SBR污水处理工艺自动控制系统的设计

【摘要】：随着经济的不断发展,水资源已经成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素,造成我国严峻水环境形势的原因主要包括三个方面：水资源短缺、水污染严重、浪费惊人。在生活质量越来越被重视的今天,城市水污染治理是一个刻不容缓的问题。根据经济发展的需要,全国各地相继建成各种各样的污水处理厂,但在实际运行中,其自动化程度并不高,而且运行效果不佳。Sequencing Batch Reactor (SBR)为序列间歇式活性污泥法,又称作序批式活性污泥法,是一种污废水生物处理技术。它是按时序来以间歇曝气方式运行,改变活性污泥生长环境的,被全球广泛认同和采用的污水处理技术。由于SBR污水处理工艺独具的时序特性,使得它能够采用自动控制技术来提高其运行效率。目前国内的SBR污水处理工艺计算机自动控制技术大部分都是仅对工艺过程进行的流程自动控制,不能够很好的确保出水水质。本文根据SBR污水处理工艺过程的发展及国内外污水处理过程自动控制现状的分析研究,在对SBR污水处理工艺流程进行全自动控制的基础上,利用西门子组态软件Wincc建立组态界面,使得监控PC机能够更加清楚的展现出现场状况,并利用PROFIBUS进行通讯实现PLC现场控制设备与控制室PC机之间的信息传输,最终达到控制室对现场设备的全自动控制及现场开关对设备的手动控制,对现场的实时数据和历史数据进行监控与记录,组态界面能够清晰明了的显示出现场情况,不仅使得对整个系统的控制更加灵活,而且可以确保系统工作的可靠性与准确性。 【关键词】：SBR 工艺特点 自动控制 Wincc PLC
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外的研究现状及意义11-13
• 1.2.1 国外的研究现状11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.2.3 研究意义12-13
• 1.3 SBR污水处理工艺自动控制系统的发展趋势13
• 1.4 本设计的重大意义13-15
• 1.5 本设计的研究内容及重点15-17
• 第2章 SBR污水处理工艺介绍17-24
• 2.1 SBR工艺的历史17
• 2.2 SBR工艺的特点17-19
• 2.3 传统SBR工艺的工艺流程19-20
• 2.4 SBR污水处理工艺的发展20-22
• 2.5 自动控制系统在SBR工艺中的应用22-24
• 第3章 SBR工艺自动控制系统的设计24-35
• 3.1 系统控制设备与检测设备24-25
• 3.2 控制系统需要满足的工艺要求25-26
• 3.3 控制系统硬件的选择26-33
• 3.3.1 控制策略选择26-27
• 3.3.2 控制系统的结构27-28
• 3.3.3 控制系统硬件S7-300PLC介绍28-29
• 3.3.4 S7-300PLC的选型29-32
• 3.3.5 系统控制量的统计与分析32-33
• 3.4 自动控制系统网络通讯的选择33-35
• 3.4.1 现场总线的特点33-34
• 3.4.2 现场总线种类选择34-35
• 第4章 控制系统的软件设计及组态35-50
• 4.1 PLC程序设计35-43
• 4.1.1 STEP7软件35-36
• 4.1.2 PLC组态与MPI、DP网络的搭建36-41
• 4.1.3 PLC编程41-43
• 4.2 网络通讯的实现43-44
• 4.2.1 PROFIBUS-DP的网通讯43
• 4.2.2 MPI网络的搭建与通讯43-44
• 4.3 组态监控设计44-50
• 4.3.1 WINCC组态软件简介44
• 4.3.2 建立SBR污水处理工艺自动控制系统监控画面44-50
• 第5章 实际应用50-53
• 5.1 污水处理厂概况50-52
• 5.2 应用结果52
• 5.3 应用的意义52-53
• 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-59
• 附录1 污水处理厂鸟瞰图59-60
• 附录2 设计主程序60-61
• 附录3 通讯程序61-63
• 附录4 设计的主电路图63

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