论文总字数：14736字

摘 要

伴随着当代生产技术的飞快发展，设施工程现场对自动化控制装置的敏捷性、连续性、稳定性、系统性的要求是愈来愈高。本设计介绍了当前国内外污水处理系统的发展情况，以及工业污水处理的常用流程，经过对比分析，最终选择SBR即歇式活性污泥法作为污水处理的工艺流程进行污水处理系统的设计。然后，以PLC系列中SIEMENS S7-400 PLC作为主要控制核心，分别对PLC控制系统的硬件部分和软件部分进行设计。对于控制现场的监控，各级之间运用工业以太网来进行连接，利用组态王6.53对此污水处理系统界面进行设计。

关键词:自动化，污水处理， PLC，组态王

Abstract：Along with the rapid development of modern production technology, facility engineering field of automation control device of agility, continuity, stability and systemic requirement is more and more high. This design mainly introduces the current development of wastewater treatment system at home and abroad, as well as the common process of industrial wastewater treatment, through comparative analysis of SBR is xie type activated sludge process is chosen as the final wastewater treatment process of wastewater treatment system design. After the series PLC of SIEMENS S7-400 PLC as main control core, respectively for PLC control system design on the hardware part and software part. At all levels to control the scene monitoring, industrial Ethernet are used to produce connection between using kingview 6.53 monitor on the sewage treatment systems. Through analysis, the system already has a strong ability of parallel coordinate processing, more flexible, reliable, easy to extend and high processing capacity, etc.

Keywords：automation,sewage treatment, ladder diagram design, PLC, hardware configuration, kingview

目 录

1 绪论 4

1.1 当前国内外污水处理系统的发展情况 4

1.2 污水水源及其杂用水水质 4

1.3 研究目的和意义 5

1.4 课题主要设计的内容 5

2 工业污水处理基本概念及工艺流程 6

2.1 工业污水处理基本概念 6

2.2 常用的工业污水处理工艺 6

2.3 采用的污水处理流程简介 9

2.4 污水处理控制流程 10

2.5 工业污水处理系统主电路设计 10

3 污水处理控制流程中PLC的设计 11

3.1 PLC控制系统的设计分析 11

3.2 硬件部分的设计 14

3.3 软件部分的设计 16

4 组态软件对现场监控的实现 22

4.1 组态王6.53的特点 22

4.2 S7-400系列PLC的网络通信协议 23

4.3 数据采集的实现 24

4.4 污水处理控制系统监控程序 24

结论与展望 26

参考文献 27

致谢 28

1 绪论

1.1 当前国内外污水处理系统的发展情况

随着社会的的发展，中国在污水处理方面的技术得到长足的进步。国家从七五开始就加强了对污水处理技术的投资力度和研究，不管是人力还是物力都有了很大的投入。对于污水处理技术，在七五到八五在氧化塘方面加大了建设，还有便是利用农作物进行复合的自然生态处理。这些方法的应用使得污水处理一下子成了大家关注的焦点。之后各专家组以及国内的有识之士都对此付出了努力。高负荷生物膜的应用给污水处理技术的提升带来了更多可能，高负荷活性污泥也是污水处理的重要物质，一体化氧化沟技术的深入研究等等都是在此期间国内污水处理技术获得的巨大进步。在前期研究出的成果在九五期间既得到充分的应用，也得到更多的改善。目前在水污染治理技术上，我国已能提供下列处理技术，其中既包括传统的，也包括一些新型的污水处理办法如：SBR法和氧化沟技术、酸化水解好氧技术和多种类型的稳定塘技术等，这些污水处理技术不仅在工厂里得到了应用，获得了很大的收益，更为人们的生活水平的改善做出了巨大的贡献。这些技术很大程度地改善了国内的水质和生态环境。

国际上，由于战争等原因，污水处理一直没被拉上议事日程，直到二战之后，各国开始花费大力气来进行水污染的治理，从１９４５年之后经济的不断发展，这就导致了１９５５年后环境污染的日益加重，为此各国方才展开大规模的污水治理。工业的污水处理设施中，城市排水管线给污水的集中提供了可能，工业污水处理厂的兴建和运行更是在污水处理及整治中发挥了主力军作用。至１９６０年之后，以美国为代表的各国纷纷大量兴建污水处理厂，污水处理塔等，这些设施的建立，使得污水处理日火如荼。如今，很多国家的工业污水处理的能力都有了更大提高，建立了大量可以脱氮除磷的设施，这些设施的建立给水体水体质量的改善带来了很大的作用。

1.2 污水水源及其杂用水水质

当前，我国很多的城市供水紧张，而所得的供水很多也是来之地表和地下的。依据国家今年来的检测结果，我们的国家的地下水在遭受不同程度的污染，有点地方呈现点状的污染，更有些地方呈现面状污染，较为严重。人们的生活垃圾没有得到正确的处理，常年累积，之后又跟随雨水渗入地下，污染地下水；郊区种植使用大量的农药和化肥，也在很大程度上污染了水质；随着工业的发达，工厂风生水起，工业废水处理不达标；医院里的污水以及可能存在的放射性的污水；大城市生活污水，洗衣用水中可能含有的化学物质，以上种种都是导致水质变差的原因。

各种污水所包含的污染源物质也各有不同，正常情况下，我们利用剖析检测的方法来定性、定量的对污水的成分做出评判。一般情况下污水作为待处理的水源，其水质也基本不安全，含有大量的有害物质；让人看起来也不那么舒服，对土地农作物以及公共设施都有一定的污染及侵蚀。

1.3 研究目的和意义

每个国家的发展都离不开工业的进步，而工业的进步又必然带来环境的污染，农业技术的日益进步也使得农药和化学肥料的产量加大，这也导致了严重的环境污染。而污水则是环境污染的重要原因之一。如此说来，解决污水处理问题，意义重大。这个导致环境污染的原因也瞬间引来了世界的注目，各国政府纷纷下达指令，就这样把治理水污染的重任放在了工作日程，世界的环境保护工作也大量的展开。我国虽然地大物博，却是一个淡水量严重不足的国家，即使我们国家年平均水资源的总量为27500 亿平方米，位居世界排行榜的第6 位，人均水资源量为2330平方米，居世界排行榜的第110 位，在联合国的一次统计中，中国是13个严重缺水的国家之一。约300个城市，其中包括5O个城市严重缺水当前的短缺。据中国经济信息网统计分析，按照正常的每年总水量的约30十亿至400十亿立方米，由于缺水而产生的经济损失可达2300亿/每年，每年的经济损失目前很严重。水资源和水资源短缺沟的污染，已严重影响了人们的日常生活，严重影响了国家的经济建设和发展。因此，自动控制系统来处理的污水的优越性也明显，减少污水处理行业的成本，改善环境，构建和谐社会和社会的可持续发展，保持中国经济的快速发展，对中国的国情来说，污水处理厂的建设是非常重要的。

1.4 课题主要设计的内容

本课题旨在研究PLC污水处理系统，主要由如下内容构成：

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