SBR污水处理(基于PLC).doc

湖南电气职业技术学院毕业设计（论文）
2011级毕业论文设计任务书
一、课题名称：SBR废水处理系统设计
二、指导教师：姓名：方鸷翔 电话：[phone]
Email：1203894891@ QQ:1203894891
三、设计的目的与意义：
1、提高学生对自动控制的更深层次的掌握和运用。
2、拓展学生的对专业知识的应用能力和创新能力。
3、培养学生正确的思想方法、严谨认真的科学态度。
四、设计具体内容：

五、设计具体的要求：
毕业设计论文应由以下几部分组成：
（1）封面：姓名、专业、指导教师姓名、课题名称、学校名称。
（2）目录：毕业设计说明书各部分内容。
（3）摘要：对论文的思路做出总体说明。
（4）正文：毕业设计说明书的核心。
（5）结束语：对设计中所做的工作进行评价，可对设计的不足或问题作出讨论，或对未来技术及改进发表展望。
（6）致谢
附录及参考文献：将篇幅较大的表格、附图等材料附于设计说明书末。
注：论文字数要求在6000字以上。
摘要

随着我国国城市化进程的推动，中小城市(镇)数量的不断增多，由其带来的水污染问题日趋严重。序批式活性污泥法(简称SBR)符合中小城镇污水处理的基本要求，但必须实现自动控制，才能发挥其优势，使其具有更加广阔的应用前景。随着自动化技术、计算机技术的不断发展、完善,污水处理厂的自动化水平也相应提高。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。本文主要介绍了污水处理厂自动控制系统的组成、功能及如何利用PLC实现自动控制。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。

关键词：PLC 污水处理 SBR工艺

The Sewage Treatment System Based on PLC

Abstract Along with our country's urbanization drive, small and medium-sized cities (town), the increasing number of water pollution problems brought by the increasingly serious. Sequencing batch type activated sludge (hereinafter referred to as the SBR) comply with small towns is the basic requirement of sewage disposal, but must achieve automatic control, to exert its advantages, make its have more broad application prospects. As automation technology, computer technology unceasing development, improve the level of automation, sewage treatment plants also increase. And with its mature technology of PLC controller, versatility, high reliability, good flexibility, expand convenient installation and performance to price higher series of advantages, in industrial control are getting more and more widely. This article mainly introduced the sewage treatment plant in automatic control system composition, function and how to make use of PLC automatic control, and introduces the system implementation problems encountered and their solutions. In sewage treatment using PLC control system after the transformation, improve the reliability of the automatic control, not only reduce the labor intensity of the workers, but also improve the operation efficiency of wastewater treatment plant with operation efficiency, realized the scientific production management of the wastewater treatment plant.
Key words Sewage treatment PLC SBR process

　目录
中文摘要 ---------------------------------------- 2
英文摘要 ---------------------------------------- 3
第一章 绪论 -------------------------------------- 6
1.1课题背景 ---------------------------------- 6
1.2 课题目的和意义 --------------------------- 7
1.3 国内外发展状况 --------------------------- 7
1.4 本文研究的主要内容 ------------------------- 8
第二章 污水处理系统工艺流程 --------------------- 9
2.1 SBR结构及工作原理 ------------------------ 9
2.2 PLC控制系统设计原则与步骤 --------------- 10
2.3 污水处理工艺过程阐述 --------------------- 12
第三章 电气控制方案的选择及硬件的设计 ----------- 13
3.1 PLC的工作原理 -------------------------- 13
3.1.1 循环扫描技术 ------------------------ 13
3.1.2 PLC的输入/输出响应时间 ------------- 14
3.2 SBR污水处理电气控制系统设计要求 -------- 14
3.3 SBR污水处理电气控制系统的总体设计 ------- 14
3.3.1 设计过程 ---------------------------- 14
3.3.2控制系统方案设计 --------------------- 15

3.3.3 SBR污水处理电气控制系统硬件电
路设计 --------------------------- 16
第四章 污水处理系统的软件设计 --------------- 20
4.1污水处理系统软件设计的总体概述 --------- 20
4.2 污水处理各个子程序的设计 --------------- 20
4.2.1格栅除污机控制子程序的设计 --------- 20
4.2.2 空气阀门、鼓风机、潜水机拌机、回流
污泥泵控制子程序的设计 ------------ 21
结束语 ---------------------------------------- 24
参考文献 -------------------------------------- 25
致谢 ------------------------------------------- 26
附录 ------------------------------------------ 27

SBR污水处理系统设计

第一章 绪论

1.1 课题背景
地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26％，而且分布不均。
全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水。世界上许多国家正面临水资源危机： 12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施[1]。
中国污水处理行业概况:
(1) 中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。
(2) 虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，中国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。但目前中国污水处理行业仍处于发展的初级阶段。
(3) 一方面，中国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面，中国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的负荷率低。
(4) 因此中国应完善污水处理的政策法规，建立监管体制，创建合理的污水处理收费体系，扶植国内环保产业发展，推进污水处理行业的产业化和市场化。污水处理行业是一个朝阳产业，发展前景十分广阔。中国污水处理行业由此迎来高速发展期[2]。

1.2 课题目的和意义
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。特别是我国北方城市，如北京、天津、沈阳等城市水资源更为短缺。在这种情况下，污水更加不能随便外排，而是要净化之后合理利用。
我国污水处理的电耗为0.365kWh/m3、日本为0.304 kWh/m3、美国为0.243kWh/m3，因此建设符合我国具体情况的污水厂自动控制系统对降低污水处理成本、改善环境、建立可持续发展社会、保持我国经济高速发展具有重要意义[3]。

1.3 国内外发展现状
由于控制技术、网络通讯技术以及现场总线技术的飞速发展，国外的污水处理厂很早就实现了污水处理厂的网络控制，如DCS/FCS系统，同时国外较早的将SCADA技术引入到了给水排水工程中，并取得了良好的经济效益和社会效益。国外同时注重水处理PLC的开发，相继研制出了一些智能、稳定、小巧的控制单元，如AB公司的SLC系列、Siemens的s7系列、Schneider的TSX Quantum DO、化学需氧量COD分析仪。国外污水处理自控系统主要有以下特点：大量采用在线监控的水质分析仪表，对全厂的水质实行实时的监测，并有上位机记录下来，提高了测量精度;生产过程中不同程度上采用了智能控制，可以根据水质和水源的变化自动的调整相应的控制方式;大量采用遥控、遥测设备；并开始有效地利用社会信息资源，如电话网络、移动电话网络、国际互联网、气象信息等。
与国外相比，我国污水处理自动化控制起步较晚，70年代开始采用热工仪表，实行集中巡检；80年代应用分析仪表和DCS系统；到90年代，随着一大批利用国际贷款的大型污水处理厂的建成投产，我国污水处理控制系统的自动化水平有了很大提升。从外国引进污水厂的自动控制系统已广泛采用集散式计算机监控系统，应用了自动化程度较高的检测仪表，各种新工艺、新设备的大量出现并得到应用。可以说我国污水处理自动化的现状是：手动和自动兼备，自制和引用并举。可以看出我国污水处理自控系统有以下特点：对于新建的污水处理厂，引进了计算机分散控制系统，手动和自动并存的控制方式。大部分以前建设的污水处理厂自动化程度仍然很低;国产在线仪表的稳定性还没

有达到要求，所以大部分采用进口的在线仪表，但由于进口仪表价格昂贵，所以应用并不广泛。水质的检测主要是有实验人员通过实验来测量;各个控制站之间完全独立，无信息交换。并且各个控制单元由于内部资源的限制，只是实现了简单的时间控制和逻辑控制;上位机监控软件很少使用，几乎没有中控室，不能对全厂的设备实行实时监控，而一些报表的工作也主要是有厂里的工作人员手工完成。
通过对比，不难看出整体上和国外相比我国污水处理的自控系统仍然存在很大的差距，但是我国的应用前景却非常广泛、潜力很大。
1.4本文研究的主要内容
本文论述了污水处理工艺及污水处理系统的组成和PLC控制系统的设计， 主要由以下内容组成：
(1) 介绍了污水处理的基本内容，包括污水处理的发展及污水处理的工艺流程。
(2) 介绍了PLC的基本结构和工作原理，并对污水处理控制系统进行设计分 析。
(3) 具体设计污水处理的硬件系统及软件系统。

第二章 污水处理工艺流程
2.1 SBR的结构及工作原理
本论文中的污水处理采用SBR污水处理工艺，即序批式间歇活性污泥法。SBR采用时间分割的操作方式替代传统的空间分割方式，可以适应工业生产连续产生大量污水的特点。SBR废水处理系统分别由粗细格栅除污池、集水池、SBR反应池、储泥池、水泵、鼓风机和电动阀门等部分组成，在粗细格栅除污池、集水池、SBR反应池、储泥池中分别设置液位开关，用以检测水池与水箱中的液位。
本论文设计采用PLC技术，以期实现污水处理过程的实时检测和控制，保障生产过程的连续性，降低劳动强度。SBR处理周期包括进水、生化反应（曝气）、沉淀、排放等工序，污水在SBR中按序列间歇地进入每个反应工序。曝气使好氧、缺氧和厌氧状态交替进行，最终达到脱碳、脱氨和脱氮的目的。此外还有保证SBR的用风量。SBR的简易过程如图 2-1所示。

图2-1 SBR污水处理

在充氧阶段，SBR反应池去除有机物的机理与普通活性污泥法相同。不同点是，运行时，进水、反应、沉淀、排水、空载排泥5个工序在同一SBR反应池中周期性运行。当污水进入反应池后，与池内空载期的污泥混合，污水中的有机物被菌胶团吸附，并开始生物降解。反应结束后经过沉淀期，上部的水逐渐变清，利用滗水器将水排出，最后排出污泥。

2.2 PLC控制系统设计原则与步骤
PLC控制系统是为工艺流程服务的，所以它首先要很好的实现工艺提出的控制要求。PLC控制系统的设计应遵循以下原则：
(1) 最大限度地满足被控对象的控制要求。
(2) 保证PLC控制系统安全可靠。
(3) 力求简单、经济、适用及维修方便。
(4) 适应发展的需要。
PLC控制系统的设计与调试应遵循一定的步骤。整体的设计步骤如图2-2所示。

图2-2 设计步骤示意图

步骤说明：
(1) 控制要求分析
在设计PLC控制系统之前，必须对工艺过程进行细致的分析，详细了解控制对象和控制要求，这样才能真正明白自己所要完成的任务，设计出令人满意的控制系统。
(2) 确定输入/输出设备
根据控制要求选择合适的输入设备和输出设备。并根据所选用的输入/输出设备的类型和数量，确定PLC的I/O点数。
(3) 选择合适的PLC
本毕业设计采用三菱PLC，根据输入和输出端口要求选择FX2N-48MR的型号PLC。如图2-3所示。

图 2-3 FX2N-48MR
(4) I/O点数分配
点数分配就是规定PLC的I/O端子和输入/输出设备的对应关系。
(5) PLC程序设计
本阶段就是根据控制对象和控制要求对PLC进行编程。首先把工艺流程分为若干阶段，确定每一阶段的输入信号和输出要控制的设备，还有不同阶段之间的联系，然后画出程序流程图，最后再进行程序编制。
(6) 模拟调试
程序编好后，可以用按钮和开关模拟数字量，与组态软件相连接，进行模拟调试，使控制程序基本满足控制要求。
(7) 撰写论文
2.3 污水处理工艺过程阐述
(1) 进水
进水阀门打开，污水通过粗格栅，经过水泵，然后再经过细格栅过滤，污水到达集水池，再根据控制要求，将集水池中的污水注入到SBR反应池。
(2) 反应
反应工序是SBR工艺最重要的一道工序。当污水注入达到预定容积后，停止进水，空气阀门打开，鼓风机启动，开始曝气，同时潜水搅拌机和回流污泥泵运行，可开始反应操作，如驱除BOD、硝化、磷的吸收以及反硝化等[7]。根据反应需要达到的程度，进

行曝气和搅拌，并决定反应时间的长短。潜水搅拌机与曝气系统混合使用，使能耗大幅度降低，充氧量明显提高，创建水流，加强搅拌功能，防止污泥沉淀，有效防止沉淀。
(3) 沉淀
当SBR池停止曝气以后，空气阀门关闭，同时潜水搅拌机、回流污泥泵也停止运行。开始重力沉淀和泥水分离。
(4) 排水
SBR池达到高水位，并经过沉淀工艺以后，上清液由滗水器缓慢排除池外。当池水位达到设定的最低水位时，滗水器停止运行。同时，剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行，排泥至储泥池。
滗水器通过PLC可编程控制器实现自动控制，当SBR反应池的静置时间结束 且液位满足要求时，滗水器开始运行。

第三章 电气控制系统方案的选择及硬件设计

3.1 PLC的工作原理
PLC与继电器构成的控制装置的重要区别之一就是工作方式不同，继电器控制是并行运行方式，即如果输出线圈通电或断电，该线圈的触点立即动作，只要形成电流通路，就有可能有几个电器同时动作。而PLC则不同，它采用循环扫描技术，只有该线圈通电或断电，并且必须当程序扫描到该线圈时，该线圈触点才动作，而且每次只能执行一条指令，这也就是说明PLC是以“串行”方式工作的，这种工作方式可以避免继电器控制的控制的触点竞争和时序失配等问题。也可以说，继电器控制装置根据输入和逻辑控制结构就可以直接得到输出，而PLC控制则需要输入传送、执行程序指令、输出3个阶段才能完成控制过程。
3.1.1 循环扫描技术
PLC循环扫描可分为3个阶段：输入阶段（将外部输入信号的状态传送到PLC）、执行程序阶段和输出阶段（将输出信号传送到外部设备）。
(1) 输入阶段
在这个阶段中，PLC先进行自我诊断，然后与编程器或计算机进行通信，同时中央处理器扫描各个输入端并读取输入信号的状态和数据，并把它们存入相应的输入存储单元。
(2) 执行程序阶段
在这个阶段中，PLC按照由上到下的次序逐步执行程序指令。从相应的输入存储单元读入输入信号的状态和数据，然后根据程序内部继电器、定时器、计数器、数据寄存器的状态和数据进行逻辑运算，得到运算结果，并将这些结果存入相应的输出存储器单元。这一阶段执行完后，进入输出阶段。在这个程序执行中，输入信号的状态和数据保持不变。
(3) 输出阶段
在这个阶段中，PLC将相应的输出存储单元的运算结果传送到输出模块上，并通过输出模块向外部设备传送输出信号，开始控制外部设备。
3.1.2 PLC的输入/输出响应时间
I/O响应时间是指某一输入信号从变化开始到系统相关输出端信号的改变所需要的时间。因为PLC的循环扫描工作方式，所以收到输入信号的时刻不同，响应时间的长短也就不同。下面就给出最短和最长响应时间。
最短响应时间：一个扫描周期刚结束就收到输入信号，即收到这个输入信号与开始下一个扫描周期同时，这样的响应时间最短。考虑到输入电路和输出电路的延时，所以最短响应时间应大于一个扫描周期。
最长响应时间：一个扫描刚完成输入读取后才接到输入信号，这样这个输入信号在该扫描周期将不会发生变化，要等到下一个扫描周期才能得到响应，这时的响应时间最长。

3.2 SBR污水处理电气控制系统设计要求
(1) 控制装置选用PLC作为系统的控制核心，根据工艺要求合理选配PLC机型和I/O接口。
(2) 执行自动工作方式，应能按照工艺要求编辑程序并可实时整定参数。
(3) 驱动搅拌机为正、反转双向运行，因此要在PLC控制回路加互锁功能。
(4) PLC的接地应按手册中的要求设计，并在图中表示或说明。
(5) 为了设备安全运行，考虑必要的保护措施，如电动机过热保护、控制系 统短路保护等。
(6) 绘制电气原理图：包括主电路、控制电路、PLC硬件电路。
(7) 选择电器元件、编制元器件目录表。
(8) 绘制接线图、电控箱布置图和配线图、控制面板布置图和配线图等。
(9) 采用梯形图或指令表编制PLC控制程序。
3.3 SBR污水处理电气控制系统的总体设计
3.3.1 设计过程
(1) 系统由一台格栅除污机，由时间间隔控制其开或者停。为了调试方便，设置开5S，关5S。格栅池有两个浮球开关，分别标示着池中污水的液位上限值和下限值。如果液位达到上限值，关闭电动阀；如果液位在下限位以下，电动阀打开，当水位溢过下限位时，格栅机打开。
(2) 污水经过格栅除污机后由水泵1进入集水池2，当集水池2处于低水位时，关闭集水池2后面与其相连的所有阀门。集水池2中应用2个浮球作为限位开关。
(3) SBR污水处理池中都有2个浮球开关监测池水的水位。当水位到达上限时关闭水泵2同时启动空气阀、鼓风机、潜搅拌水机和回流污泥泵。
(4) 滗水机由时间控制（便于调试设定时间为5S），当空气阀门关闭5S后，滗水器开始运行，将池内的上清液排出，当时间到后停止运行。
(5) 剩余污泥泵在滗水器停止运行后开始运行，排泥至储泥池。排泥过程可以用时间来控制（为调试方便可以设计时间为30s排完）。
3.3.2控制系统方案设计
(1) SBR废水处理系统控制对象电动机均由交流接触器完成起、停控制，搅拌机要采用正、反转控制。
(2) 格栅除污池、集水池、SBR反应池、清水池等的液位检测开关，在选型时考虑抗干扰性能，选用电极考虑耐腐蚀性。
(3) 粗细格栅除污机、各个水泵、鼓风机电动机、搅拌机分别采用热继电器实现过载保护，用以完成各个电动机系统的过载保护。
(4) 鼓风机的控制要求在无负载条件下起动或停机，需要在曝气管路上设置空气阀。
(5) 主电路用断路器，各负载回路和控制回路以及PLC控制回路采用熔断器，实现短路保护。
(6) 电控箱设置在控制室内。控制面板与电控箱内的电器板用BVR型铜导线连接，电控箱与执行装置之间采用端子板连接。
(7) PLC选用继电器输出型。
(8) PLC自身配有24V直流电源，外接负载时考虑其供电容量。PLC接地端采用第三种接地方式，提高抗干扰能力。
3.3.3 SBR污水处理电气控制系统硬件电路设计
1. 主电路设计
SBR污水处理电气控制系统主电路如图3-1所示。
图 3-2 主电路（续）

主回路中交流接触器KM1、KM2、KM3、KM4、KM5分别控制格栅除污机M1、滗水器M2、鼓风机M3、剩余污泥泵M4、回流污泥泵M5；交流接触器KM6、KM7控制潜水搅拌机，搅拌机通过正、反转完成对污水的搅拌功能；水泵1交流接触器KM8,水泵2交流接触器KM9，水泵3交流接触器KM10。
格栅机、滗水机、鼓风机、剩余污水机、回流污泥机和搅拌机由热继电器FR1、FR2、FR3、FR4、FR5、FR6、FR7、FR8、FR9、FR10实现过载保护。
QF为电源总开关，既可完成主电路的短路保护，又起到分断三相交流电源的作用，使用和维修方便。熔断器Fu1、Fu2、Fu3、Fu4、Fu5、Fu6分别实现各负载回路的短路保护。

2.主要参数计算
(1).断路器QF脱扣电流。断路器为供电系统电源开关，其主回路控制对象为电感性负载交流电动机，断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。SBR废水处理系统有3kW负载电动机1台，起动电流较大，其余五台为1.1kW以下，起动电流较小，而且工艺要求7台电动机单独起动运行，因此可根据3kW电动机选择自动开关QF脱扣电流IQF：
IQF＝1.7IN=1.7×6A＝10.2A≈10A，选用IQF＝10A的断路器。
熔断器FU熔体额定电流IFU。以鼓风机为例，IFU≥2IN＝2×2.5A＝5A，选用5A的熔体。其余熔体额定电流的选择，按上述方法选配。控制回路熔体额定电流选用2A。在原理图中的熔断器规格选用RT18-32系列。
(2).热继电器在本论文里选用JR36系列，整定电流等于各电机的额定电流。
(3).在原理图中的交流接触器规格选用CJ20-10。
3. PLC控制电路设计
包括PLC硬件结构配置及PLC控制原理电路设计。
硬件结构设计。了解各个控制对象的驱动要求，如：驱动电压的等级、负载的性质等；分析对象的控制要求，确定输入/输出接口（I/O）数量；确定所控制参数的精度及类型，如：对开关量的控制、用户程序存储器的存储容量等；选择适合的PLC机型及外设，完成PLC硬件结构配置。
根据上述硬件选型及工艺要求，绘制PLC控制电路原理图，绘制PLC控制电路，编制I/O接口功能表。图3-2为SBR污处理系统PLC控制电路原理图水。

图 3-3 SBR废水处理系统PLC控制电路原理图

PLC输入回路中，信号电源由PLC本身的24V直流电源提供，所有输入COM端短接后接入PLC电源DC24V的（＋）端。输入口如果有有源信号装置，需要考虑信号装置的电源等级和容量，最好不要使用PLC自身的24V直流电源，以防止电源过载损坏或影响其他输入口的信号质量。
PLC采用继电器输出，每个输出点额定控制容量为AC220V，2A。
表1和表2分别为SBR污水处理系统PLC输入和输出接口功能表。

表1 SBR污水处理系统PLC输入接口功能表
输入继电器
作用
X0
集水池1 的上限位
X1
集水池1 的下限位
X2
集水池2 的上线位
X3
集水池2 的下限位
X4
SBR污水池的上限位
X5
SBR污水池的下限位
X6
SBR污水池的报警限位
X11
清水池 的上限位
X12
清水池 的下限位
X13
中水持 的上限位
X14
中水池 的下限位
X20
启动按钮
X21
停止按钮

表2 SBR污水处理系统PLC输入接口功能表
输出继电器
作用
Y0
驱动格栅机
Y1
驱动水泵1
Y2
驱动水泵2
Y3
驱动潜水机正传
Y4
驱动回流污泥泵
Y5
驱动剩余污泥泵
Y6
驱动潜水机
Y7
驱动水泵3
Y10
驱动电动阀YC1
Y11
驱动空气阀YC2
Y12
驱动电磁阀YC3
Y13
驱动电磁阀YC4
Y14
驱动鼓风机
Y15
驱动潜水机反转
Y16
驱动SBR污水池报警系统

第四章 污水处理系统的软件设计
4.1污水处理系统软件设计的总体概述
PLC选用日本三菱公司FX系列可编程序控制器。软件变成采用FXGPW1N实现 ，PLC作为整个系统的控制中心，在系统过程中完成水泵 ，除污机和潜水搅拌机等的启停，液位检测信号的输入输出。图4-1为设计污水处理系统要编写的全部子程序，由这些子程序构成了完整的PLC梯形图设计，然后进行模拟调试。

图4-1 SBR污水处理系统子程序简图

4.2 污水处理各个子程序的设计
4.2.1格栅除污机控制子程序的设计
进站的污水可能含有石头、木棒等污染物。栅格主要是将体积比较大的污染物过滤掉。在自动工作方式下，由时间间隔来控制栅格除污机的开和停。 格栅除污机工作流程图如图4-2所示，对应的梯形图如图4-3所示。

图 4-2 格栅机除污流程图

图 4-3 格栅机梯形图

4.2.2 空气阀门、鼓风机、潜水搅拌机、回流污泥泵控制子程序的设计
进水阀门关闭后，空气阀门开启，潜水搅拌器和回流污泥泵同时开启。SBR池的水位有限制，水位太高会溢出池外，因此设置水位保护。一定时间后关闭空气阀门，潜水搅拌器和回流污泥泵也随之关闭。 其对应的梯形图如图4-4所示。

图 4-4 鼓风机、潜水机、空气阀、回流污泥机梯形图

4.2.3 滗水器控制子程序的设计
SBR法由于是周期排水，排水时池内水位是变化的，进水时水位由最低升至最高，出水时水位由最高降至最低，故SBR反应池出水管位置必须设在最低水位以下。间歇式出水要求集中大流量排放，能在较短的时间内完成出水任务，如果出水管形状与方向不当，会扰动池中污泥层，出水时会带走大量活性污泥。因而，滗水器是SBR工艺排水的最好选择，它只撇出活性污泥沉淀后的上清水，在水位下降过程中保持水面平稳，不扰动下面的污泥层，如图4-5梯形图。
大体上分以下几种滗水器，控制要求不同，可以选择不同的滗水器进行排水处理。
1. 固定式管理滗水器
优点是造价低，运行可靠，缺点是管理较多，操作较为繁琐，管路内易吸收表面浮泥及底部沉泥。
2. 虹吸式滗水器
优点是成本低，运行可靠，不易出故障；缺点是由于排水管的下端位于池水要求最低水位处，为了泥水分离彻底，其沉淀和排水时间相应较长。
3. 旋转式滗水器
优点是运行可靠、负荷大，适用于大型装置，应用最为广泛。缺点是对机械、电动装置要求较高。
4. 套筒式滗水器
多为不锈钢制，造价偏高，且密封件为橡胶制品，寿命有一定限制。

图 4-5 梯形图

结束语
通过两个月的课题设计和调试，基本上完成了对PLC工业污水处理系统的设计，达到了预期的设计目标。在这个过程中，使我学到了很多知识，积累了许多宝贵的经验，锻炼了自己的独立思考能力和实践动手能力。进一步加深了解了PLC在实践当中的应用。熟悉了PLC硬件的工作原理，完成了整个系统的模拟调试，通过对系统的不断修改，基本上达到了预期的设计要求。对三菱PLC的特点有了进一步的了解，污水处理系统采用了三菱系列PLC的特点，对一些开关量输入/输出点等一些模拟量进行控制，在工艺上实现了PLC的强大的功能，从而解决了污水处理的实际问题。
这次做论文的经历也会使我终身受益，我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己学习的过程和研究的过程，没有学习就不可能有研究的能力，没有自己的研究，就不会有所突破，那也就不叫论文了。希望这次的经历能让我在以后生活学习中激励我继续进步。

参考文献

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致 谢
本课题是在导师方挚翔老师亲切关怀和悉心指导下完成的，导师以渊博的学识和严谨的治学态度，为学生开拓了研究视野，丰富了专业知识。先生谦逊无私的高尚品质、朴实真诚的做人原则和一丝不苟的敬业精神，对学生将永远的鞭策。在我毕业设计期间，方挚翔老师在学习、生活上都给予了我极大的关怀和鼓励。从论文选题、实验到最后论文的撰写，方挚翔老师都做了悉心的指导，并提出了许多宝贵的建议。藉此完成之际，借此机会谨向尊敬的方挚翔老师致以最衷心的感谢！
感谢论文中参考的参考文献的作者；对于提供论文中隐含的上述提及的支持者以及研究思想和设想的支持者表示感谢。
在论文的写作中，还得到了同学们的悉心指点，在此表示衷心的感谢