基于PLC污水处理控制系统毕业论文开题报告.doc

辽宁工程技术大学 毕业设计（论文）开题报告题 目 基于PLC的污水处理系统设计 指 导 教 师 王棋萍 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 机电10-1班 学 号 1007060108 姓 名 李俊良 日 期 2014年 03月13日 一、选题的目的、意义和研究现状（一）选题的目的和意义世界上任何国家的经济发展，都会推进社会进步、促进工农业生产能力，使人民的生活得到进一步改善，尤其在工业革命之后，各国经济飞速发展，全球大量的不可再生资源（例如石油）被利用。如果这些污水无净化排出必定会给周围环境造成很大的污染，而且我国是一个严重缺水的国家，已经被联合国列为世界上13个缺水国家之一。目前我国约300个城市缺水，其中严重缺水城市有50个，据中国经济信息网分析统计，全国按目前正常需要，年缺水总量约为300亿400亿立方米，因缺水造成的经济损失达2300亿元，超过洪涝灾害。水资源的匮乏和水资源的污染已经严重的影响了人民的日常生活，严重的影响了全国的经济建设和发展长期以来在我国城市建设快速发展的过程中，由于对环境保护基础设施建设重视不够、投入不足，污水直接排入城市水系及相关流域造成江河污湖泊水质和地下水污染城市水环境污染问题日益突出，水净化就成为改善城镇居民生活环境、提高人民健康水平的主要手段之一。为保证污水处理工艺可靠、顺利实施，自动控制系统的设计及控制技术的运用要以可靠性为基础，综合考虑控制技术先进性、可扩展性，同时兼顾降低系统造价。在污水处理控制系统中，除了存在分布区域广、设备分散、控制点多及控制信息复杂等要求外，同时具有控制输入和输出以开关量参数居多，模拟量参数少的特点，而这些都是PLC控制系统的优势所在。原有的污水处理厂其控制部分采用传统的继电器控制，控制线路复杂，继电器多，长时间运行后，线路老化，频繁出现控制故障。而PLC控制器以其技术成熟、通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能价格比高等一系列优点，在工业控制中得到了越来越广泛的应用，在污水处理中采用PLC控制系统改造后，提高了自动控制的可靠性不仅减轻了工人的劳动强度而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益实现了污水厂生产管理的科学性。（二）研究现状我国工业污水处理技术从“七五”国家科技攻关开始逐步进行研究。“七五”和“八五”攻关项目在氧化塘、土地处理和复合生态系统等自然处理技术方面的研究较多，以这些成果为设计依据，建立了一些氧化塘、土地处理等污水示范工程。在人工处理技术方面，“八五”对高负荷活性污泥、高负荷生物膜、一体化氧化沟技术进行了深入研究。研究成果己被应用于大批工业污水处理厂。污水厂污泥处置问题在“九五”科技攻关中受到重视，并配套开发成套的污泥处理。经过“七五”、“八五”和“九五”期间的努力，我国在工业污水处理技术方面取得了较大的成就。目前在水污染治理技术上，我国已能提供下列工艺技术传统活性污泥法技术、各种新型活性污泥工艺如：SBR法和氧化沟技术等、酸化水解好氧技术和多种类型的稳定塘技术等，这些污水治理技术已经在水体污染、改善水体环境方面发挥了突出的作用，标志着我国工业污水处理事业发展到了一个崭新的阶段。现阶段，我国工业污水处理的工作重点已经从工艺技术的研究转移到具体项目的实施。国际上，大规模的水污染治理是在第二次世界大战后，随着50年代经济的蓬勃发展带来的60年代日益严重性的环境污染而展开的。工业污水处理设施中，城市排水管线和工业污水处理厂的兴建和运行在水污染控制中发挥着骨干作用。至70年代末，美国投入了数千亿美元兴建了18000余座城市工业污水处理厂，英国、法国、德国更耗费了巨额资金兴建了7000至8000座城市工业污水处理厂。这些工业污水处理厂的投入对国家的水体污染改善起了关键的作用，也为人类治理水污染积累了丰富的经验。现在，这些国家的工业污水处理水平又有了进一步提高，兴建了一批具有脱氮除磷功效的设施，对水体质量改善和水环境保护起了重大的作用。二、研究方案及预期结果设计原理污水由进水系统通过粗格栅和清污机进行初步排除大块杂质物体，到达除砂池中。在除砂池系统中细格栅和转鼓清污机进一步净化污水中的细小颗粒物体，将污水中的细小沙粒滤除后进入氧化沟反应池。在该氧化沟系统中进行生化处理，分解污水中的有害物质，此环节用到一些化学药剂来加强处理效果，如复合碱、氯气、油絮凝剂等。对污水进行除油、消毒、调整PH值。同时在该系统中设置有溶解氧仪超声波检测器，通过它对污水中的含氧量进行检测，根据其反馈到PLC的值来控制曝气机变频器的运行，改变污水中溶解氧的含量。潜水搅拌机的作用是推进水流，使氧化沟的污水和活性污泥处于剧烈搅拌充分混合接触，使生化反应更加充分，以最大程度地分解污水中的有害成分。经处理的污水进入沉淀池中，在刮泥机的作用下进行物理沉淀，为了加强沉淀效果，同时加入混凝剂和絮凝剂利用高分子助凝剂的强烈吸附架桥作用更加容易沉降。污水经沉淀池处理最后到达脱水环节，离心式脱水机作用下进行脱水处理后排出清水。主要研究内容包括：本课题主要设计的内容是工业工业污水处理工艺及工业污水处理系统的组成和PLC控制系统设计,主要由以下内容组成：（1）介绍了工业污水处理的基本内容，包括工业污水处理的发展现状以及工业污水处理的工艺流程；（2）介绍了PLC的基本结构和工作原理，并对工业污水处理控制系统进行设计分析；（3）具体分析设计工业污水处理的硬件系统；（4）具体分析设计工业污水处理的软件系统； （5）工业污水处理系统的调试与运行。主要解决的问题：本次毕设的主要内容是用PLC做控制器，完成对污水处理的控制，以满足污水处理和环保的要求。如果有参数超出环保要求，则PLC控制器向输入端发出电信号，PLC输出端通过控制电路作出相应的处理，调整整个污水中的参数，使它们保持在环保的要求范围内预期的结果：当设备处于自动工作方式下，相关设备按PLC程序工作，实现污水处理法的流入、反应、沉淀、排放的自动化。 三、研究进度第三周：查阅资料，确定题目，完成开题报告；四、主要参考文献1常晓玲.电气控制系统与可编程控制器 M.北京：机械工业出版社，2004. 1.2孙振强，王晖，孙玉峰.可编程控制原理及应用教程 M.北京：清华大学出版社，2005.2.3唐宇毅.电厂含油工业污水处理的PLC控制系统设计D.广州：广东工业大学出版社，2005.4廖常初.PLC编程及应用 M.北京：机械工业出版社，2005.2.5张培山，钟昆.基于PLC的工业污水处理厂自控系统的实现J.控制系统,2006,5（1）：82-83.6李英辉，赵豫龙，戴青云.基于PLC的中水处理系统J.石家庄职业技术学院报,2008,6（4）76-78.7何献忠.工业工业污水处理的PLC控制应用J.湖南冶金职业技术学院学报，2004，43（4）：86-87.8张燕宾.SPWM变频调速应用技术（第3版）M.北京：机械工业出版社，2006.153.9程玉华.西门子S7-200工程应用实例分析 M.北京：电子工业出版社，2008.1.10陶权，吴尚庆.变频器应用技术 M.广州：华南理工大学出版社.2009.1.五、指导教师意见指导教师签字：