厌氧—好氧法城市污水处理系统设计

【摘要】：城市污水处理是解决城市周边径流及地下水污染的最主要措施。本文介绍了西门子S7-200Smart及S7-300PLC在城市污水处理项目中的应用,利用通信、集控等手段实现了对系统运行状况的远程监控,以及对净水各个过程的准确控制。该系统极大地提高了曝气效率,节约了电能,减少了对劳动力的需求并降低了工人的劳动强度,具有很高的实用性。 本课题设计了城市污水处理线的自动控制系统,主要工作集中在： 一、对整个污水处理厂的污水处理流程及各流程的工艺进行了介绍。系统主要由预处理系统、凝絮中和单元、提升泵、厌氧发酵环节、输送单元、好氧发酵环节、传感器检测系统组成。 二、根据城市污水处理的主要工艺流程设计了控制方案。控制系统分为两级,即LCP(就地控制盘)和MCP(远程控制盘)。LCP采用西门子新型S7-200Smart PLC作为控制器,实现污水处理过程中对单台电机及风机的模拟信号、数字信号的采集和控制输出,对高压空气的产生环节进行全方位的检测,包括启停、报警、风量精确控制等。MCP实现对多台PLC的集中控制,主要用于实现主回路的精确曝气控制及与LCP、上位机进行通信。上位机软件采用组态王6.52,能够直观地监控污水处理系统的各个工作环节,通过各流程的监控画面可以及时了解系统运行状况和当前各参数的变化。 三、设计系统的控制程序。包括主、子控制器的PLC程序和HMI程序,及上位机监控界面。实现了就地、远程、集控三种操作模式。 四、完成系统调试。根据城市污水处理的控制方案对硬件设备、软件程序和监控画面进行调试。 该城市污水处理系统可以完全地满足用户的设计要求,处理后的输出水水质达到国家二级,可直接排入海洋,也可作为工业用水及农田利用水,具有很好的实用性,并且能达到非常理想的效果。 【关键词】：城市污水处理 PLC 双闭环PID 组态王6.5
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703.3
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第一章 绪论6-10
• 1.1 研究的背景和意义6
• 1.2 城市污水处理系统国内外研究现状6-7
• 1.3 研究的内容7-10
• 第二章 城市污水处理系统概述10-24
• 2.1 A/O法污水处理技术10-11
• 2.2 预处理系统11-14
• 2.3 LCP控制系统14-15
• 2.4 高压鼓风系统15-20
• 2.5 MCP系统20-24
• 第三章 双闭环PID控制系统建模24-28
• 3.1 双闭环控制系统概述24
• 3.2 PID控制方法介绍24-25
• 3.3 主回路建模过程25-26
• 3.4 好氧发酵池双闭环控制系统26-28
• 第四章 控制系统程序设计28-46
• 4.1 LCP系统设计28-37
• 4.1.1 电机-风机系统控制程序28-32
• 4.1.2 报警系统程序32-34
• 4.1.3 HMI界面设计34-37
• 4.2 MCP设计37-44
• 4.2.1 通信程序设计37-38
• 4.2.2 风机风量分配38-39
• 4.2.3 风机轮询控制39-42
• 4.2.4 主回路PID控制42-44
• 4.3 组态王上位机软件设计44-46
• 第五章 系统调试46-48
• 5.1 硬件调试46
• 5.2 软件调试46
• 5.3 系统联调46-48
• 结论48-50
• 参考文献50-52
• 攻读学位期间的研究成果52-54
• 致谢54-56

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