基于西门子S7-300PLC的污水处理系统的设计

基于西门子S7-300PLC的污水处理系统的设计

基于西门子S7-300PLC的污水处理系统的设计

  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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基于西门子S7-300PLC的污水处理系统的设计

                基于西门子S7-300PLC的污水处理系统的设计
摘要:随着PLC的应用推广,以PLC为核心的控制系统已渗透到各行各业。本设计以西门子S7-300 PLC为控制器,以WinCC为监控平台,实现了对污水处理的自动控制和自动调节,该系统不仅使处理后的水质指标达到技术要求,而且操作界面友好,能降低系统的运维成本和提高处理效率。
关键词:PLC; WinCC; 电气控制; 污水处理

第1章 引言
1﹒1 污水处理系统简介
目前城市生活污水排放已是我国城市水的主要污染源,城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重,这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓,而且是急不可待的事情。
随着社会的进步、科技的发展,污水的直接利用已成为可能,使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。
所谓原生污水就是城市直接排放未经处理的生活废水或者是工业废水,现阶段的利用发放是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热,在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服:堵塞,腐蚀,换热效率。
对城市原生污水再利用,优点是:节能环保,无污染。
污水处理就是利用各种设施、设备和工艺技术,将污水中所含的污染物质从水中分离去除,使有害的物质转化为无害物质,水得到净化,资源从而得到充分利用。
1﹒2 污水处理系统相关指标介绍
污水按处理的程度,可分为一级、二级和三级处理。
污水一级处理。一级处理也称机械处理,主要采用物理法或化学法将污水中漂浮物和部分悬浮物、污染物除去,调节PH值,以减轻水的腐化程度和后续处理的工艺负荷。
污水二级处理。二级处理是指污水经一级处理后,除去污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物。
污水三级处理。三级处理又称污水高级处理或深度处理。污水经过二级处理后,仍含有磷、氯、病原微生物、矿物质和难生物降解的有机物等,需要进行三级处理,以便进一步去除上述污染物或回收利用有用物质。经过三级处理后的污水可供再利用。
污水所含有的污染物随着污水来源的不同而千差万别,可以通过检测和分析定性、定量地确定污水的水质。反映污水水质的指标可分为物理指标、生化指标两大类。
物理指标一般分为温度、色度、嗅和味、固体物质。一些工业废水具有较高的温度,这些废水进入水体后使水体温度升高,引起水体热污染。
生化指标包括有机物指标、无机物指标、生物指标。污水所含的碳水化合物、蛋白质、脂肪等有机物在微生物的作用下分解时大量地消耗水中的溶解氧,使水体产生黑臭。污水中有机污染物组成复杂,一般很难测定各种有机物的含量。

课题需要完成的任务:
污水处理厂自控系统的要求是对污水处理过程进行自动控制和自动调节,使处理后的水质指标达到要求的范围;通过采用S7-300PLC,将当前时刻运行过程中的主要工作参数(水质参数、流量、液位等)、运行状态等信息进行控制处理。
1. 编写设计任务书,提出具体的控制要求;
2. 熟悉工作原理,然后对PLC的硬件和软件进行设计。
3. 根据工作要求,选择合适的电气元件。绘制硬件接线图。
4. 软件编程、完成控制梯形图。
5. 完成调试。
目录
第1章 引言 14
1﹒1 污水处理系统简介 14
1﹒2 污水处理系统相关指标介绍 14
1﹒3 污水处理工艺的选用 15
第2章 污水处理控制系统工艺流程及控制要求 17
2﹒1 污水处理控制系统工艺流程 17
2﹒2 污水处理控制系统控制要求 19
第3章 控制系统的硬件部分 19
3﹒1 控制系统硬件组成 19
3﹒2 控制系统硬件的选用 21
3﹒2﹒1 上位机的选用 21
3﹒2﹒2 PLC的选用 22
3﹒2﹒3 信号模块的选用 22
3﹒2﹒4 控制总线的选用 23
3﹒2﹒5 上、下位机通信方式的选用 23
3﹒2﹒6 分布式I/O的选用 24
3﹒2﹒7 控制系统硬件集成 24
3﹒2﹒8 电源模块PS307及其容量计算 25
3﹒3 控制系统硬件接线图 26
第4章 控制系统的软件部分 27
4﹒1 PLC程序设计 28
4﹒2 PLC硬件组态 30
4﹒3 WinCC人机界面的开发 31
第5章 系统仿真与测试 42
附录 45

 


参考文献
[1]王曙光,等.S7-200PLC应用基础与实例.北京:人民邮电出版社,2007.
[2]王曙光,等.S7-300/400PLC 入门与开发实例.北京:人民邮电出版社,2009.
[3]廖常初,等.S7-300/400PLC 应用技术.北京:机械工业出版社,2005.
[4]唐宇毅,等.电厂含油工业污水处理的PLC控制系统设计.广东:广东工业大学出版社,2005.
[5]常斗南,等.可编程控制器原理及工程应用.北京:电子工业出版社,2006.
[6]马国华,等.监控组态软件及其应用.北京:清华大学出版社,2002.
[7]苏昆哲,等.深入浅出此门子Wincc V6.北京:北京航空航天大学出版社,2004.
[8]胡寿松,等.自动控制原理.第三版.北京:科学出版社,2001.

 

 

  • 关键词 西门子 S7-300PLC 污水 处理系统
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