污水处理控制系统设计最终版
生活污水处理的PLC控制系统设计

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污水处理厂设计方案完整版本

污水处理厂设计方案完整版本一、设计目标和背景二、设计方案1.工艺流程本设计方案采用了活性污泥法进行废水处理。
具体工艺流程如下:a.废水进水口:废水通过集水管道进入初沉池。
b.初沉池:废水在初沉池中进行物理沉淀,去除悬浮物和沉淀物。
c.曝气池:初沉后的水进入曝气池,通过曝气设备供氧,促进有机物的降解和微生物的生长。
d.次沉池:曝气池出水进入次沉池,进行二次沉淀,使悬浮物和微生物沉降到污泥池。
e.污泥处理:污泥经过浓缩、压缩脱水、静态干化等处理工艺,减少污泥的体积并得到有机肥料。
f.出水口:经过处理后的水达到排放标准,可直接排入河流或进行二次利用。
2.设备选型根据处理规模和工艺要求,本设计方案选用以下设备:a.初沉池:选用螺旋升降式料斗作为初沉池油水分离设备。
b.曝气池:选用曝气系统进行供氧,采用气体分布器均匀供氧。
c.次沉池:选用斜管沉降器作为次沉池沉淀设备。
d.污泥处理设备:选用浓缩机、压缩脱水机、干化设备等进行污泥处理。
3.设备配置和布局根据处理能力和设备要求,本设计方案将设备配置和布局安排如下:a.废水进水口:位于处理厂的进口处,靠近废水的集中排放点。
b.初沉池和次沉池:设在处理厂的中央位置,靠近底部设置排泥口和出水口。
c.曝气池:位于初沉池和次沉池之间,设有池底曝气设备。
d.污泥处理设备:位于处理厂的一侧,靠近污泥的储存和出厂口。
4.控制和监测系统为了确保污水处理厂的正常运行和排放效果,本设计方案配备以下控制和监测系统:a.PLC控制系统:用于自动控制污水处理设备的启停和参数调节。
b.运行监测系统:用于监测废水处理厂的运行状态,包括水质监测、设备故障监测等。
5.运行和维护a.设立专人负责处理厂的日常运行和维护。
b.按照规定的保养周期对设备进行清洗、检修和更换。
c.定期进行水质监测和污泥处理的检测,确保处理效果达标。
三、总结。
污水处理厂自动控制系统及方案

污水处理厂自动控制系统及方案一、引言污水处理是保护环境和人类健康的重要工作,而自动控制系统在污水处理厂中起到至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理厂自动控制系统的相关内容,包括系统组成、工作原理、方案设计等。
二、系统组成1. 传感器:用于检测污水处理过程中的关键参数,如水位、流量、温度、浊度等。
常用的传感器有液位传感器、流量传感器、温度传感器等。
2. 控制器:负责接收传感器的信号并进行处理,根据预设的控制策略,控制污水处理过程中的各个环节。
控制器可以是PLC(可编程逻辑控制器)或DCS(分散控制系统)。
3. 执行机构:根据控制器的指令,控制各个设备的运行状态,如泵、阀门、搅拌器等。
执行机构通常由电动机驱动。
4. 人机界面:提供操作者与系统交互的界面,包括显示屏、键盘、鼠标等。
操作者可以通过人机界面监控系统运行状态、调整参数、查看报警信息等。
三、工作原理污水处理厂自动控制系统的工作原理如下:1. 数据采集:传感器检测污水处理过程中的关键参数,并将数据传输给控制器。
2. 数据处理:控制器接收传感器的信号,根据预设的控制策略进行数据处理,生成控制指令。
3. 控制执行:控制器将控制指令发送给执行机构,控制各个设备的运行状态。
例如,当污水处理厂的水位过高时,控制器会发送指令给泵,使其启动以排水。
4. 监控与报警:人机界面显示污水处理厂的运行状态,操作者可以实时监控各个参数,并根据需要调整控制策略。
同时,系统还会根据预设的条件发出报警信息,提醒操作者注意异常情况。
四、方案设计设计污水处理厂自动控制系统的方案应考虑以下几个方面:1. 控制策略:根据污水处理的特点和要求,制定合理的控制策略。
例如,可以根据水位和流量控制泵的启停,根据浊度调整搅拌器的转速等。
2. 系统可靠性:为了确保系统的稳定运行,应采用冗余设计,即在关键部件上增加备用设备。
同时,应定期进行系统维护和检修,确保设备正常运行。
3. 数据存储与分析:污水处理厂产生的大量数据可以用于运行分析和优化。
废水处理装置的DCS控制系统设计

废水处理装置的 DCS控制系统设计摘要:依据化工废水处理装置的设备结构、生产工艺原理及工艺流程,采用DCS控制系统,实现含盐废水系统的自动生产控制,对生产工艺的重要参数进行自控监视、控制、显示及在线修改等。
实现污水处理满足国家排放指标及降低消耗、安全的目的。
关键词:DCS控制系统、污水处理、安全1概述分散控制系统简称DCS,是以过程控制为主的过程控制系统。
它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想,采用多层分级、合作自治的结构形式。
其主要特征是集中管理和分散控制。
目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用[1]。
不达标的废水将对环境产生重大污染,本污水处理主要是针对4700吨/年六废水进行处理。
废水中氟离子F-的浓度约3.5%~5%,氟磷酸锂生产装置的LIPF6氯离子的浓度约为5%,通过废水中的氟离子F-和氯离子Cl-与氢氧化钠进行中和反应,一级蒸发、除氟和二级蒸发使废水中的氟离子F-回收率达到76.5%,氯离子Cl-的回收率达到99%,得到氟化钠NaF和氯化钠NaCl副产品。
2生产工艺简介本工艺技术主要是将废水中的氟离子F-和氯离子Cl-与氢氧化钠NAOH进行中和反应,得到氟化钠和氯化钠,再根据氟化钠和氯化钠的溶解度相差较大,进行分离,最后经浓缩结晶,分别得到氟化钠和氯化钠结晶体副产品,蒸发后的二次蒸汽冷凝水到废水处理站的放流池,监测合格后排放。
六氟磷酸锂LiPF本生产废水处理生产线包括中和、一级蒸发、除氟和二级6蒸发4个工序。
废水通过管输送的方式送到六氟磷酸锂收集池,中和工序主要是把收集池里的六氟磷酸锂,与一定浓度的氢氧化钠溶液发生中和反应。
充分反应后将固液分离,得到副产品氟化钠NaF,液体进入收集池。
将进入收集池的废水通过预热后进入一级蒸发工序,通过1#和2#蒸发器,将进入收集池的液位强制蒸发浓缩,进入除氟工序。
除氟工序中加入氢氧化钠保持PH值为碱性,通过加药装置加入CaCl2,高分子凝聚剂能药物,产生主要成分为CaF2的污泥排放厂区放流池,另一副产物NaCl,实现废水利用。
在污水处理厂中的控制系统设计

在污水处理厂中的控制系统设计
污水处理厂(WWTP)的控制系统设计是污水处理厂管理和操作至关重要的一部分。
污水处理厂控制系统几乎包括所有的处理设备,如污水泵、气动控制阀、流量计、污泥搅拌器、混凝剂泵以及排水设备等,以确保污水处理应用的有效运行。
本文介绍了污水处理厂的控制系统设计,包括控制系统的基本构成、控制策略、控制参数设定、控制器仿真等内容。
一、污水处理厂控制系统的基本构成
污水处理厂控制系统的基本构成主要包括以下几个部分:输入模块、输出模块、控制模块、安全模块和。
输入模块是控制系统的起始部分,它从外部接收信号,如流量、液位、温度等,并将这些信号转换为控制系统可以识别的格式。
输出模块是控制系统的末尾部分,它采集控制信号后,将其转换为污水处理设备可以识别的形式,如液位控制阀的开度变化或泵的驱动功率的变化。
控制模块可以根据输入信号的变化对处理设备的操作参数进行调整,以实现污水处理厂优化运行的目标。
安全模块可以根据设备的安全状态,检测设备的水位、温度、压力等参数,并将检测到的状态通知到控制模块,从而保证处理设备的正常运行。
基于PLC的污水处理控制系统设计

基于PLC的污水处理控制系统设计基于PLC的污水处理控制系统设计一、引言污水处理是现代城市环境绿色发展的重要组成部分,它对于保护水资源、改善环境质量具有重要意义。
污水处理控制系统的设计是实现高效处理污水的关键。
本文将介绍基于PLC的污水处理控制系统的设计。
二、PLC技术在污水处理控制中的应用PLC(Programmable Logic Controller)是一种高性能、多功能、可编程的控制器,被广泛应用于工业自动化控制系统中。
对于污水处理控制系统来说,PLC可以实现控制、监测、调节等功能,提高处理效率和稳定性。
三、系统设计方案1. 系统架构设计基于PLC的污水处理控制系统主要包括传感器/仪表、PLC、执行器设备以及人机界面。
传感器/仪表用于监测污水处理过程中的各项参数,将数据传输给PLC。
PLC作为控制主机,接收传感器数据后进行逻辑运算和控制命令的产生,并通过数据通信方式控制执行器设备完成相应动作。
人机界面用于操作者对系统的监控和操作。
2. 传感器及仪表选择污水处理过程中需要监测的参数包括流量、浊度、pH值、温度等。
传感器/仪表的选择应考虑其测量准确度、可靠性和抗干扰能力,并能与PLC进行数据通信。
3. PLC程序设计PLC程序设计是污水处理控制系统设计的关键环节。
根据实际控制需求,编写逻辑程序,实现对传感器数据的处理和分析,以及对执行器设备的控制。
4. 执行器设备选择根据污水处理控制系统的需求,选择合适的执行器设备,如泵、阀门等。
执行器设备应能与PLC进行数据通信,实现远程控制。
5. 人机界面设计人机界面主要通过触摸屏或者计算机软件实现。
操作者可以通过界面进行对系统的监控和操作,如参数设定、报警显示等。
四、系统优势基于PLC的污水处理控制系统具有以下优势:1. 高效稳定:PLC具有高速、高精度的数据处理能力,可以实时响应控制命令,提高处理效率和稳定性。
2. 自动化控制:PLC可以实现各种逻辑控制和自动化操作,降低人工干预,提高处理效率。
《2024年污水处理厂自动控制系统设计》范文

《污水处理厂自动控制系统设计》篇一一、引言随着环境保护意识的增强,污水处理成为了当前城市建设的重点。
自动控制系统在污水处理厂的应用,不仅能够提高处理效率,还能有效降低人力成本和资源消耗。
本文将探讨污水处理厂自动控制系统的设计,从系统架构、控制策略、技术应用等方面进行详细分析。
二、系统架构设计1. 整体架构污水处理厂的自动控制系统设计应采用分层分布式架构,包括监控层、控制层和执行层。
监控层负责收集数据、显示界面和远程控制;控制层负责根据监控层的数据进行逻辑运算和决策;执行层则负责执行控制层的指令,包括各类泵站、阀门的开关等。
2. 硬件配置硬件配置应包括工业级计算机、PLC(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器等。
传感器负责实时监测水质参数,如COD(化学需氧量)、氨氮等;PLC负责接收传感器数据,进行逻辑运算并发出控制指令;执行器包括各类电机、电磁阀等,根据控制指令执行操作。
三、控制策略设计1. 自动化控制策略根据污水处理厂的工艺流程,制定相应的自动化控制策略。
包括进水控制、曝气控制、污泥处理等环节的自动化。
进水控制应根据水量和水质变化自动调节进水泵站的流量;曝气控制则根据水中溶解氧的浓度自动调节曝气机的运行状态;污泥处理则根据污泥的产量和性质进行自动化处理。
2. 智能控制策略引入人工智能算法,如模糊控制、神经网络等,对污水处理过程进行智能控制。
通过学习历史数据和实时数据,智能控制系统能够自动调整控制参数,优化处理效果,降低能耗。
四、技术应用1. 物联网技术的应用物联网技术能够实现设备间的互联互通,对污水处理厂的各项设备进行实时监控和管理。
通过物联网技术,可以实现对污水处理厂的远程监控和智能控制,提高管理效率。
2. 大数据分析技术的应用大数据分析技术可以对污水处理厂的运行数据进行深度挖掘和分析,找出运行过程中的问题并优化。
通过对历史数据的分析,可以预测未来一段时间内的运行状态和可能出现的问题,提前采取措施进行干预。
《2024年污水处理厂自动控制系统设计》范文

《污水处理厂自动控制系统设计》篇一一、引言随着城市化进程的加快和工业的快速发展,污水处理问题日益突出。
污水处理厂作为城市水环境治理的重要组成部分,其运行效率和稳定性直接关系到水资源的保护和再利用。
因此,设计一套高效、稳定、自动化的污水处理厂控制系统显得尤为重要。
本文将详细阐述污水处理厂自动控制系统的设计思路、方法及实施步骤。
二、系统设计目标1. 提高污水处理效率,降低能耗。
2. 实现污水处理过程的自动化控制,减少人工干预。
3. 保证污水处理系统的稳定运行,提高系统可靠性。
4. 提供实时监控和远程控制功能,方便管理人员对系统进行实时监控和操作。
三、系统设计原则1. 先进性:采用先进的控制技术和设备,确保系统具有较高的自动化水平和智能化程度。
2. 稳定性:系统设计应考虑各种可能出现的故障情况,采取相应的措施保证系统的稳定运行。
3. 可扩展性:系统设计应具有一定的可扩展性,方便后期对系统进行升级和扩展。
4. 安全性:系统应具备完善的安全防护措施,确保数据安全和设备安全。
四、系统架构设计1. 硬件架构设计:包括传感器、执行器、控制器、通信设备等。
传感器用于采集污水处理过程中的各种参数,执行器用于执行控制指令,控制器负责处理传感器采集的数据并发出控制指令,通信设备用于实现系统与上位机之间的数据传输。
2. 软件架构设计:包括操作系统、控制算法、监控软件等。
操作系统负责控制硬件设备的运行,控制算法用于实现污水处理过程的自动化控制,监控软件用于实现实时监控和远程控制功能。
五、系统功能设计1. 数据采集与处理:通过传感器实时采集污水处理过程中的各种参数,如进水流量、出水水质等,并将数据传输至控制器进行处理。
2. 自动控制:控制器根据处理后的数据发出控制指令,通过执行器对污水处理设备进行自动化控制。
3. 实时监控:通过监控软件实现实时监控功能,管理人员可以随时查看污水处理过程的各项参数和设备运行状态。
4. 远程控制:通过通信设备实现远程控制功能,管理人员可以在远离现场的情况下对系统进行操作和控制。
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目录前言...................................... 2 1. 课程设计的任务和要求..................... 3 1.1、课程设计的任务........................ 31.2、课程设计的基本要求..................... 42. 总体设计................................. 5PLC选型............................... 52.2端子分配........................... 62.3端子接线图................................72.4控制面板................................ 8.3. PLC程序设计............................. 9设计思想.............................. 9顺序功能图............................ 10 PLC梯形图........................... 114. 程序调试说明............................... 165. 结束语....................................... 176. 参考文献..................................... 18前言PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求,并事先存入PLC的用户程序存储器中。
运行时按存储程序的内容逐条执行,以完成工艺流程要求的操作。
PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器,在程序运行过程中,每执行一步该计数器自动加1,程序从起始步(步序号为零)起依次执行到最终步(通常为END指令),然后再返回起始步循环运算。
PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。
不同型号的PLC,循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。
PLC用梯形图编程,在解算逻辑方面,表现出快速的优点,在微秒量级,解算1K逻辑程序不到1毫秒。
它把所有的输入都当成开关量来处理,16位(也有32位的)为一个模拟量。
大型PLC使用另外一个CPU来完成模拟量的运算。
把计算结果送给PLC的控制器。
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。
在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
1.课程设计的任务和要求课程设计的任务对PLC有深刻地了解,能灵活地运用,掌握其主要的使用方法,设计一套完整的污水处理系统的设计方案,系统有三套子系统。
每个子系统组成如图所示。
(1).滤水时,打开进水阀和出水阀,污水流经磁滤器中通电的电磁铁,则污水中的氧化铁杂质会附在磁铁上,从水箱流出净化水,实现滤水;(2).一段时间后,断开电磁铁,关闭进水阀和出水阀,打开排污阀和空气压缩阀,压缩空气将水箱的水打入磁滤器内,冲洗磁铁,污水由排污管流入污水池,进行二次处理,实现反洗。
(3).三套子系统同时工作。
完成控制循环,整理出梯形图,顺序功能图,IO端子接线图。
外部接线图,按停止按钮,完成当前循环后再停。
要求同时控制三套子系统的运行,要求可以实现手动和自动控制。
污水净化示意图课程设计的基本要求系统由三台磁滤器等组成,分为三套子系统。
每个系统工作均相同。
污水净化系统的控制过程:(1)初始放空:在系统通电初始时,所有的闸门均断开,磁滤器也断开。
(2)净化过程按下启动按钮,净化系统按以下规律循环工作。
①通磁滤器电源2s,使磁滤器的磁性达到额定值。
② 2s后接通出水阀和进水阀,进行滤水工作40min.③ 40min后断开进水阀和出水阀。
④ 5s后,断开磁滤器电源。
⑤ 2s后,进行反洗工艺,接通排污阀,空压阀,将氧化铁冲洗倒排污池。
⑥ 1min断开空压阀,排污阀和响铃,反洗结束。
⑦ 5s后在进行滤洗工作,如此循环。
⑧按下停止按钮,执行完本次循环结束。
2总体设计PLC选型一、输入输出(I/O)点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余量,通常根据统计的输入输出点数,再增加10%~20%的可扩展余量后,作为输入输出点数估算数据。
实际订货时,还需根据制造厂商PLC的产品特点对输入输出点数进行圆整。
二、存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小,程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小,因此程序容量小于存储器容量。
设计阶段,由于用户应用程序还未编制,因此,程序容量在设计阶段是未知的,需在程序调试之后才知道。
为了设计选型时能对程序容量有一定估算,通常采用存储器容量的估算来替代。
存储器内存容量的估算没有固定的公式,许多文献资料中给出了不同公式,大体上都是按数字量I/O点数的10~15倍,加上模拟I/O点数的100倍,以此数为内存的总字数(16位为一个字),另外再按此数的25%考虑余量。
综合,选择PLC型号为216,并扩展两个八位的EM223 I/O接口。
端子分配图端子分配图图选用和开关作自动,手动。
选用和开关作启动和停止按钮。
选用~作手动程序中的磁滤器,出水阀,进水阀,排污阀,空压阀,响铃的开关。
选用作三套系统的公共空气压缩阀的开关。
外部接线图外部接线图图各个开关并联,其中和开关控制整个自动程序的进行,用来控制启动,用控制停止,按下停止按钮后系统在完成当前循环后停止,其中~控制手动程序。
三套系统各个输出口并联来实现同步工作控制面板图自动程序通过启动和停止按钮控制手动程序通过~和来实现三套系统相同步骤的同步工作设计思想本次课程设计要求可以实现手动,自动。
为了能完成这些动作,必须设计主程序和子程序,其中子程序含有手动,自动控制。
启动时必须先读主程序,然后调用子程序,加以实现。
手动控制时:在控制面板上有一些按钮,控制三个系统的磁滤器,控制三套系统的出水,控制三套系统的进水,控制三套系统的排污,控制三套系统的空压阀,控制三套系统的响铃,控制三套系统的空气压缩机开关。
自动时:用来控制启动,用控制停止,按下停止按钮后系统在完成当前循环后停止。
自动和手动旋转开关可以切换来同时控制三套子系统的运行自动程序的顺序功能图顺序功能图图图处理单周期,连续工作方式的顺序功能图。
和到用典型的启保停电路控制通磁滤器电源2s,使磁滤器的磁性达到额定值,2s后接通出水阀和进水阀,进行滤水工作40min。
40min后断开进水阀和出水阀。
5s后,断开磁滤器电源。
2s后,进行反洗工艺,接通排污阀,空压阀,将氧化铁冲洗倒排污池。
1min断开空压阀,排污阀和响铃,反洗结束。
5s后在进行滤洗工作,如此循环。
按下停止按钮,执行完本次循环结束。
PLC梯形图公用程序自动程序手动程序4.程序调试说明首先在 STEP 7 MicroWIN SP6 里将事先设计好的程序写入,然后再将程序导出,然后再在S7-200的仿真软件里进行调试仿真。
在CPU配置中选择CPU216型号,并且扩展两个八位I/O口。
当选择自动开关时,按下启动按钮可以观察到三个磁器电源同时接通,2s之后三套系统的出水和进水阀接通,滤水进行40min后进水阀和出水阀断开。
5s之后磁滤器复位,又过2s后排污阀,空压阀,响铃,以及空气压缩机打开进行反洗1min。
然后断开,5s之后进入下一循环。
中途按下停止按钮时,三套系统完成当前循环后停到初始步。
手动控制时:在控制面板上有一些按钮,控制三个系统的磁滤器,控制三套系统的出水,控制三套系统的进水,控制三套系统的排污,控制三套系统的空压阀,控制三套系统的响铃,控制三套系统的总空气压缩机开关。
5.结束语通过这次课程设计,我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法有了更加深刻的理解,在对理论的运用中提高了我们的工程素质。
明白了理论和实践的差距,在没有做课设之前,我们掌握的都是思想上的,对一些细节和具体操作不是很重视,当我们把自己的理论成果用于具体的实践中,出现的各种问题无法预估,结果和预期效果不是太符合,再通过自己和同学的探讨以及查阅有关资料,问题一点一点被解决,经过调试和改正,最后才达到预期的效果。
在设计的过程中我们还得到了老师的帮助与意见,最后诚挚的感谢我们的指导老师,您的悉心的教导使我们得以一窥喷泉控制系统领域的深奥,不时的讨论并指点我正确的方向,使我在课程设计这段时间中获益匪浅。
6.参考文献[1] 陈白宁, 段智敏, 刘文波.《机电传动控制基础》[M].沈阳;东北大学出版社,2002.[2] 蔡行健, 黄文羽, 李娟. 《深入浅出西门子S7-200 PLC》[S] 2001.[3] 廖常初 . PLC编程及应用. [M] 北京:机械工业出版社,2002.。