ag旗舰厅app下载_ag旗舰厅客户端下载

主页 > 国内 > > 正文

ag旗舰厅app下载基于PLc的污水处理控制系统设计

2020-02-26 05:34
字号
放大
标准
分享

  基于PLc的污水处理控制系统设计PPt_PPT模板_实用文档。此PPt适用于基于PLC的污水处理监控系统设计论文的中期答辩和终极答辩

  基于PLC的污水处理监控系统设计 姓 名:关洋 专业班级:自动化1322 学 号:1303012219 指导教师:陶文华 ? 1、本课题的背景、意义 ? 2、课题研究的主要内容及控制目标 ? 3、ag旗舰厅app下载系统的总体控制方案 ? 4、系统的硬件配置 ? 5、系统的软件设计 ? 6、污水处理系统的组态建立 1、本课题的背景、意义 ? 目前,环境问题成为了制约世界各国可持续发展的重 要因素之一。水环境的污染问题,不仅严重影响着人们的 健康,还加速了水资源的短缺。众所周知,中国水资源严 重缺乏,是世界13个缺水国家之一,与发达国家相比,中 国污水处理的效率还很低,主要表现为城市生活污水处理 效率低。城市生活污水处理在发达国家已经成为了一个比 较稳定的市场,而在中国则迫切需要加快污水处理的发展 进程。因此,如何有效的进行水资源的循环再利用成为社 会的一个重要问题。污水处理系统对于全面建设小康社会 的中国而言就更重要了。 ? 我国正处在经济高速发展的时期,城镇化的步伐加快, 城市污水排放量增大,在这种背景下,合理地开发适合城市 综合污水处理的技术和工艺,不仅能缓解城市水资源短缺的 现状,同时维护生态环境,将对人类社会和经济具有深远的 历史意义和现实意义。 随着淡水资源的日益短缺和需水量的不断增加,许多 缺水城市和地区无新的水源可开发利用,污水的回收和再 用已成为解决水资源短缺的有效措施之一。 ? 因此,不断加大我国污水处理的效率和力度,对改善 环境质量和人民生存环境,促进社会的可持续发展具有重 要的意义。而PLC控制器以其技术成熟、通用性好、可靠 性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点, 在工业控制中得到了越来越广泛的应用。由此,做一个基 于PLC的污水处理监控系统的设计,将科学理论与实际问 题结合起来去解决问题,具有很深的现实意义。 2、课题研究的主要内容 及控制目标 ? 主要内容: 本课题主要设计的内容是污水处理工艺及污水处理 系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组 成: (1)介绍了污水处理的基本内容,包括工业污水 处理的发展现状以及污水处理的工艺流程; (2)介绍了PLC的基本结构和工作原理,并对工业 污水处理控制系统进行设计分析; (3)具体分析设计工业污水处理的硬件系统; (4)具体分析设计工业污水处理的软件系统; (5)系统的组态建立 ? 控制目标: 对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在 该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器,通过它 对污水中的含氧量进行检测,根据其反馈到PLC 的值来控制曝气机变频器的运行,改变污水中溶 解氧的含量。在反应池中将污水pH值控制在6-9 范围内。 污水处理系统工艺流程选择合适,PLC选型 合适,PLC硬件、软件经仿真均能正常工作,经 过处理系统能将污水处理为可再利用水。当设备 处于自动工作方式下,相关设备按PLC程序工作, 实现污水处理法的流入、反应、沉淀、排放的自 动化。在污水处理中采用PLC控制系统改造,提 高自动控制的可靠性,减轻工人的劳动强度,提 高污水处理厂的运行效率和运行效益,实现污水 厂生产管理的科学性。 3、系统的总体控制方案 ? 系统工艺流程图 SBR污水处理工艺: SBR法是歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是 一种按照一定的时间顺序间歇式操作的污水生物处 理技术,也是一种按间歇曝气方式来运行的活性污 泥工业污水处理技术,又称序批式活性污泥法。其 反应机理及去除污染物的机理与传统的活性污泥法 基本相同,只是运行操作方式不尽相同。SBR法与传 统的水处理工艺的最大区别在于它是以时间顺序来 分割流程各单元,以时间分割操作代替空间分割操 作,非稳态生化反应代替生化反应,静置理想沉淀 代替动态沉淀等。整个过程对于单个操作单元而言 是间歇进行的,但是通过多个单元组合调度后又是 连续的,在运行上实现了有序和间歇操作相结合。 ? PH值控制流程图 本系统采用PID控制算法 在污水的自动控制中,混凝剂投加、氯气投加和曝气 环节由于过程的复杂性、多变性、非线性和大滞后的特点, 对于污水处理系统PH值,采用PID控制可以克服系统复杂的 时滞非线性特性,PID控制技术是迄今为止最通用的污水处 理控制策略。 对于工业控制过程, 常规的 PID 控制器具有原理简单、 使用方便、稳定可靠、无静差等优点。常规的PID控制器的 描述如下式所示: u(k)=KpE(k)+KiΣ E(k)+KdEc(k) 控制器输出量u(t)的算法为: 典型PID控制回路 4、系统的硬件配置 ? 根据工业污水处理系统的电气控制系统的功能 要求,以及其复杂程度,从经济性、可靠性等方面 来考虑,选择西门子S7—200系列PLC作为工业污水 处理系统的电气控制系统的控制主机。由于工业污 水处理电气控制系统涉及较多的输入输出端口,其 控制过程相对复杂,因此采用CPU226作为该控制系 统的主机。 ? 在该系统中,还需要采集模拟量并利用模拟量 控制的功能要求,因此需要在扩展一个模拟量输入 输出扩展模块。西门子公司专门为S7—200系列PLC 配置了模拟量输入输出模块EM235,该模块具有较高 的分辨率和较强的输出驱动能力。 I/O分配表 数字量输入 模拟量输入 ? 数字量输出 模拟量输出 其他电气设备选型 ? 变频器:西门子MM430,7.5KW~250KW。 ? 接触器:施耐德LC1-D0901M5C交流接触器。 ? 液位计:选用 MSP422 超声波液位计1套,MSP422 是一款简单的 4~20mA 输出液位传感器,其量程 0.3~8m,分辨率小于1mm,稳定状况下为量程 的±1%,电源 12VDC~30 VDC ? 搅拌机1台:选用 JBJ-1.5 型搅拌机,n=86r/min。 ? 药计量泵:H2SO4 OD90型。 ? PH 计:选用 PC-350PH 计。测试范围 0.0014.00pH,精度 0.01pH,信号 输出为隔离式 DC 4~20mA 输出,电压输出±12VDC 输出。 ? 电磁阀:ZS-20B ? 污泥回流泵:G40-1型螺杆泵一台 ? 卧式离心泵:SLWH65-100(1)型 ? 刮泥机:GNJ-5.5 ? 污水流量计:CE-9628 ? 箱式压滤机:XM30/800-U 工业污水处理系统PLC硬件接线、系统的软件设计 ? 采用西门子公司为S7—200系列PLC开发的 STEP7—Micro/WIN32作为编程软件,上面介绍了工 业污水处理控制系统的相关内容,硬件结构的总体 设计基本完成后,就要开始软件部分的设计,根据 控制系统的控制要求和硬件部分的设计情况及PLC控 制系统I/O的分配情况,进行软件编程设计。采用模 块化设计方法,主要包括主程序、数据采集模块, PID控制算法设计等程序。系统组态使用MCGS进行组 态设计。 6、污水处理系统组态建立 上位机设计包括: (1) 污水处理远程计算机控制系统。它采用MCGS组态软 件来控制和管理,是一套用来构造和生成计算机监控系统的 组态软件,通过对现场数据的采集显示、报警处理、流程控 制和报表输出等多种直观方式,向用户提供解决实际问题的 方案。 (2) 整个工程的系统构成及工艺流程,被监控对象的特 征,主要监控要求和技术要求等。 (3) 拟定组建工程的总体规划和设想,主要包括系统需 要实现哪些功能。控制流程采用什么方式实现,需要用什么 样的用户窗口界面,实现什么样的动画效果以及如何在实时 数据库中定义数据变量等环节。同时,还要分析工程中设备 的数据采集及输出通道与实时数据库中定义的变量的对应关 系,要分清哪些变量是要求与设备相连接的,哪些变量是软 件内部用来传递数据及用于实现动画显示的等。 感谢各位老师! 辛苦啦!

点击排行