【摘要】：隨著城市化的快速發(fā)展,環(huán)境問題顯得日益重要。污水是破壞環(huán)境的一個(gè)重要因素,目前中國污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)相對(duì)落后,污水處理成本居高不下,污水處理廠排放的處理過的污水的水質(zhì)不穩(wěn)定,所以如何建立有效的自動(dòng)控制系統(tǒng),優(yōu)化運(yùn)行效果,減少成本投入,具有重要的意義。本文的工作主要包括以下幾個(gè)內(nèi)容:(1)本文通過分析污水處理工藝的構(gòu)成,選取污水處理工藝的方法和流程,并對(duì)污水處理中設(shè)備的功能進(jìn)行分析。根據(jù)污水處理工藝,通過對(duì)控制系統(tǒng)功能和關(guān)鍵技術(shù)分析,設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。(2)根據(jù)污水處理工藝流程以及污水廠電氣控制系統(tǒng)的性能要求,運(yùn)用優(yōu)化節(jié)能技術(shù),對(duì)配電系統(tǒng)、用電負(fù)荷設(shè)備、無功功率補(bǔ)償、照明線路等電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì),完成變壓器容量和污水處理各設(shè)備負(fù)荷參數(shù)計(jì)算及優(yōu)化。(3)按照污水處理工藝要求、可靠性和經(jīng)濟(jì)性原則進(jìn)行了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),包括儀器儀表系統(tǒng)的選型、PLC的選型、其他工藝設(shè)備的選型等。利用GX Developer軟件對(duì)各個(gè)處理過程進(jìn)行PLC控制程序的設(shè)計(jì),根據(jù)設(shè)備數(shù)據(jù)參數(shù)的變動(dòng),完成對(duì)各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)控制。(4)根據(jù)控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、控制操作、報(bào)警、打印等功能的要求,利用組態(tài)軟件完成了控制系統(tǒng)預(yù)處理階段、生化處理階段、污泥處理階段工藝控制。通過建立與各PLC站的通信連接,在監(jiān)控系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)各個(gè)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集及控制操作。本次項(xiàng)目從技術(shù)角度講主要包含了自動(dòng)控制技術(shù)、PLC技術(shù)、電氣技術(shù)及監(jiān)控技術(shù)等。工作量主要包括控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)、電氣設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算、PLC控制程序及監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。本課題是建立在某污水處理廠項(xiàng)目基礎(chǔ)上的研究。選用了有利于當(dāng)?shù)貙?shí)際情況且運(yùn)行安全可靠、工藝流程簡(jiǎn)單先進(jìn)、投資合理的污水處理的處理技術(shù)和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
【圖文】：

9圖 2-1 污水處理廠流程圖由進(jìn)水管道通過粗格柵進(jìn)行物理清理，凈化后的污水然后進(jìn)入過細(xì)格柵對(duì)污水中稍微小點(diǎn)的污染物體進(jìn)行排除，再進(jìn)入氧化氧化溝反應(yīng)池中會(huì)對(duì)污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行生物藥化的處理，污水中的有害物質(zhì)，同時(shí)在氧化池中安裝有溶解氧儀和超聲波種儀器有反應(yīng)傳感器會(huì)對(duì)氧化后的污水進(jìn)行檢測(cè)，然后匯報(bào)到來控制曝氣機(jī)的運(yùn)行和停止，使污水達(dá)到預(yù)定的參數(shù)值。經(jīng)過凈沉淀池中，沉淀池中的刮泥機(jī)會(huì)對(duì)污水進(jìn)行物理沉淀，由于高強(qiáng)烈吸附作用，會(huì)將沉淀池中加入混凝劑和絮凝劑更使其更加到預(yù)期的效果。最后污水被脫水機(jī)進(jìn)行分離，一部分泥餅外運(yùn)，出。

圖 2-3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖本污水處理廠主要有一個(gè)中央控制室和 4 個(gè)現(xiàn)場(chǎng) PLC 控制站組成。它們有100M 冗余光纖連接各個(gè)交換機(jī)進(jìn)行通信。中央控制室的監(jiān)控站可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠的自動(dòng)控制。4 個(gè) PLC 控制站配置一個(gè)控制柜，有選用的 PLC 模塊組成。1 號(hào) PLC站放在除砂池機(jī)房?jī)?nèi)，負(fù)責(zé)監(jiān)控池內(nèi)粗、細(xì)格柵液位，PH 值。2 號(hào) PLC 站在氧化池機(jī)房?jī)?nèi)，負(fù)責(zé)監(jiān)控 PH 值及池含氧量。3 號(hào) PLC 站在出水泵房?jī)?nèi)，，負(fù)責(zé)監(jiān)控出水量。4 號(hào) PLC 站在鼓風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi)，負(fù)責(zé)監(jiān)控各設(shè)備的電壓、電流。2.5.3 控制系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)污水處理控制系統(tǒng)屬于工業(yè)控制范疇，所以它比其他普通環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)需求和標(biāo)準(zhǔn)要高，必須滿足控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性和穩(wěn)定性等設(shè)計(jì)要求，才能保證處理過程的長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。而在工業(yè)環(huán)境的不同網(wǎng)絡(luò)中，選擇的網(wǎng)絡(luò)模式也不是一樣的，要根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、傳輸信息的種類來選擇合適的網(wǎng)絡(luò)。本次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊采用光纖網(wǎng)絡(luò)以及現(xiàn)場(chǎng)總線的方案。各個(gè)交
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X703;TM921.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2529367