论文总字数：16891字

摘 要

近年来，随着城市规模扩大,为了解决我国城市所面临的水资源匮乏及环境污染等问题,中水回用系统的建设正成为节约城市用水的有效途径之一。在小区、学校等用水分散点 建立中水回用处理系统，将污水就地按时处理,可一定程度缓解城市生活供水紧张。

本文完成了对基于PLC 的中水回用控制系统的软硬件设计。以西门子S7-200 系列 PLC 进行下位机控制，并采用各类传感器采集信号，设计了控制电路和PLC程序。经过PLC处理分析后分别控制了各水泵、风机以及阀门的启停与开关，从而实现能够中水回用处理过程的自动化操作。上位机使用 MCGS组态软件进行生活污水处理过程画面监控,融合了过程控制设计、现场操作以及资源管理于一体，实现最优化管理。

关键词： 中水回用 传感器 PLC 组态软件

Design and implementation of control system for reclaimed water reuse

Abstract

In recent years, with the expansion of the city, in order to solve water resources shortage and environmental pollution problems faced by China's urban areas, reuse of water system construction is becoming one of the effective ways of urban water conservation. The design of software and hardware for the control system of reclaimed water reuse based on PLC is accomplished in this paper.

The design of software and hardware for the control system of reclaimed water reuse based on PLC is accomplished in this paper by applying the Siemens S7-200 series PLC machine control , control circuit design and PLC program are accomplished. In this paper, the temperature sensor, liquid level sensor, flow sensor and pH sensor are utilized to collect signals. After the PLC analysis, the pump, blower and valve are respectively controlled to start and stop and switch, so as to realize the automatic operation of the reclaimed water reuse processing .The upper computer uses MCGS software to carry out the picture monitoring, the process control design, the operation and the resources management in the integration, which realizes the optimization management.

Key words：Reclaimed water reuse; Sensor; PLC; Configuration software

目 录

摘 要…………………………………………………………………………….………I

ABSTRACT……………………………………………………………………………II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 国内外中水处理发展状况 1

1.3 论文主要工作 2

第二章 中水处理工艺流程 4

2.1 中水处理的各项指标 4

2.2 中水的分级处理 4

2.3 中水处理的工艺流程 5

第三章 硬件组成及电路设计 8

3.1 PLC的介绍与选择 8

3.1.1可编程控制器的定义 8

3.1.2可编程控制器的用途和特点 8

3.1.3 可编程控制器（PLC）的选择 8

3.2 传感器的选择 8

3.3控制电路设计 9

3.3.1控制系统总体框图 9

3.3.2电机控制电路 10

第四章 控制系统的软件设计 12

4.1 总体流程设计 12

4.1.1手动模式 12

4.1.2自动模式 12

4.2 PLC控制程序的设计 15

4.2.1 PLC控制功能分析 15

4.2.2 PLC的I/O资源配置 15

4.2.3 部分系统流程图 17

4.2.4中水处理回用控制系统的整体流程框图 19

4.2.5 各模块程序编写 20

4.3.1 组态软件的选择 24

4.3.2 组态画面的设计步骤 24

4.3.3 组态图形界面的设计 24

第五章 结 论 26

参考文献 27

致 谢 29

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

“中水”^[1]这一词起名于日本，主要讲的是城市中水或者是生活中水经过处理后达到一定的水质标准、能够在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水，中水水质介于上水与下水水质中间。结合了国内外水处理发展趋势，中水回用系统的建设已然成为缓解城市水资源紧张的主要途径之一。人类进入21世纪以来，随着人口增长和工业持续繁荣，水资源消耗非常巨大，水资源短缺的问题已经成为世界各国的难题。滥用地下水资源造成地表塌陷，工业和生活污染物导致有限的淡水资源不断污染，仅仅大力倡导节约用水已不能完全解决水资源匮乏的难题。所以中水回用处理技术应运而生，为水资源的“开源”提供了一个新的思路。我国城镇人口密度大，供水点分散，特别适合发展中水回用，将小区、学校、医院等场所的生活污水就近就地收集处理，作为非直接饮用的城市杂用水，可用于清洗街道、车辆，绿化植被等，这将大大减少了城市对饮用水及水源的需求，同时也增加了城市生活生产的供水。

中国人口基数很大，人均水资源占有量就比较少，再加上地理环境的因素，水资源分布极不平衡，这些都加重了部分地区水资源短缺的状况。另一方面，日益严重的水污染已是我国经济发展和人民生活质量提高的制约因素，与社会主义科学发展观相悖，所以发展污水处理技术也是社会经济发展的迫切需要。因此，将发展中水处理放到和城市自来水给排同等重要的位置，显得格外必要^[2]。从长期来看，中水处理将成为我国社会解决水资源匮乏的重要技术，需要重点推广和技术改进，以适应不同场景下的运作。

1.2 国内外中水处理发展状况

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