基于PLC污水处理厂电气控制系统的设计

发布时间：2019-08-26 14:31

【摘要】：随着城市化的快速发展,环境问题显得日益重要。污水是破坏环境的一个重要因素,目前中国污水处理自动控制系统相对落后,污水处理成本居高不下,污水处理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动控制系统,优化运行效果,减少成本投入,具有重要的意义。本文的工作主要包括以下几个内容:(1)本文通过分析污水处理工艺的构成,选取污水处理工艺的方法和流程,并对污水处理中设备的功能进行分析。根据污水处理工艺,通过对控制系统功能和关键技术分析,设计了控制系统的总体结构。(2)根据污水处理工艺流程以及污水厂电气控制系统的性能要求,运用优化节能技术,对配电系统、用电负荷设备、无功功率补偿、照明线路等电气设备进行设计,完成变压器容量和污水处理各设备负荷参数计算及优化。(3)按照污水处理工艺要求、可靠性和经济性原则进行了控制系统的硬件设计,包括仪器仪表系统的选型、PLC的选型、其他工艺设备的选型等。利用GX Developer软件对各个处理过程进行PLC控制程序的设计,根据设备数据参数的变动,完成对各设备运行状态的自动控制。(4)根据控制系统的远程监控、控制操作、报警、打印等功能的要求,利用组态软件完成了控制系统预处理阶段、生化处理阶段、污泥处理阶段工艺控制。通过建立与各PLC站的通信连接,在监控系统上实现各个过程的远程监控、数据采集及控制操作。本次项目从技术角度讲主要包含了自动控制技术、PLC技术、电气技术及监控技术等。工作量主要包括控制系统方案设计、电气设计及参数计算、PLC控制程序及监控系统软件设计。本课题是建立在某污水处理厂项目基础上的研究。选用了有利于当地实际情况且运行安全可靠、工艺流程简单先进、投资合理的污水处理的处理技术和电气控制系统的设计。
【图文】：

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9图 2-1 污水处理厂流程图由进水管道通过粗格栅进行物理清理，净化后的污水然后进入过细格栅对污水中稍微小点的污染物体进行排除，再进入氧化氧化沟反应池中会对污水中的有机污染物进行生物药化的处理，污水中的有害物质，同时在氧化池中安装有溶解氧仪和超声波种仪器有反应传感器会对氧化后的污水进行检测，然后汇报到来控制曝气机的运行和停止，使污水达到预定的参数值。经过净沉淀池中，沉淀池中的刮泥机会对污水进行物理沉淀，由于高强烈吸附作用，会将沉淀池中加入混凝剂和絮凝剂更使其更加到预期的效果。最后污水被脱水机进行分离，一部分泥饼外运，出。

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图 2-3 网络结构图本污水处理厂主要有一个中央控制室和 4 个现场 PLC 控制站组成。它们有100M 冗余光纤连接各个交换机进行通信。中央控制室的监控站可以实现对全厂的自动控制。4 个 PLC 控制站配置一个控制柜，有选用的 PLC 模块组成。1 号 PLC站放在除砂池机房内，负责监控池内粗、细格栅液位，PH 值。2 号 PLC 站在氧化池机房内，负责监控 PH 值及池含氧量。3 号 PLC 站在出水泵房内，，负责监控出水量。4 号 PLC 站在鼓风机房内，负责监控各设备的电压、电流。2.5.3 控制系统的通讯网络设计污水处理控制系统属于工业控制范畴，所以它比其他普通环境的网络需求和标准要高，必须满足控制系统的实时性、可靠性和稳定性等设计要求，才能保证处理过程的长期高效的运行。而在工业环境的不同网络中，选择的网络模式也不是一样的，要根据不同的网络规模、传输信息的种类来选择合适的网络。本次设计的控制系统网络通讯采用光纤网络以及现场总线的方案。各个交
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703;TM921.5

【参考文献】