基于PLC的污水处理系统毕业论文
《2024年基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现》范文
《基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展，污水处理问题日益突出。
污水处理厂作为环境保护的重要环节，其控制系统的设计与实现至关重要。
本文以西门子PLC技术为基础，探讨了污水处理厂控制系统的设计与实现，以提高污水处理效率和自动化水平，满足环保和可持续发展的要求。
二、项目背景与需求分析污水处理厂面临的主要问题是处理流程复杂、设备众多、人工操作效率低下等问题。
因此，需要设计一套高效、可靠、智能的控制系统，实现对污水处理的自动化管理和监控。
本系统以西门子PLC技术为核心，采用模块化设计，具有高度的可扩展性和可维护性。
三、系统设计1. 硬件设计本系统采用西门子S7系列PLC作为核心控制器，具有高性能、高可靠性、高灵活性等特点。
同时，还配备了传感器、执行器、通信模块等设备，实现对污水处理流程的实时监测和控制。
2. 软件设计软件设计包括PLC程序设计和上位机监控软件设计两部分。
PLC程序设计采用结构化编程思想，将程序分为多个功能模块，方便后期维护和扩展。
上位机监控软件采用组态软件进行开发，实现数据的实时采集、处理、存储和显示等功能。
四、系统实现1. PLC程序设计PLC程序设计主要包括数据采集、逻辑控制、通信等部分。
数据采集通过传感器实时获取污水处理流程中的各种参数，如水质、流量、压力等。
逻辑控制根据预设的算法和逻辑关系，对执行器进行控制，实现对污水处理流程的自动化管理。
通信部分实现与上位机监控软件的通信，实时传输数据和指令。
2. 上位机监控软件实现上位机监控软件采用组态软件进行开发，实现数据的实时采集、处理、存储和显示等功能。
软件界面友好、操作简单，支持远程监控和远程控制功能。
同时，还具有报警功能，当污水处理流程中的参数超出预设范围时，及时发出报警信息，提醒操作人员进行处理。
五、系统测试与优化在系统开发和实现过程中，进行了多次系统测试和优化。
测试主要包括功能测试、性能测试和稳定性测试等方面。
基于PLC的污水处理系统设计毕业设计(论文)
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基于PLC控制的污水处理系统毕业设计
基于PLC控制的污水处理系统毕业设计河南理工大学毕业设计（论文）摘要目前，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PLC在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。
关键词：污水处理 PLC 工艺流程I河南理工大学毕业设计（论文）AbstractAt present, the majority of our sewage treatment control system automation level is not high, low security, mismanagement, efficiency is generally lower than the world standard.Sewage treatment system in the aeration process control, data communications and monitoring and management are the main issues that need to be resolved. China sewage treatment automatic control system is relatively backward, the high cost of sewage treatment, sewage plant's treated effluent quality of instability, how to establish effective automatic control system to optimize the operating results, and reduce operating costs is of great significance.This paper introduces the basic techniques and processes of plant sewage treatment, and a sewage treatment system based on PLC control study design. The article first introduces the PLC-based sewage treatment process and related process control system, control system hardware architecture and design, operating principles and the basic principles of the design of PLC control system and the steps to illustrate the application of PLC in the sewage treatment process. First design of electrical control and automatic control circuit according to the sewage treatment requirements, includingstart and stop equipment, status signal fault signal, and signal acquisition, the final design of PLC control system in accordance with the process requirements, including the selection of the PLC, the system allocation of resources, as well as the preparation of the PLC program in accordance with the sewage treatment process.Key words: sewage treatment the PLC processII河南理工大学毕业设计（论文）目录1 绪论 ........................................................................... ........................................................... 1 1.1课题的背景 ........................................................................... ............................................ 1 1.2工业污水处理的国内外现状 ........................................................................... ................ 2 1.3课题主要设计的内容 ........................................................................... ............................ 3 2 工业污水处理控制系统总体介绍 ........................................................................... ............. 4 2.1工业污水处理基本概念 ........................................................................... ........................ 4 2.2 常用的工业污水处理工艺 ........................................................................... ................... 4 2.3本设计系统工业污水处理工艺及描述 ...........................................................................9 2.4工业污水处理系统控制形式 ........................................................................... .............. 10 2.5工业污水处理系统的功能要求 ........................................................................... .......... 11 2.5.1信号输入 ........................................................................... ....................................... 11 2.5.2控制输出信号 ........................................................................... ............................... 12 3 硬件系统配置 ........................................................................... ........................................... 13 3.1主要组成部分 ........................................................................... ...................................... 13 3.2电气控制系统 ........................................................................... ...................................... 14 3.3工业污水处理系统的工作原理 ........................................................................... .......... 15 3.3.1控制系统总体框图 ........................................................................... ....................... 15 3.3.2工作过程 ........................................................................... ....................................... 15 3.3.3工业污水处理系统主电路设计 ........................................................................... ... 16 3.4 PLC的选型 ........................................................................... .................................... 16 3.4.1 PLC的选择 ........................................................................... .............................. 16 3.4.2 S7-200 PLC概述 ........................................................................... .......................... 17 3.5 PLC的I/O资源配置 ........................................................................... .......................... 18 3.5.1数字量输入部分 ........................................................................... ........................... 18 3.5.2数字量输出部分 ........................................................................... ........................... 18 3.5.3模拟量输入部分 ........................................................................... ........................... 19 3.5.4 模拟量输出部分 ........................................................................... ........................ 19 3.6其他资源配置 ........................................................................... ...................................... 20 3.6.1接触器选型 ........................................................................... ................................... 20 3.6.2变频器简介 ........................................................................... .. (21)III河南理工大学毕业设计（论文）3.6.3变频与变压(VVVF)原理 ........................................................................... .............. 21 3.6.4变频调速的基本原理 ........................................................................... ................... 22 3.6.5变频器选型 ........................................................................... ................................... 23 3.6.6变频器参数设置 ........................................................................... ........................... 23 3.6.7电动机的选型 ........................................................................... ............................... 24 3.6.8液位差计 ........................................................................... ....................................... 25 3.6.9溶解氧仪 ........................................................................... ....................................... 25 4 软件系统设计 ........................................................................... ........................................... 27 4.1总体流程设计 ........................................................................... ...................................... 27 4.1.1手动模式 ........................................................................... ....................................... 27 4.1.2自动模式 ........................................................................... ....................................... 28 4.2曝气过程控制的任务 ........................................................................... .......................... 37 4.3氯气投加环节 ........................................................................... ...................................... 37 4.4絮凝剂投加环节 ............................................................................................................. 38 4.5 PID控制 ........................................................................... .............................................. 38 4.6 PLC和变频器通讯............................................................................ ............................. 39 5 预期效果 ........................................................................... ................................................... 41 5.1硬件系统的调试 ........................................................................... .................................. 41 5.2预期效果 ........................................................................... .............................................. 41 6 结论 ........................................................................... ..................................................... 43 参考文献 ........................................................................... ....................................................... 44 附录 ........................................................................... ........................................................... 45 致谢 ........................................................................... . (58)IV河南理工大学毕业设计（论文）说明书1 绪论1.1课题的背景我国淡水资源不断减少，而且污染现象较为严重。
基于PLC系统的污水处理控制系统毕业设计论文
理工类大学本科毕业设计论文基于PLC的工业污水处理控制系统的设计姓名：基于PLC的工业污水处理控制系统的设计摘要目前，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。
关键词：污水处理，PLC，工艺流程目录1 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 (3)1.4课题主要设计的内容 (3)2 工业污水处理控制系统总体介绍 (4)2.1工业污水处理基本概念 (4)2.2 常用的工业污水处理工艺 (4)2.3工业污水处理系统控制形式 (7)2.4 工业污水处理系统的功能要求 (8)3 硬件系统配置 (10)3.1主要组成部分 (10)3.2电气控制系统................................ 错误！未定义书签。
3.3工业污水处理系统的工作原理 ........................................ 错误！未定义书签。
3.4 PLC选型 (14)3.5 PLC的I/O资源配置 (14)3.6其他资源配置 (17)4 软件系统设计 (23)4.1总体流程设计 (23)4.2曝气过程控制的任务 (31)4.3氯气投加环节 (32)4.4絮凝剂投加环 (33)4.5 PID控制 (33)4.6 PLC和变频器通讯 (34)5 调试和运行结果 (35)5.1硬件系统的调试 (35)5.2软件系统的调试 (35)5.3运行结果 (36)结论 (37)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论水与人的生活息息相关，特别在现代社会生活及生产中人们对水的需求量与日俱增。
毕业论文基于PLC的污水处理系统
无锡职业技术学院毕业设计（论文）说明书分类号：无锡职业技术学院毕业设计（论文）题目基于PLC的校园污水处理监控系统设计英文并列题目the monitoring system of campus sewage treatment based on PLC院系控制学院自控班级学生姓名学号指导老师职称答辩委员会主任主答辩人二零一四年四月二、研究/设计的目标1.用PLC控制实现对污水水位的控制；2。
用传感器实现对污水中所包含的各种有害物质的检测及其水位的控制;3.用PLC控制实现对污水中所包含的各种有害物质的自动清除；4。
用PLC实现对现场仪表采集数据进行分析，当超过设定报警值时发出报警信号提醒操作人员注意；5。
用组态软件将现场污水处理流程仿真模拟出来。
三．设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等)工业污水处理系统的电气控制系统总框图如图所示，PLC为核心控制器，通过检测操作面板按钮的输入、各类传感器的输入，以及相关模拟量的输入，完成相关设备的运行、停止和调速控制。
电气控制系统框图工作过程在手动状态下,各类设备的控制是根据操作面板上的按钮输入来控制，无逻辑控制，即可不根据传感器的状态进行控制。
在自动方式下进行闭环控制，系统根据检测到外部传感器的状态对设备进行启停控制，其工作过程如下。
（1）接通电源，启动自动控制方式，启动潜水搅拌器和刮泥机.(2）运行粗、细格栅机，进行间歇运行，即运行一段时间然后停止一段时间,循环进行.(3）根据反馈回来的液位差状态控制清污机的运行与停止.(4)进水泵房中的潜水泵根据液面高低进行运行、停止及运行数量的控制。
（5）转碟曝气机根据溶解氧仪反馈的模拟量经PLC运算后进行控制,同时控制分离机的运行与停止.（6）污泥回流泵的运行与停止根据液面的高低进行控制.（7）在污泥脱水系统中，离心式脱水机的启动采用顺序控制方式，依次启动其设备。
(8）通过通讯方式将PLC与触摸屏相连，在触摸屏上动态显示。
《2024年基于PLC的污水处理控制系统设计》范文
《基于PLC的污水处理控制系统设计》篇一一、引言随着工业和城市化的快速发展，污水处理成为一个亟待解决的环保问题。
为有效解决这一问题，提高污水处理效率及管理水平，基于PLC（可编程逻辑控制器）的污水处理控制系统应运而生。
该系统不仅可实现对污水处理过程的精确控制，而且可以大幅提高污水处理效率，减少环境污染。
本文将详细探讨基于PLC 的污水处理控制系统设计的相关内容。
二、系统设计目标基于PLC的污水处理控制系统设计的主要目标包括：1. 提高污水处理效率：通过精确控制污水处理过程中的各个环节，实现高效、稳定的污水处理。
2. 降低能耗：通过优化控制策略，降低污水处理过程中的能耗，实现节能减排。
3. 便于管理：提供友好的人机界面，方便操作人员对系统进行监控和管理。
4. 增强系统可靠性：确保系统在各种工况下均能稳定运行，降低故障率。
三、系统设计原理基于PLC的污水处理控制系统主要由PLC控制器、传感器、执行器、人机界面等部分组成。
系统通过传感器实时监测污水处理过程中的各种参数，如pH值、悬浮物浓度、溶解氧等。
PLC 控制器根据这些参数及预设的控制策略，发出控制指令，通过执行器对污水处理过程进行精确控制。
同时，系统通过人机界面实现与操作人员的交互，方便操作人员对系统进行监控和管理。
四、硬件设计1. PLC控制器：选择适合污水处理控制的PLC控制器，确保其具有足够的处理能力和稳定性。
2. 传感器：根据实际需要，选择合适的传感器，如pH值传感器、悬浮物浓度传感器、溶解氧传感器等。
3. 执行器：根据控制策略，选择合适的执行器，如水泵、搅拌器、阀门等。
4. 人机界面：设计友好的人机界面，方便操作人员对系统进行监控和管理。
五、软件设计1. 控制策略：根据污水处理工艺及实际需求，制定合适的控制策略，如PID控制、模糊控制等。
2. 程序设计：编写PLC控制程序，实现对污水处理过程的精确控制。
程序应具有良好的可读性和可维护性。
《2024年基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现》范文
《基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现》篇一一、引言随着社会经济的发展和人口的不断增长，水资源逐渐成为了稀缺资源。
为了保障人们的日常生活与生产活动，对污水进行有效的处理显得尤为重要。
因此，本文将探讨基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统的设计与实现。
通过该系统，我们可以实现对污水处理过程的自动化控制，提高处理效率，降低能耗，同时确保处理后的水质达到环保标准。
二、系统设计1. 硬件设计本系统采用西门子PLC作为核心控制器，其具有高可靠性、高稳定性和强大的数据处理能力。
此外，系统还包括传感器、执行器、变频器等设备，实现对污水处理过程的实时监测与控制。
硬件设计的主要任务是确保各设备之间的连接稳定可靠，保证数据的准确传输。
2. 软件设计软件设计是本系统的关键部分，主要包括PLC程序设计与上位机监控系统开发。
PLC程序设计包括数据采集、处理、存储以及控制逻辑的实现。
上位机监控系统采用人机界面，方便操作人员对系统进行监控与操作。
软件设计应遵循模块化、可扩展、易维护的原则。
三、控制系统实现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项数据，如进水流量、出水水质、污泥浓度等。
PLC对采集到的数据进行处理，包括数据滤波、数据转换等，确保数据的准确性。
同时，PLC将处理后的数据存储在内存或外部存储设备中，方便后续的数据分析与查询。
2. 控制逻辑实现根据污水处理厂的工艺要求，PLC通过控制执行器实现对污水处理过程的控制。
例如，当进水流量超过设定值时，PLC通过控制变频器调整泵的转速，从而调整进水流量。
当出水水质不达标时，PLC通过调整曝气量、污泥回流比等参数来改善水质。
控制逻辑的实现需要充分考虑系统的稳定性和可靠性，确保在各种工况下都能实现有效的控制。
3. 上位机监控系统上位机监控系统采用人机界面，方便操作人员对系统进行监控与操作。
系统应具备实时显示各项数据、历史数据查询、报警提示、远程控制等功能。
基于PLC控制的污水处理系统毕业设计
目录1 绪论 (1)1.1课题的背景 (1)1.2工业污水处理的国内外现状 (2)1.3课题主要设计的内容 (3)2 工业污水处理控制系统总体介绍 (4)2.1工业污水处理基本概念 (4)2.2常用的工业污水处理工艺 (4)2.3本设计系统工业污水处理工艺及描述 (9)2.4工业污水处理系统控制形式 (10)2.5工业污水处理系统的功能要求 (11)2.5.1信号输入 (11)2.5.2控制输出信号 (12)3 硬件系统配置 (13)3.1主要组成部分 (13)3.2电气控制系统 (14)3.3工业污水处理系统的工作原理 (15)3.3.1控制系统总体框图 (15)3.3.2工作过程 (15)3.3.3工业污水处理系统主电路设计 (16)3.4PLC的选型 (16)3.4.1 PLC的选择 (16)3.4.2 S7-200 PLC概述 (17)3.5PLC的I/O资源配置 (18)3.5.1数字量输入部分 (18)3.5.2数字量输出部分 (18)3.5.3模拟量输入部分 (19)3.5.4 模拟量输出部分 (19)3.6其他资源配置 (20)3.6.1接触器选型 (20)3.6.2变频器简介 (21)3.6.3变频与变压(VVVF)原理 (21)3.6.4变频调速的基本原理 (22)3.6.5变频器选型 (23)3.6.6变频器参数设置 (23)3.6.7电动机的选型 (24)3.6.8液位差计 (25)3.6.9溶解氧仪 (25)4 软件系统设计 (27)4.1总体流程设计 (27)4.1.1手动模式 (27)4.1.2自动模式 (28)4.2曝气过程控制的任务 (37)4.3氯气投加环节 (37)4.4絮凝剂投加环节 (38)4.5PID控制 (38)4.6PLC和变频器通讯 (39)5 预期效果 (41)5.1硬件系统的调试 (41)5.2预期效果 (41)6 结论 (43)参考文献 (44)附录 (45)致谢 (58)摘要目前，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。
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i目录第一章绪论..............................................................................................11.1国内污水处理行业的发展...........................................................................11.2生活污水的处理工艺..................................................................................21.3SBR污水处理工艺..................................................................................31.4本课题研究的主要内容..............................................................................4第二章控制方案......................................................................................62.1系统的总体设计..........................................................................................62.2工艺及控制要求分析..................................................................................82.2.1格栅池.............................................................................................82.2.2调节池.............................................................................................92.2.3SBR反应池池..............................................................................92.2.4除盐池.............................................................................................92.3PLC的I/O分配...................................................................................102.4I/O设备确定及PLC的选型...............................................................112.4.1I/O设备确定.............................................................................112.4.2PLC的选型................................................................................112.5软件的介绍................................................................................................12第三章PLC程序设计.........................................................................143.1系统外部接线图如图3.1所示...............................................................143.2程序流程图如图3.2所示.......................................................................153.3梯形图如图3.3所示...............................................................................163.4程序仿真图及系统说明............................................................................19结束语.....................................................................................................24致谢.........................................................................................................25参考文献.................................................................................................26摘要随着我国国城市化进程的推动，中小城市(镇)数量的不断增多，由其
带来的水污染问题日趋严重。序批式活性污泥法(简称SBR)符合中小城镇污水处理的基本要求，但必须实现自动控制，才能发挥其优势，使其具有更加广阔的应用前景。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。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。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：PLC污水处理SBR工艺TheSewageTreatmentSystemBasedonPLCAbstractAlongwithourcountry'surbanizationdrive,smalland
medium-sizedcities(town),theincreasingnumberofwaterpollutionproblemsbroughtbytheincreasinglyserious.Sequencingbatchtypeactivatedsludge(hereinafterreferredtoastheSBR)complywithsmalltownsisthebasicrequirementofsewagedisposal,butmustachieveautomaticcontrol,toexertitsadvantages,makeitshavemorebroadapplicationprospects.Asautomationtechnology,computertechnologyunceasingdevelopment,improvethelevelofautomation,sewagetreatmentplantsalsoincrease.AndwithitsmaturetechnologyofPLCcontroller,versatility,highreliability,goodflexibility,expandconvenientinstallationandperformancetopricehigherseriesofadvantages,inindustrialcontrolaregettingmoreandmorewidely.Thisarticlemainlyintroducedthesewagetreatmentplantinautomaticcontrolsystemcomposition,functionandhowtomakeuseofPLCautomaticcontrol,andintroducesthesystemimplementationproblemsencounteredandtheirsolutions.InsewagetreatmentusingPLCcontrolsystemafterthetransformation,improvethereliabilityoftheautomaticcontrol,notonlyreducethelaborintensityoftheworkers,butalsoimprovetheoperationefficiencyofwastewatertreatmentplantwithoperationefficiency,realizedthescientificproductionmanagementofthewastewatertreatmentplant.
KeywordsSewagetreatmentPLCSBRprocess第一章绪论1.1国内污水处理行业的发展地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26％，而且分布不均。20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40％的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪，世界人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机：12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施。中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。截至2005年底，全国661个设市城市中，已有383个城市建成污水处理厂792座，污水处理率由2000年的34％提高到52％，并形成了适合国情的污水处理技术路线和管理机制。其中，有135个城市的污水处理率已达到或接近70％，单厂处理规模达到每天100万立方米。2007年，中国水污染治理投资达到3387.6亿元，比上年增加32%，占当年GDP的1.36%。中国水环境质量总体保持稳定。2007年，共取缔一级水源保护区内排污口942个，停建二级水源保护区内可能造成污染的建设项目1294个，限期治理931个。截至2010年9月底，全国设市城市、县及部分重点建制镇（以下简称“城镇”）累计建成污水处理厂2631座，污水处理能力达到1.22亿立方米