基于plc的污水处理系统的设计其他的图加qq452551907。或电话

基于plc的污水处理系统的设计其他的图加qq452551907。或电话内容摘要：

PLC 与继电器构成的控制装置的重要区别之一就是工作方式不同，继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作，只要形成电流通路，就有可能有几个电器同时动作。 而 PLC 则不同，它采用循环 扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该 线圈触点才会动作，而且每次只能执行一条指令，这也就是 PLC 以“串行”方式工作的，这种工作方式可以避免继电器控制的触点竞争和时序失配等问题。 也可以说，继电器控制装置是根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而 PLC 控制则 需要出入 传送、执行程序指令、输出 3个阶段才能完成控制过程。 1．循环扫描技术 PLC 采用循环可以分为 3 个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到 PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。 （ 1） 输入阶段 在这个阶段中， PLC 先进行自我诊断，然后与编程器或计算机通信，同时中央处理器扫描各个输入端并读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。 （ 2）执行程序阶段 在这个阶段中， PLC 按照由上到下的次序逐步执行程序指令。 从相应的11 输入存储单元读入输入信号的状态和数 据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储器单元。 这一阶段执行完后，进入输出阶段。 在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。 （ 3）输出阶段 在这个阶段中， PLC 将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块想外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。 2． PLC 的输入 /输出响应时间 I/O 响应时间是指某一输入信号从变化开始到系统相关输出端信号的改变所需要的时间。 因为 PLC 的循环扫描工 作方式，所以收到输入信号的时刻不同，响应时间的长短也就不同。 下面就给出最短和最长响应时间。 最短响应时间：一个 扫描周期刚结束就收到输入信号，即收到这个输入信号与开始下一个扫描周期同时，这样的响应时间最短。 考虑到输入电路和输出电路的延时，所以最短响应时间应大于一个扫描周期。 最长响应时间：在一个扫描刚完成输入读取后才接到输入信号，这样这个输入信号在该扫描周期将不会发生变化，要等到下个扫描周期才能得到响应，这时的响应时间最长。 PLC 控制系统设计原则和设计步骤 1．设计原则 PLC 控制系统是为工艺 流程服务的，所以它首先要能很好地实现工艺提出的控制要求。 PLC 控制系统的设计应遵循以下原则。 （ 1） 根据工艺流程进行设计，力 求设计出来的控制系统能最大限度地满足控制要求。 （ 2） 在满足控制要求的前提下，尽量减 少 PLC 系统硬件费用。 （ 3）考虑到以后控制要求的变化，所以控制系统设计时应考 虑 PLC 的可扩展性 （ 4） 控制系统使用和 维护方便、安全可靠。 2．设计步骤 一般 PLC 控制系统的 设计步骤如图 33，具体操作如下。 12 开始设计控制要求分析确定输入输出设备选择合适的PLCI/O点 数分配PLC 程序设计模拟调试现场联机调试整理技术文件设计结束 图 33 设计步骤示意图 （ 1）控制要求分析 在设计 PLC 控制系 统之前，必须 对工艺过程进行细致的分析，详细了解13 控制对象和控制要求，这样才能真正明白自己所要完成的任务，并更好地完成任务，设计出令人满意的控制系统。 （ 2）确定输入 /输出设备 根据控制要求选择合适的输入设备（控制按钮、开关、传感器等） 和输出设备（接触器、继电器）。 并根据所选用的输入 /输出设备的类型和数量，确定 PLC 的 I/O 点数。 （ 3）选择合适 PLC 确定 PLC 的 I/O 点数后，就根据 I/O 点数、控制要求等来进行 PLC 的选择。 选择包括机型、存储器容量、输入 /输出模块、电源模块和智能模块等。 （ 4） I/O 点数分配 点数分配就 是规定 PLC 的 I/O 端子和输入 /输出设备的对应关系，画出I/O 接线原理图。 （ 5） PLC 程序设计 本阶段就是根据控制对象和控制要求对 PLC 进行编程。 首先把工艺流程分为若干阶段，确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设备，还有不同阶段之间的联系，然后画出程序流程图，最后再进行程序编制。 （ 6）模拟调试 程序编制好后，可以用按钮和开关模拟数字量，电压源和电流源代替模拟量，进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。 （ 7）现场联机调试 现场联机调试就是将 PLC 与现场设备进行调试。 在这一步中可以发现程序存在的实际问题 ，然后经过修正后使其满足控制要求。 （ 8）整理技术文件 这一步主要包括整理与设计有关的文档，包括设计说明书、 I/O 接线原理图、程序清单和使用说明书等。 污水处理 PLC 控制系统的设计分析 污水处理的过程 本文中的污水 处理采用 SBR 污水生物处理工艺，即序批式间歇活性污泥法。 这种工艺是按“进水、反应（曝气等）、沉淀、排水”步骤周期性进行生化反应。 从污水 流入开始到排水结束算做一个周期。 工艺流程图如图 34 所14 示。 图 34SBR 工艺流程 基本操作运行程序如下。 进水 阀门 打开，污水通过粗格栅，经过水泵，然后细格栅过滤到达 SBR池。 反应工序是 SBR 工艺最主要的一道工序。 当污水注入达到预定容积后，停止进水，空气阀门打开，鼓风机启动，开始曝气，同时潜水搅拌器和回流污泥泵运行，可开始反应操作，如驱除 BOD、硝化、磷的吸收以及反硝化等。 根据反应需要达到的程度，进行曝气和搅拌，并决定反应的时间长短，必要时可投加药剂。 在进入沉淀工序前，应进行短时间的微量曝气，以吹脱污泥上黏附的气泡或氮，以保证排泥顺利进行。 当 SBR 池停止曝气以后 ，空气阀门关闭，潜水搅拌器和回流污泥泵停止运行，开始重力沉淀和泥水分离。 SBR 池水位达到最高水位，并经过沉淀工艺以后，上清液（上面的清液）由滗水器缓慢排出池外。 当池水 位达到处理周期开始时的最低水位时，停止滗水。 剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行，排泥至储泥池。 设备控制要求 15 （ 1）两台粗格栅除污机，由时间间隔来控制 其开或者停。 一般开 10min,停 1h。 （ 2）两台水泵，由浮球控制。 当集水池处于低水位时，关闭所有泵；当水位较高时，开一台水泵；当水位高时，开两台水泵；当 水位很高时，发报警信号。 （ 3）两台细格栅由时间控制其开或停。 一般开 10min,停 1h。 （ 4）当有一台细格栅工作时，皮带运输机滞后 10s 开机。 （ 5） SBR 池内进水阀门依次开启，当 1池水位升到一定液位后关阀门，然后开 2进水阀门， 2池水位升到一定液位后关阀门，然后开 3进水阀门，依次类推。 （ 6）进水阀门关闭后，空气阀门开启潜水搅拌器和回流污泥泵同时开启。 曝气 3h 后关闭空气阀门，潜水搅拌器和回流污泥泵也随之关闭。 （ 7）空气阀门关闭 1h 后，滗水器开始运行。 当 SBR 池液位下降到一定液位后停止运行。 （ 8）剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行，排泥至储泥池。 储泥池液位达到高液位或 1h 后停止运行。 （ 9）当开启 1 个空气阀门时，开启一台鼓风机，当开启 2 个或 3 个空气阀门时，开两台鼓风机。 （ 10）脱水机按水处理工艺要求工作，单体为自动化组。 设备与其在工艺中代号的对应关系表如表 1A 和表 1B 所示。 （见附录 3） 上位监控管理机 PLC 通过通信电缆将采集参数传送给上位监控管理机，通过上位监控管理机可实时监测有关参数变化，并保留一段时间的数据，形成变化曲线。 同时可以实时监测所控设备工作状态，具有设备故障报警、 参数打印等功能。 模拟显示评 可以直观地了解格栅除污机、水泵、空气阀门、滗水器、剩余污泥泵、脱水机等主要设备的工作状态。 16 第 4 章 硬件部分设计 电机的控制电路 电机控制分为本地控制和远程 PLC 自动控制。 配电线依次经过断路器1QF、交流接触器 1KM,热继电器 1KH 对电机进行供电。 电路图中元件的功能如下 [11]： 图 41 电机电气原理控制图 断路器 1QF：断路器（曾称自动开关）在电路中主要起到短路和过载保护作用，还可有欠电压保护和远距离分断电源等功能，也可以直接操作不频繁 起动电动机和电路转换作用。 一般情况下，断路器闭合，只有当电机发生短路或者过载时，短路其动作，断开线路，停止电机，起到保护作用。 交流接触器 1KM：接触器主要控制对象为电动机，也可用来控制其他电力负载。 交流接触器 的触头有主触头和辅助触头，触头又 分为常开触头和常闭触头， 当交流接触器线圈动作时，常开触头闭合，常闭触头断，对电机的控制还 要通过对交流接触器线圈的控 制 来实现。 热继 电器 1KH：电机过载时，电流变大，热继电器 1KH 动作，切断电路，17 实现保护作用 ［ 12］。 主令开关 SAK：主令开关主要 用于本地控制与 PLC 远程控制之间的切换。 当主令开关触点①②接通时，为本地电控柜控制。 触点③④接通时，为远程 PLC 控制。 主令开关实现本地控制和远程 PLC 控制之间的转换。 由控制原理图 41 可以看出，当 L11 和 N 之间加上 220V 的电压时，红色电源指示灯 1HR 亮，作为控制的电源指示。 控制分为电控柜就地控制和PLC 远程控制，主要通过主令开关 SAK 来选择，当主令开关选择①②时（电控柜就地控制），按动起动按钮 1SF，由于停机按钮 1SS 和热继电器 1KH 为常闭状态，电路导通，交流接触器 1KM 通电动作（吸合）， 1KM 的一个常开触点也动作（变为导通状态，即电机的运行状态），同时电机运行指示灯 1HG变亮。 此时，松开起动按钮 1SF，由于 1KM 的一个常开触点闭合将 1SF 短接，所以交流接触器 1KM 保持通电状态，其主触头导通，电机起动。 停机时，按动停机按钮 1SS，由于 1SS 为一常闭按钮，所以按动时变为断开状态，下面的交流接触器便停止供电，自动断开，其常开触点也为断开状态，电机停止运行，运行指示灯 1HG 灭。 如果电机运行在过载状态下，当达到一定时间时，热继电器 1KH 动作，交流接触器 1KM 由于 电源断开，电机停止，并且无法自动起动。 电机 的远程控制是通过控制自控柜中的直流继电器（ MY2NJ ）的吸合来实现。 当主令开关由①②转向③④时，此时，即使电机为运行状态，由于交流接触器的断路，也将自动停机。 ③④导通时， PLC 检测到相应的信号，即认为电机为远程控制。 当 PLC 认为应该起动电机时， COME 和 OUT1 之间形成 24V 的直流电压， 24V 继电器 1KA 吸合，从而交流接触器 1KM 吸合，电机起动，运行信号经过 1KM 的一个常开触点反馈到 PLC 的状态输入端。 阀门的控制电路 阀门的电气控制原理：阀门的电气控制电路如下图 42，在闸阀电机的主 接 线图中，通过 两个接触器 1KM 与 2KM 来控制闸阀电机的正转与反转；控制电路中， 1HR 做为电源指示， 1SF 为闸阀门打开（电机正转）按钮， 2SF为闸阀门关闭（电机反转）按钮；手动自动选由具有两个常开触点与两个常闭触点的主令开关 SAK 来实现；为了 防 止打开关闭两种情况同时出现，造成短 路的后果，用两个接触器常闭触点来互相限制两个接触器，形成任何时 候，只允许一个接 触 器处于吸合状态； 闸门与阀门本身提供了机械式到位限制开18 关，有常开与常 闭触点，例如到阀门开到位时，开 到位限制开关常闭点断开，自动断开控制电路，完成打开控制，同时常开触点向 PLC 提供闸阀门打开与关闭状态。 图 42 阀门电气原理控制图 传感器 超声波传感器 超声波传感器系统由发送器、接收器、控制部分以及电源部分构成。 发送器常使用直径为 15mm 左右的陶瓷振子，将陶瓷振子的点振动能量转换为超声波能量并向空中辐射。 除穿透式超声波传感器外，用作发送器的陶瓷振子也可用做接收器， 陶瓷振子接收到超声波产生机械振动，将其变换为电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超声波进行检测。 在超声波检测技术中，不管 哪 种超声波仪器，都必须把 电能转换超声波发射出去，再接收回来变换成电信号，完成这项功能的装置就叫超声波换能器，也称探头。 将超声波换能器置于被测液体上方，向下发射超声波，超声波穿过空气介质，在遇到水面时被反射回来，又被换能器所接收并转换为电信号，电子检测部分检测到这一信号后将其变成液位信号进行显示并输出。 由超声波在介质中传播原理可知，若介质压力、温度、密度、湿度等条件一19 定，则超声波在该介质中传播速度是一个常数。 因此，当测出超声波由发射到遇到液面反射被接收所需要的时间，则可换算出超声波通过的路程，即得到了液位的数据。 图 43 和图 44 分 别为超声波震荡电路和超声波接收电路。 RP3。