三菱PLC在电厂废水处理系统中的应用机组态设计
摘要: 随着经济生活的快速发展，环境的质量变的越来越重要，越来越受到人们的追求，国家也把聚焦中心逐步的投放在绿色环保上。尤其是电厂产生的废水，如果不合理排放会对我们生活的环境产生非常严重的污染，甚至危及到我们的生命健康。所以本课题研究主要针对如何处理好电厂产生的废水，怎样做到零排放、零污染。本论文主要对针对废水的种类制定相对的废水处理方案，因为国内的对污水处理的技术水平有限，所以借鉴了一些国外对污水处理的方法与技术，设计步骤使用过滤处理方法消除废水中带有的固体杂质，再经过中和处理的方法使得污水的PH达到正常水平，最后使用生物降解法降解废水里的有机物。经过这三个步骤还不可以排放污水还要经过二次沉淀才能排放污水。在进行污水处理的过程中使用的是PLC逻辑控制，PID控制程序来完成，在工作的过程中可以实现手动和自动的两种模式，这两种控制模式是为了适应不同的生产要求。同时设计中使用了组态王对系统进行监视，可以实时监控溶解氧含量与PH值，能够看到整个系统的工作状况。本题的最终结果要求这个污水处理系统能够实现整个过程不需要人操作而且可以根据情况改变的实时监控。
关键词: 污水处理；PLC逻辑控制；组态王
Application of MITSUBISHI PLC in waste water treatment system of power plant
Abstract: With the rapid development of economic life, the quality of the environment has become more and more important, more and more people's pursuit, the country has focused on the center gradually put on the green environmental protection. In particular, the waste water produced by power plants, if unreasonable emissions will cause very serious pollution to our living environment, even endanger our life and health. So this research is mainly aimed at how to deal with the waste water produced by power plants, how to achieve zero emissions, 0 pollution. This paper mainly on the type of wastewater treatment for the development of a relative waste disposal plan, because the domestic sewage treatment technology is limited, so draw on some foreign sewage treatment methods and technology, design steps using filtration treatment method to eliminate the solid impurities in the waste water, The ph of the sewage was reached to the normal level through neutralization and treatment, and the Biodegradation method was used to degrade the organics in the wastewater. After these three steps can not discharge sewage and two precipitation to discharge sewage. In the process of sewage treatment is the use of PLC logic control, PID control program to complete, in the process of work can be realized manually and automatically two modes, the two control mode is to adapt to different production requirements. At the same time, the design uses the configuration King to monitor the system, can monitor the dissolved oxygen content and ph value in real time, and can see the working condition of the whole system. The final result of the subject requires that the sewage treatment system be able to achieve the whole process without human operation and can be changed according to the situation of real-time monitoring.
Keywords : sewage treatment, PLC logic control, kingview
目 录
第1章 绪论 1
1.1自动化污水处理的背景及意义 1
1.2自动化污水处理现状 2
1.2.1污水处理自动化现状 2
1.2.2 PLC 变化及现状 3
1.3污水处理控制系统主要研究内容 4
第2章 污水处理系统 4
2.1 有害废水类型说明 4
2.2 方案说明 5
2.3 处理过程分级说明 5
第3章 污水处理系统控制系统设计 6
3.1系统设计 6
3.2硬件补足及设置 7
3.2.1 I/O口分配 10
3.2.2硬件接线图 11
3.2.3电气接线图 12
3.3手自动控制系统设计 12
3.3.1手动控制模式 13
3.3.2非手动控制模式 14
3.3.3 梯形程序图说明 16
第4章 触摸屏系统设计 18
4.1 组态王概述 19
4.2 连接可编程逻辑控制器 19
4.3 变量定义 20
4.4组态画面的设计 20
4.4.1 主页的制作 22
4.4.2 各组态画面的制作 23
4.4.3 监控画面绘制 25
第5章 测试与分析 27
5.1 准备部分 27
5.2 系统测试与分析 27
5.2.1 手自动测试起停 27
5.2.2 比例积分微分测试与分析 27
第6章 结束语 29
致谢 30
参考文献 31
附录一 PLC程序 32
第1章 绪论
1.1 自动化污水处理的背景及意义
就当今环境来说，环境的污染会影响到各国在经济方面的发展，还会影响各国的生态平衡。现在环境污染问题中比较严重的就是水污染了，因为水污染会影响着人们生命的健康。因为污水的大量排放也导致了其他干净的水资源也被污染了就导致了水越来越缺乏。污水的乱排放还会杀害许多是动植物，酸碱性污水如果没有合理处理就排放的话还会容易造成酸雨。因为生活水平质量在不断提高，人们对生活环境的要求也越来越高了，也更加追求生活的质量了，不管是从人民百姓自身的角度出发还是从国家的角度，他们都逐渐地把注意力放在了环境上。因为现在工业发展非常迅速，所以工业排放很不达标，只注重了量而忽视了质，导致了很多的污染状况，还有人们在生活中乱丢垃圾乱排放生活污水也导致了很多的污染。现在的生活环境的污染状况越来越严重了，这样自然而然的就会破坏了生态的平衡，一旦生态环境被打破了平衡就会导致无法挽回的后果，造成严重的经济损失。因为国家环境保护方面开始重视了，所以在各种工业上也采用不同的减污除害的方案。虽然国家在有些工业上已经限制了排污量，但是有一些工厂还是达不到到国家的排污标准。例如火力发电厂这些工厂排污力度还是不够的，他们需要进一步的进行排污处理。仍然有很多的电厂对他们自己产生的工业废水没有进行合理的处理，没有根据国家的排放要求反而到处排放导致了其他水源的严重污染。但是和其他国家相比，我国对污水处理方面的力度还是远远不够的。就拿美国对污水处理来讲，他们的国家也有很多的电厂，但是他们对污水处理方面的技术都是很高的。因为他们在污水处理上使用了先进的技术，和美国比起来我国的污水技术还是落后一大截的。因为随着时代的发展，人们的生活质量越来越高了而且生活品味也越来越高了，所以对环境的要求也越来越多了。而且国家对环境保护方面滴意识也越来越强了，减少了污染工业的发展。因为以前工业发展的很多很杂，给很多环境带来了恶劣的影响。虽然国家现在对各工厂的排放量有一定的限制，但是电厂的废水排放还是达不到一定的标准。所以废水方面的处理不够好，导致水污染很严重、水资源非常的缺乏。所以现在国内对这方面的发展很重视，这个对废水处理的新兴行业也快速的发展起来。因为现在是二十一世纪，现在的科技跟以前比起来技术不知提高了多少倍，现在在自动化行业上，PLC在各个行业上应用的都是非常的广泛，所以在污水处理方向上也使用了PLC的技术。
本课题主要是用的是PLC对电厂的废水进行自动化的处理，使得电厂生产产生的污水能达到国家的污染排放量的限制之下现在PLC在各个行业中应用的非常广泛，是因为它本身有很多的优点来讲，它的体积很小，可以很容易地装在机械的内部礼使得机械可以整体化看上去很美观，而且它的生产价格成本也低。虽然PLC看上去很小，但是它实际的功能确实非常强大。因此可以看出它的体积跟它的功能是不成正比。使用PLC控制系统可以实现对污水进行自动化处理，这种系统对污水的处理上有很大的效果。在实际的污水处理的过程中可以提高工作的效率的同时可以提高工作的质量，可以降低工业的生产成本，节省劳动力。因为企业的生产成本降低了，然后劳动力的成本也降低了，由此相对来说企业的利润就会越来越大了。自从PLC这个系统使用在污水处理上，受到了这个行业的热烈欢迎。PLC控制系统使用比其他系统虽然有很多的优点，但是它也有一定的缺点就是它自身不能够显示系统的运行状况。所以本课题的设计中使用了组态王和PLC来进行通信。组态王可以显示一些PLC不可做到的功能界面，组态王的功能界面能够实时的监测系统的系统运行时的工作状况。
根据上面文段所讲述的，所以本课题使用用的是PLC逻辑控制系统，作为污水处理系统的重要部分。通过组态王去监测系统的运行状况，可以通过它 的界面实时地反映出来。
1.2自动化污水处理现状
1.2.1污水处理自动化现状
在我国的国内对污水处理这一方面上的技术人员还是比较少的，是因为我国的技术发展力比较低下。所以导致了我国对污水处理这个技术方面处理的不够及时导致了水污染会越来越严重，导致了水资源也越来越缺少。后来我国对污水处理方面进行了一些技术性的处理，但是这些技术处理遍布不广泛只是在一些大型的电厂里才会投入使用或者是我国的大型国企中进行此技术的使用。而一些小的工厂或者是私企、民营企业根本不会有这种技术处理，所以导致了它们的污水排放特别的严重，给美丽的环境泼了一滩污水。但是随着经济技术条件的发展，这种技术已经遍布到了每一个角落因为经济条件越来越好了，人们对生活的品味也越来越高，所以慢慢地认识到了环境对我们的生活是有多么重大的影响，没有一个好的生活环境就会影响我们的身体健康，影响自己的心情。因为水是人们的生命的源泉，没有了干净的水资源就相当于没有了生命，没有了生命世界也是一片灰。因此现在市场上出现了很多针对水净化类的一系列产品，这个可以看出来人们对水的质量要求越来越高了，对健康要求也越来越高了，更加希望有个硬朗的身体素质。现在我国污水处理还是在一个快速发展的阶段，需要更多这个方面的技术人员进行深层次的研究，使得我国与发达国家之间的技术差距越来越小。因为时代在前进，技术在发所以各个行业都在慢慢的改进自己的污染生产的环境，创造一个干净和谐的生产环境。污水处理系统的发展，从以前需要人工排放、人工处理的生产模式的转变成现在的智能自动化的污水处理模式从家家户户使用智能净化器，可以看出我国污水处理技术在慢慢提高和普及。因为PLC，不管是在硬件上还是在软件上都有很大的优势，它有很大的潜在能力。使用PLC的污水处理控制系统，对我国未来水资源发展有着很大的影响。现在我国在污水处理的技术方向上技术已经比较先进了，跟国外的差距也慢慢的缩小了，我国生产的一些产品对外出口走向了国际化。
1.2.2 PLC 变化及现状
PLC能快速发展主要原因是计算机技术和微电子技术的日益成熟，实现了从一位机到8位机的转变，之后在PLC中广泛的运用了微处理器和微型计算机，现在的PLC逐渐成型完善。第一台PLC是在上世纪的七十年代由美国研究出来的，它一开始的出现只是代替了继电器的发展，只有实现的一些顺序逻辑功能，但是随着时间的发展它的功能越来越多。在八十年代跟九十年代的时候，它已经被应用在很多的工业化领域上。可编程控制器得到了广泛使用，因为它有着不可替代的重要性。在这些大型行业中，设备的通信和联网必不可少，而这个时期的可编程逻辑控制器也具有了遵守一定协议的通讯接口。到20世纪90年代以后，由于PLC的日益完善以及编程语言的快速发展，可编程控制器也走向成熟，得到了非常广泛的运用。
1.3污水处理控制系统主要研究内容
本课题使用的是三菱PLC作为电厂污水处理系统核心部分，使用组态王为上位机监控程序运行，可编程逻辑控制器作为下位机。用这两个设备实现系统的设计，并使用组态软件来设计监视画面，实现对污水状况的实时监控。把采集的数据值及其变化趋势直观的显示出来。
一、 清楚电厂废水处理系统的技术背景和使用意义及目前的技术发展现状
二、 设计电厂废水处理的工艺流程，提出符合实际需要的控制要求
三、 根据提出的控制要求来设计软件功能，并使用梯形图来编写逻辑程序
四 、根据组态王界面的实时监控情况实现对系统中溶解氧含量等参数进行绘画。
五、 根据控制要求，调试系统，得出调试结果
