基于PLC的污水处理控制系统设计摘要
近年来，我国政府越来越重视污水处理工作，不但加强了环境保护和污水处理，同时也加强了污水处理厂建设和污水处理的自动化控制。然而，目前国内的污水处理技术和控制技术仍存在技术落后、效率低下等问题，因此，设计一套科学、可靠的污水处理系统迫在眉睫。
在此背景下，本设计通过对污水处理控制系统进行总体设计，进行PLC的选型、传感器的选型、变频器的选型，实现污水处理控制系统的硬件设计。基于此进行污水处理控制系统的软件设计，主要从控制系统程序设计及监控界面设计两个方面着手，在程序设计方面主要包含有程序流程图设计、梯形图设计，在监控界面设计方面主要为工艺流程界面设计。本课题设计的污水处理控制系统控制精度较高，有着一定的实际应用价值。
关键词：PLC;污水处理；控制系统；组态监控
目录
第一章绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 1
1.2.1国外研究现状 1
1.2.2国内研究现状 2
1.3课题设计的内容 3
第二章污水处理控制系统总体设计 4
2.1结构组成 4
2.2工艺流程 5
第三章污水处理控制系统硬件设计 10
3.1PLC选型 10
3.2传感器选型 11
3.3变频器选型 13
3.4电动机选型 14
3.5电路图设计 14
3.5.1温度检测回路设计 16
3.5.2液位检测回路设计 17
3.5.3PH检测控制回路设计 17
3.5.4溶解氧检测回路设计 18
3.5.5电气原理图设计 18
第四章污水处理控制系统软件设计 20
4.1编程软件概述 20
4.2程序流程图设计 20
4.3PLC梯形图设计 25
4.4组态界面设计 27
4.4.1MCGS简介 27
4.4.2界面设计 29
第五章总结 31
参考文献 32
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第一章绪论
1.1研究背景及意义
水是人类赖以生存的宝贵资源，是世界上最重要的物质之一。虽然地球上的水资源很丰富，可是人类可以利用的淡水资源非常有限，仅为全球水资源总量的3/1000。中国水资源相对匮乏，人均耗水量仅2300立方米，平均年降水量630毫米，在世界上排名第109位，占人均用水总量的四分之一。此外，中国的水资源分布很不平衡，主要集中在东南，而在西北偏少，从东南到西北逐渐减少。81%的水资源分布在长江流域和长江南部，是中国最大的水源地。长江北部的水资源总量只占全国19%,而它的总人口却占全国的45.3%,耕地面积占64.1%,人均水资源占有量只有517立方米，是全球平均水平的1/20,是我国平均水平的1/5。中国的人均水资源利用率较低，而且存在着严重的环境污染问题。随着我国人口的不断增长，社会经济的发展，城市生活污水的排放量也不断增大。在这样的大环境下，加强对污水处理系统的研究和开发已迫在眉睫。基于以上背景，本课题详细设计了一款基于PLC的污水处理控制系统。该系统利用PLC实现对污水处理设备的自动运行，具有高度的智能化和可控性。当污水处理设备发生故障时，系统能够自动报警，确保设备的安全运行。通过这样的自动控制系统，可以实现整个污水处理过程的无人值守，提高设备的稳定性和安全性。本课题的研究内容包括总体设计、硬件设计和软件设计等方面。总体设计部分对污水处理控制系统进行了结构组成和工艺流程的分析和设计，为后续的硬件和软件设计提供了指导。硬件设计部分包括PLC选型、传感器选型、变频器选型和电动机选型，并在此基础上进行了电路图的设计。软件设计部分主要涉及编程软件的选择、程序流程图的设计和PLC梯形图的设计，以及采用MCGS软件进行组态界面的设计。
1.2国内外研究现状
1.2.1国外研究现状
欧美等发达国家在工业化初期便技术力量雄厚，对城市污水的处理已经有了
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比较成熟的经验。16世纪中期，英国第一次使用石灰盐和金属对城市污水进行了治理，这是第一个对污水进行处理的实践[1]。
1893年，英国第一台生物过滤机建成，并迅速在欧洲和北美等国家得到迅速的普及。第二次世界大战之后，许多国家都在建设城市的污水处理厂。美国联邦政府在上个世纪70和80年代投资了一千亿美元来处理污水。为了避免生活和工业污水的污染，美国修建了超过14000座污水处理厂。法国、德国也有数千座这样的污水处理厂[2