基于S7-200的工业污水处理系统_毕业设计.doc

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常州信息职业技术学院

常州信息职业技术学院

学生毕业设计（论文）报告

系别：

电子与电气工程学院

专业：

电气自动化

班号：

电气104

学生姓名：

陈升浩

学生学号：

1005093429

设计（论文）题目：

基于S7-200的工业污水处理系统

指导教师：

陆杰峰

设计地点：

常州信息职业技术学院

起迄日期：

2012.9.1-2013.6.5

毕业设计（论文）任务书

专业电气自动化班级电气104姓名陈升浩

实践单位名称：

实践岗位名称：

岗位职责：

电控柜的安装于调试，同时要兼顾外地出差的指导安装于调试工作，

岗位能力要求：

懂的电气原理图，能够达到看图接线。

知道电机的基本知识，具备西门子plc200、三菱plc的硬件和软件基础，熟练操作常用的组态软件，了解传感器的检测原理，以及电动机的工作原理，现场控制柜的设计原理和必要的安全保护。

对个人的自学能力有着较高的要求。

一、课题名称：

基于S7-200工业污水处理系统

二、主要技术指标（或基本要求）：

运用S7-200plc实现对污水的处理控制，SBR间歇式操作的污水处理技术，A/B法是吸附生物降解法，

三、主要工作内容：

工业污水处理的工艺选择，设计出污水处理的控制形式及控制要求；

电气图的绘制、设计的总体流程安装方案的选择；硬件的选取（包括plc的选取，传感器的类型，工业硬件的选用）；程序的编写、下载以及后期的不断调试；对以上的设计结合实际进行不断地完善直至最初的设计初衷。

四、主要参考文献：

__张培山，钟昆.基于PLC的工业污水处理厂自控系统的实现[J].控制系统,2006,5

（1）：

82-83.___唐宇毅.电厂含油工业污水处理的PLC控制系统设计[D].广州：

广东工业大学出版社，2005.____孙振强，王晖，孙玉峰.可编程控制原理及应用教程[M].北京：

清华大学出版社，2005.2.__陶权，吴尚庆.变频器应用技术[M].广州：

华南理工大学出版社.2009.1.

学生（签名）年月日

指导教师（签名）年月日

教研室主任（签名）年月日

系主任（签名）年月日

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目

基于s7-200的工业污水处理

一、选题的背景和意义：

水在人们的生活中扮演着不可缺少的角色，它在推动社会进步、促进工农业生产能力方面显得举足轻重。

水资源又是不可再生资源，我国约有50个城市属于严重缺水。

工业用水占据了很大一部分比例，如果这些污水无净化排出必定会对周围环境造成很大的污染，从而工业污水的处理在是当下社会急需解决的问题。

保证污水处理过程中的正常运行，减少运行成本成为相关部门所关注的问题。

虽然我国在这方面投入的人员远高于发达国家，但数据显示我国城市污水处理的处理深度和发达国家有不小的差距，这样就更加重视污水对现代人们生活造成的影响。

造成这种结果的原因主要有几个方面：

污水处理管理水平低、自动控制手段差。

因此建设符合我国国情的污水处理系统对降低污水处理成本、改善环境、可持续发展方面有重要的意义。

二、课题研究的主要内容：

1、用s7-200plc实现对污水水位的控制

2、用传感器实现对污水水位的实时监测

3、用plc实现对武术现场所包含的各种有害物质的自动清除

4、用plc信号实现对现场仪表采集数据进行分析，当超过设置报警值时发出报警信号

5、使经过处理的污水达到国家的规定标准

三、主要研究（设计）方法论述：

1、查阅资料、选定设计方案

2、确定设计方案

3、确定plc的类型及工艺流程

4、编写程序并进行调试

5、比较得出结论

6、撰写设计论文

四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）

工作内容

2012.11.1~2012.11.12

毕业设计选题

2012.11.15~2012.11.17

完成开题报告、任务书并交指导教师

2012.11.20~2012.11.28

收集资料

2012.12.2~2012.12.20

毕业设计（初稿）

2012.12.3~2012.12.28

完成初稿并交指导老师

2012.1.10~2012.1.25

将毕业设计报告进行修改、充实、完善

2012.3.20~2012.4.10

确定最终稿件版本

2012.5.20~2012.5.25

打印并交最终上交稿件

2012.6.5

答辩

五、指导教师意见：

　　　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

六、系部意见：

　　　　　　　　　　　系主任签名：

年月日

基于S7-200PLC的工业污水处理控制系统的设计

目录

摘要

Abstract

第1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课题主要设计的内容 2

第2章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：

6

2.3.1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 7

2.4.1信号输入 8

2.4.2控制输出信号 8

第3章硬件系统配置 9

3.1主要组成部分 9

3.2电气控制系统 10

3.3工业污水处理系统的工作原理 10

3.3.1控制系统总体框图 10

3.3.2工作过程 11

3.3.3工业污水处理系统主电路设计 11

3.4PLC选型 12

3.5PLC的I/O资源配置 12

3.5.1数字量输入部分 13

3.5.2数字量输出部分 13

3.5.3模拟量输入部分 14

3.5.4模拟量输出部分 14

3.6其他资源配置 15

3.6.1接触器选型 15

3.6.2变频器简介 16

3.6.3变频与变压（VVVF）原理 16

3.6.4变频调速的基本原理 17

3.6.5变频器选型 18

3.6.6变频器参数设置 18

3.6.7电动机的选型 19

3.6.8液位差计 19

3.6.9溶解氧仪 20

第4章软件系统设计 21

4.1总体流程设计 21

4.1.1手动模式 21

4.1.2自动模式 22

4.2曝气过程控制的任务 29

4.3氯气投加环节 30

4.4絮凝剂投加环 30

4.5PID控制 31

4.6PLC和变频器通讯 31

第5章调试和运行结果 33

5.1程序 33

5.2硬件系统的调试 34

5.3软件系统的调试 34

5.4运行结果 34

第6章结论 36

参考文献 37

答谢辞 38

附录 40

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

Abstract

Atpresent,ourcountrymostsewagetreatmentcontrolsystemautomationlevelisnothigh,safetyislow,theimpropermanagement,efficiencygenerallylowerthantheworldstandard.Sewagetreatmentsystemofaerationprocesscontrol,datacommunicationandmonitoringmanagementisthemainproblemtosolve.China'ssewagetreatmentautomaticcontrolsystemisrelativelybackward,sewagetreatmentcostremainshigh,sewageplantemissionsoftreatedsewagewaterqua