论文总字数：24931字

摘 要

最近几年,城市污水处理厂已经变成最重要的基础设施之一，特别是小城市和中等城市,新增和继续拓展污水处理厂已经成为各个地方政府提高人民生活质量的最关心的事。随着现在自动控制技术和微机技术的不断发展、提高,污水处理厂的自动控制水平也随之提高，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。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制,并介绍了在系统实施中遇到的若干问题及其解决措施。在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性,不仅减轻了工人的劳动强度,而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益,实现了污水厂生产管理的科学性。

关键词：污水处理，PLC，工艺流程

PLC based control of the city sewage treatment system design

Abstract

In recent years, the city sewage treatment plant has become one of the most important infrastructure. Especially small and medium city, new or expanded sewage treatment plant has become a local government to improve the lives of the people level priority. Along with the automation technology, computer technology continues to develop, improve, sewage treatment plant automation level also improved. While the PLC controller with its technology is mature, good commonality, high reliability, flexible installation, easy expansion, high ratio of performance to cost a series of advantages, in the industrial control has been more and more widely applied. This paper introduces the automatic control system in sewage treatment plant composition, function and how to use PLC to realize the automatic control, and introduces the system encountered in the implementation of the problems and the solving measures. In the sewage treatment in the PLC control system after modification, improves the reliability of automatic control, not only reduces the work .The labor intensity, but also improve the sewage treatment plant operation efficiency and operation efficiency, realize the scientific management of sewage plant.

Key Words: Sewage treatment, Programmable Logic Controller, Process flow

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1工业污水处理的国内外现状 1

1.2课题的背景 2

1.3研究目的和意义 2

1.4 本章小结 3

第二章 工业污水处理控制系统总体介绍 2

2.1工业污水处理基本概念 2

2.2 常用的工业污水处理工艺 3

2.3 污水处理控制系统结构 6

2.4 本章小结 7

第三章 设计方案的确定 7

3.1 PLC控制系统的设计分析 7

3.1.1 PLC的结构 7

3.1.2 PLC的工作原理 9

3.1.3 PLC控制系统设计原则的设计步骤 9

3.2 污水处理PLC控制系统的设计分析 10

3.2.1 污水处理的过程 10

3.2.2 上位监控管理机 11

3.3 本章小结 12

第四章 硬件部分的设计 12

4.1 PLC的选择 12

4.2　SBR污水处理系统设备 12

4.3 污水处理控制流程 15

4.4 Ｉ/O分配表 15

4.5 本章小结 16

第五章 组态界面的设计 17

5.1 组态软件的介绍和选择 17

5.2 MCGS实现污水处理工程画面 18

5.3 MCGS实时数据库的读写实现 21

5.3.1 MCGS实时数据库简介 21

5.3.2 数据对象的类型 21

5.3.3 污水处理控制系统数据库的构造 22

5.4 MCGS与PLC设备的通信 23

5.5监视画面的设定与动画的连接 27

5.6编制控制流程 29

5.6.1 脚本程序的简介 29

5.6.2 污水处理脚本程序的编制 30

5.7 组态界面运行结果 30

5.7.1 正常工作状态 31

5.7.2 故障状态 31

5.8本章小结 32

第六章 软件部分的设计 32

6.1 程序的流程图 32

6.2 梯形图程序 33

6.2.1　污水处理系统指令 33

6.2.2调试原理 35

6.2.3 调试过程 35

6.3 本章小结 36

第七章 总结与程序 36

7.1 总结 36

7.2 PLC程序和MCGS脚本程序 37

7.2.1 污水处理系统梯形图程序 37

7.2.2 MCGS组态界面脚本程序 42

参考文献 44

致 谢 46

第一章 绪论

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。

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