該系統(tǒng)能夠正常運行在不同環(huán)境下，對污水處理的監(jiān)控要做到能夠實時反映數(shù)據(jù)與各設備的運行狀態(tài)，并根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，對污水第一時間處理。設計方案：（1）根據(jù)自動控制系統(tǒng)的發(fā)展趨向，采用匯合管理、分布控制的設計原則。（2)在保證能夠達到排放要求的前提下，實現(xiàn)消耗低、環(huán)保、經濟，降低投資和運行成本。（3）污水處理系統(tǒng)應安全可靠，高效且技術先進。2.3系統(tǒng)結構整體把握污水處理工藝和控制的要點，遵循“集中監(jiān)測、分散控制”的設計原則，采用Computer、PLC、現(xiàn)場儀器儀表組成多等級、集散、modularization、實時、可擴展的數(shù)據(jù)收集和監(jiān)控系統(tǒng)。控制系統(tǒng)結構圖如圖2-2所示。圖2-2控制系統(tǒng)結構圖第三章控制系統(tǒng)的參數(shù)計算與節(jié)能優(yōu)化設計經過調查一些污水處理廠，不難發(fā)現(xiàn)雖然有些污水廠已經達到了指標要求，但是卻耗費了大量的投入資金。本文是根據(jù)以上分析污水處理的大致步驟及選擇的污水處理的工藝流程，對電力負荷、參數(shù)計算、設備選型以及PLC系統(tǒng)進行了結構上的改變和優(yōu)化，以至于達到有效節(jié)能目的。3.1設計范圍及要求在現(xiàn)場的施工過程當中，將兩條線路10kV電源作為外接電源，其中一條的電壓為380V，這樣可以達到當整個系統(tǒng)的一路電源發(fā)生問題時，備用的電源可以不間斷供電的要求。在計算用電負荷的時候，假如同期系數(shù)用0.9來考慮整個污水處理廠，那它經過補償后功率因素就約為0.95左右。3.2變壓器的型號選擇3.2.1全廠變壓器電力負荷計算及型號選擇通常情況下，宜使用0.4kV低壓側一起補償?shù)姆椒▉硖幚頍o功負荷補償。這樣處理之后，10kV側功率因數(shù)才能達到設計指標的標準。表3-1對每個站點設備的電力負荷進行了具體的描述。序號負載設備名稱功率（KW）安裝數(shù)量單位備注1污水提升泵(初次)22.04臺3用1備2污水提升泵(二次回用)22.04臺3用1備3風機(表流濕地始端曝氣)456臺4用2備4加藥裝置攪拌機0.551臺計量泵0.252臺1用1備6濕地各單元進出水控制閥門1.155臺近期7進出水電動圓閘板4.02臺遠期表3-1設備電力負荷處理廠變電所變壓器低壓側的負荷計算：1.有功功率:（式3-1）無功功率:（式3-2）3.視在功率:（式3-3）（式3-4）由于,采用補償，補償后取0.95，按照上面的計算得出的參數(shù)和變壓器節(jié)能處理，選用:變壓器型號:SCB9-500/10，額定容量(SN):500kVA；空載損耗(△P0):840W；負載損耗(△Pk):

4140W;

空載電流(I0%):1.6%;阻抗電壓(Uk%):4%。通過折算，低壓側負荷到高壓側負荷計算:

1.變壓器損耗

有功損耗:

（式3-5）無功損耗:

(式3-6）2.變壓器高壓側負荷

（式3-7）

（式3-8）（式3-9）功率因數(shù):（式3-10）變壓器負荷率:（式3-11）3.3污水廠負荷計算與節(jié)能優(yōu)化污水處理廠一般的用電負荷設備大致分為長期不間斷運行的和短時間間斷運行的。在污水處理廠的設備上，要按照實際的要求進行正確的配置，應具體問題具體分析。例如在預處理單元提升水泵的運行上，要求進水量保持一個不間斷的持續(xù)轉態(tài)，但在脫水機房的鼓風機和生化池水設備的處理上不一樣，用電量的大部分來源于它們。3.3.1

鼓風機負荷計算與優(yōu)化設計1.鼓風機負荷計算整個系統(tǒng)設有6臺鼓風機，4臺正常運行，2臺當作備用。鼓風機用以下公式用來計算它的功率:

鼓風機有功功率:

（式3-12）鼓風機無功功率:

（式3-13）鼓風機視在功率:（式3-14）優(yōu)化設計很多辦法可以用來控制氣量，一般是使用改變閥門的轉動角度，從而達到對氣量的控制，不過這樣的處理方法會造成電能資源浪費;本次設計使用變換頻率來控制對生化池的曝氣操作，控制原理如下:

DO檢測儀→PLC→變頻器→鼓風機3.3.2提升泵、回用泵、沖洗泵負荷與優(yōu)化.有功功率:(式3-15)無功功率:(式3-16)視在功率:(式3-17)

式中：一用電設備組的設備功率一需要系數(shù)，見需要系數(shù)表一設備功率因數(shù)角的正切值

提升泵的運行狀態(tài)可以分為工頻和變頻運行。工頻運行完成開泵、停泵工作。而變頻運行，顧名思義，是依據(jù)進水流量的不同來控制送入后續(xù)設備的流量。通常情況下，白天進水量多于夜晚，系統(tǒng)根據(jù)進水泵房的流量信號來控制提升泵的運行頻率，這樣就讓系統(tǒng)運行在最好轉態(tài)的同時也節(jié)約了能源。其控制原理可以描述為:

超聲波液位計→PLC→變頻器→提升泵

第四章污水處理自動控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)4.1儀器儀表系統(tǒng)及選型在污水處理期間，要使用到很多儀器儀表，用于監(jiān)測每個污水處理階段的參數(shù)。儀器儀表的工作過程:首先把污水處理過程獲得的模擬信號，通過傳感器傳送給變送器，之后變送器將收集到的模擬信號，變換成數(shù)字信號，接著傳送到PLC的輸入端口，最后在顯示器上顯示采集的信息。污水處理廠涉及到的主要儀器如表4-1:表4-1主要儀器儀表儀器儀表名稱預設量程超聲波液位差計0.00-0.65mPH測量計PH:0.0-15.0:T:0.0-50.0電磁流量計0-4800m3/h污泥濃度計0.0-10.0g/LDO(溶解氧)檢測儀0.05-10mg/L氣體檢測儀0-100%LELCOD(化學需氨量)檢測儀0-5000mg/L4.2PLC的型號選擇4.2.1PLC簡介PLC（Programmable

Logic

Controller），可編程邏輯控制器。是一種內含結構為電源、中央處理器、存儲器、I/O接口電路、功能模塊、通信模塊等的自動控制設備。

圖4-1PLC內部結構4.2.2PLC的選型選擇PLC型號時，應注意的幾個方面：PLC在使用的過程當中，發(fā)生不正常工作的地方通常在I/O接口上，要想檢修時只更換I/O部件，則需要要求PLC便于維修、配置靈活。PLC在應用時，最好選用一所廠家的一種類型的PLC，且滿足I/O點數(shù)要求，存儲容量要有25%左右的余量。綜合以上和各方面指標考慮，本文擬選用三菱PLC，其主要特點為：●內置8K容量的RAM存儲器，最大可以擴展到16K●CPU運算處理速度0.08μS/基本指令●在FX2N系列右側可連接輸入輸出擴展模塊和特殊功能模塊●基本單元內置2軸獨立最高20kHz定位功能(晶體管輸出型)●程式執(zhí)行快、全面補充通信功能、適合不同電源、提供最大靈活性和控制能力三菱PLC結構圖如下：圖4-2PLC外部結構圖4.3PLC的地址分配分析整個污水處理的系統(tǒng)控制結構要求，對PLC各端口地址深入研究，得出的PLCI/O地址分配表如下：表4-1PLCI/O地址分配表設備名稱PLC元件設備名稱PLC元件開關量輸入啟動按鈕SB1X0轉股清污機手動按鈕SB7X6停止按鈕SB2X1清污機手動按鈕SB8X7進水泵手動按鈕SB3X2潛水攪拌機手動按鈕SB9X10中轉泵手動按鈕SB4X3轉跌曝氣機手動按鈕SB10X11污泥回流泵手動按鈕SB5X4氧化池排水閥手動按鈕SB11X12污泥脫水機手動按鈕SB6X5開關量輸出進水泵KA1Y0清污機KA6Y5中轉泵KA2Y1潛水攪拌機KA7Y6污泥回流泵KA3Y2轉碟曝氣機KA8Y7污泥脫水機KA4Y3氧化池排水閥KA9Y10轉股清污機KA5Y4模擬量輸入沉砂池液位變送器0#模塊CH1/D1氧化池PH值計0#模塊CH4/D4沉砂池PH值計0#模塊CH2/D2氧化池氣分析儀0#模塊CH5/D5氧化池液位變送器0#模塊CH3/D3清水流量計0#模塊CH6/D64.3.1PLC數(shù)據(jù)采集的實現(xiàn)1.開關量的采集－－對PLC輸入一個+24v的直流電源，在限位開關等設備接入PLC的公共點，限位開關閉合時，可以將信號引入輸入點，則可以在編程中使用了。2.模擬量的采集－－將數(shù)字信號轉化成模擬信號。先把現(xiàn)場模擬量標準信號轉化成數(shù)字表示的標準信號。再由模擬量用二進制數(shù)表示。最后數(shù)字量轉化成模擬量輸出。4.4其他設備配置介紹（1）接觸器

接觸器的基本工作原理是利用輔助觸點的閉合來控制主觸點的閉合來控制電路。（2）變頻器

此污水處理控制系統(tǒng)使用的變頻器應該配置靈活，適用于很多地方。且可以很容易的更換操作員面板和通模塊。

（3）電動機

該污水處理廠系統(tǒng)中會用到Y系列三相籠型異步電機。Y系列電動機的特點是高效、節(jié)能、性能可靠、安裝維修方便等。在此設計中，選用Y2-200L3-6E型號的電動機。

（4）超聲波液位差計

超聲波液位差計利用回聲測距原理進行工作。該系統(tǒng)使用型號為NIVELC0超聲波液位差計。

第五章污水處理廠電氣控制系統(tǒng)的軟件設計5.1PLC控制系統(tǒng)軟件設計經過分析后的參數(shù)，要用到PLC來采集處理設備的數(shù)據(jù)。下位機需要系統(tǒng)采集液面位置、PH值、所含氧量、流量的信息數(shù)據(jù)，這是整個系統(tǒng)的核心。5.1.1編程軟件的選擇輸入模塊和輸出模塊及特殊模塊位于PLC硬件的右側位置，對每一個主單元可配置總計達8個特殊功能模塊。軟件編程界面如下圖5-1所示。5-1軟件編程界面5.1.2PLC程序設計粗、細格柵控制程序梯形圖設計2、進水泵/清污機控制3、轉股清污機控制4、中轉泵控制5、潛水攪拌機控制6、轉碟曝氣機控制7、氧化池排水控制8、污泥脫水機控制5.2上位機的監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計5.2.1上位機系統(tǒng)設計上位機系統(tǒng)通過網絡與現(xiàn)場設備進行數(shù)據(jù)傳輸，操控人員在中控室既可以實時了解設備的運行狀態(tài)及水質數(shù)據(jù)參數(shù)動態(tài)變化，同時可以通過網絡對現(xiàn)場設備進行實時監(jiān)控，提高了污水處理的運行效率和利于管理。其基本功能如圖5-2所示:5-2上位機功能圖5.3組態(tài)軟件數(shù)據(jù)處理流程第一步：通過I/O驅動設備處理，獲得實時數(shù)據(jù)。第二步：上位機顯示數(shù)據(jù)，向I/O設備發(fā)出控制指令，調整參數(shù)。第三步：與預設值進行比對，若超出范圍，則向工作人員發(fā)出報警信號，并記錄。5.4組態(tài)輸出設計1、數(shù)據(jù)報表數(shù)據(jù)報表記錄反應過程中采集到的數(shù)據(jù)，每隔一分鐘記錄一次。這樣使得操作人員能根據(jù)實時監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，對設備進行參數(shù)調整。表5-3污水處理廠生產運行統(tǒng)計報表1#提升泵開啟時間2#提升泵開啟時間3#提升泵開啟時間4#提升泵開啟時間13:24:3514:26:5720:45:4712:20：21進水流量（立方米）粗格柵開啟次數(shù)吸砂橋開啟次數(shù)砂水分離器開啟時間5:24:212:45:473:28:4517：37:381#羅茨風機開啟時間2#羅茨風機開啟時間3#羅茨風機開啟時間細格柵開啟時間118:14:2420:24:2521:21:3220:45:421#鼓風機開啟時間2#鼓風機開啟時間3#鼓風機開啟時間細格柵開啟時間213:27:4816:54:4717:25:2415:48:471號池潛污泵開啟時間2號池