基于s7-300PLC污水处理系统中的应用毕业论文设计(3)

ABSTRACT

With the rapid growth of the rapid development and population of economic construction, our country pay more and more attention to environmental problems, pollution control index of increasingly stringent. The size of the sewage treatment plant is relative larger number, control management and equipment of the sewage treatment plant is facing a severe test. Distributed control system applied in sewage treatment can greatly improve the reliability of sewage treatment, and the effluent quality, reduce the energy consumption and labor intensity of workers, improve the economic benefit.

According to the SBR sewage treatment process requirements, this paper explained how toealize the automatic control system of the sewage treatment system, which is mainly about the pre-processing area, thickness grille, lifting pump, automatic control of sedimentation tank of these parts. The system adopted S7-300PLC as the control device, the SBR technology for DCS system.

Through the design and debugging of the hardware and software, further realizes automatic control and data acquisition of field devices with Siemens PLC, can meet the design requirements.

Keywords: SBR technology, DCS system, S7-300PLC

目 录

第一章 绪论 .......................................... 1 1.1 概述 .......................................... 1 1.2 本课题研究背景与意义： ......................... 1 1.3 国内外污水控制现状： ........................... 2 1.4 国内污水处理分析： ............................. 4 第二章 污水处理工艺及主要构筑物 ....................... 5 2.1 水处理概述 ..................................... 5 2.2 SBR污水处理工艺 ............................... 5 2.3 污水处理流程图 ................................. 6 2.4 污水处理主要构筑物 ............................. 7 2.5 污水处理厂集散控制系统 ......................... 8 第三章 硬件部分设计 .................................. 11 3.1 PLC工作原理及特点 ............................ 11 3.2 西门子S7-300PLC ............................... 12

3.2.1 选用s7-300的优势 ........................... 12 3.2.2 s7-300与s7-200s7-400和三菱的比较 ............. 13

3.3 传感器的选择 .................................. 14

3.3.2 PH传感器的选择 ............................. 14 3.3.3 DO仪的选择（含氧量） ........................ 15

3.4 污水处理生产监控系统总体设计 .................. 15 第四章 PLC程序设计 ............................... 16

4.1 STEP7软件的介绍 .............................. 16 4.2 预处理区PLC控制程序 .......................... 17

4.2.1 粗格栅PLC控制程序 .......................... 17 4.2.2 提升泵PLC控制程序 .......................... 18 4.2.3 细格栅PLC控制程序 .......................... 20 4.2.4 沉淀池PLC控制程序 .......................... 21

4.3 反应池PLC控制程序 ............................ 24 4.4 污泥处理池PLC控制程序 ....................... 27 第五章 污水处理的系统调试 ........................ 30 5.1 STEP7的编程语言 ............................... 30 5.2系统组态 ...................................... 30 5.3 用STEP7编程软件调试 .......................... 31 5.4 显示仿真 CPU 的LED指示灯 ..................... 32 5.5 PLC软件、硬件的调试 ........... 错误！未定义书签。

5.5.1调试分模拟调试和联机调试 .......................... 32

5.5 结果 ......................................... 33 设计小结 ............................................. 34 致谢 ................................................. 35 参考文献 ............................................. 36 附录预处理区PLC控制程序 ............................. 37 附录A粗栅格PLC控制程序 .......................... 37 提升泵PLC控制程序 ............................. 42

沉淀池PLC控制程序 ............................. 44 附录B反应池PLC控制程序 .......................... 47

第一章 绪论

1.1 概述

我国是个缺水的国家，人均水资源占有量只为世界人均水资源占有量的1/4。 而且我国的水资源在时空和地域上分布不均匀，更加重了缺水的实际情况。因此 近些年来，我国的城市水资源情况进一步紧张，许多城市严重缺水。与此同时， 水资源的污染日益严重，也因此许多城市都规划和建设了污水处理厂，来改变目 前水资源紧缺且污染的现状。 我国城市污水处理事业是在80 年代初逐步发展起来的，经过几十年的发展已 经初具规模，但是，与国外同期的城市污水处理厂相比，我国的污水处理事业则 呈现出效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点。 随着全球水资源供应的紧张和对自动化要求的增加，我国的污水处理厂无疑 向着高度自动化和无人职守的方向发展。目前由于PLC 在稳定性和高度自动化程 度不断加强，使PLC 成为在城市自动化污水处理方面的首选。 应用PLC 技术处理污水的意义 污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,由于能 耗大、运行费用高等一系列的不便，在一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的 建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一 段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决污水厂的能耗问题，合 理进行能源分配，已成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较 低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处 理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由 之路。

1.2 本课题研究背景与意义：

随着中国城市化，工业化的迅速发展，水资源的需求也日益增大。首先，水资源的短缺与其过低的利用率正严重的制约着我国城市化的快速进程。其次，对环境保护要求的日益提高，对工业污水的排放和生活污水的处理都在努力的追赶世界上的发达国家，并争取与国际标准接轨。在次，为了人们健康安全的生活环境，饮用水和生活用水的质量要求也在不断地有所提升。我国的污水处理自动化控制起步较晚，进入上世纪90年代以后污水处理厂才开始引入自动控制系统，由于国家和各级政府对环境保护的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，

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