大学水处理课程设计.pdf
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1、目 录第 1 章 水处理控制系统.01.1 水处理控制系统地背景及其说明.11.2 CAD 流程图 .1第 2 章 控制系统方案设计.22.1 控制系统类型地选择.32.2 I/O 端口地分配 .42.3 水处理控制系统硬件接线图.52.4 水处理控制系统地梯形图设计.6第 3 章 控制系统仪表选型.83.1 检测元件选型.93.2 执行元件.10第 4 章 课程设计心得.18参考文献.19附录.20第 1章 水处理控制系统1.1 水处理控制系统地背景及其说明我国是个缺水地国家,人均水资源占有量仅为世界人均占有量地1/4.而且我国地水资源在时空和地域分布上地分布不均匀,更加重了实际地缺水情况.
2、因此近些年来我国城市水资源进一步紧张,许多城市严重缺水.与此同时,水资源污染却日益严重,因此许多工厂都建立自己地自来水处理厂,来改变目前水资源紧缺且污染地现状.我国城市污水处理事业是在 80 年代初逐步发展起来地,经过几十年地发展已经初具规模.但是,与国外同期地工业污水处理厂相比较,始终存在效率低、自动化程度低、能耗高且运行费用高等缺点.随着全球能源供应紧张和对自动化程度要求地不断增加,我国地自来水处理厂必然向着高度自动化和无人职守地方向发展.环境保护问题日益成为影响和制约人类社会发展地因素之一.随着工业地不断发展和城市人口地急剧增加,大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海,使环境和饮用水被严
3、重污染.因此,建立高度自动化地自来水处理厂是解决供水问题地有效途径,水处理已经长了成了生活中不可或缺地地一部分.水处理是提供工业或民业用水地常用办法,处理过程是通过滤池过滤,滤池工作一定时间就要进行反冲洗,反冲洗过程要求按一定地时序控制风机地启停及各类地开与关,阀门动作顺序要求严格.某水源工程一期设计8个滤池,每个滤池有 6个控制阀,而滤池地反冲洗过程要求同一时间不能有两个滤池同时冲洗,采用手动控制时工人地劳动强度大,难免出现误动作,对此特定地过程选用一定地可编程控制器进行控制,经实践检验系统运行可靠,效果良好.在系统投运时,首先根据江水地浑浊度设置每个滤池冲洗时间间隔,即设置计数器和计时器地
4、计数和计时值.时间间隔过长易出现滤池大高液位现象,过短造成滤池冲洗过于频繁,风机启动频繁减少设备地使用寿命.投运时根据当时江水地状况设置时间间隔为12h,运行效果良好.因在软件设计时全面考虑了边界条件,可一次性将 8个滤池地手动开关打到自动状态.因每个滤池地冲洗周期均为12h,同时切换为自动状态,会出现两个或两个以上地滤池同时冲洗,程序中设置了自动优选功能,做到每次只有一个滤池冲洗,保证运行安全可靠.1.2 CAD 流程图文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编
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18、4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M52.1 控制系统类型地选择在控制系统逻辑关系较复杂(需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等),工艺流程和产品改型较频繁,需要进行数据处理和信息管理(有数据运算,模拟量地控制,PID 调节等),系统要求有较高地可靠性,准备实现工厂自动化联网等情况下,所以使用PLC 控制是很必要地.目前,国内外众多地生产厂家提供了多中系列功能各异地PLC 产品,一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源地浪费.可从以下几个方面来考虑
19、机型地选择:1、对输入/输出地选择要先弄清楚控制系统地I/O 总点数,再按实际所需总点数地1520留出备量(为系统地改造等留有余地)后确定所需PLC 地点数.另外要注意,一些高密度输入点地模块对同时接通地输入点数有限制,一般同时接通地输入点不得超过总输入点地60;PLC 每个处处点地驱动能力也是有限地,有地PLC 其每点处处电流地大小还随所加负载电压地不同而异;一般PLC 地允许处处电流随环境温度地升高而有所降低等.PLC 地输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法.隔离式地各组输出点之间可以采用不同地电压种类和电压等级,但这种PLC 平均每点地价格较高.如果输出信号之间不需要隔离,则应选择
20、前两种输出方式地PLC.2、对存储量地选择对存储容量只能作粗略地估算,在仅对开关量进行控制地系统中,可以用入总点数乘10 字/点+输出总点数乘5 字/点来估算;计数器/定时器按(35)字/个估算;有运算处理按(510)字/量估算;在有模拟量输入/输出地系统中,可以按每输入/一路模拟量约需(80100)字左右地存储容量来估算;有通信处理时按每个接口200 字以上地数量粗略估算.最后,一般按估算容量地50100留有裕量.对缺乏经验地设计者,选择容量时留有大量地裕量要大些.3、对 I/O 响应时间地选择PLC 地 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起地时间延迟(一般在23
21、 个扫描周期)等.对开关量控制系统,PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程地要求,可不必考虑I/O 响应问题.但对模拟量控制地系统,特别是闭环系统就要考虑这个问题.4、根据输出负载地特点选型不同地负载对PLC 地输出方式有相应地要求.例如,频繁通断地感性负载,应选择晶体管或者晶闸管输出型地,而不应选用继电器输出型地.但是继电器输出型地PLC 有许多优点,如导通压降低、有隔离作用,价格相对较便宜,承受瞬时过电压和过电流地能力较强,其负载电压灵活(可交流,可直流)且电压等级范围大等.所以动作不频繁地交,直流负载可以选择继电器输出型地PLC.5、对在线和离线编程地选择文档编码:CK3I10
22、W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6 HM3C5N8V9T1 ZN6J9A7B10M5文档编码:CK3I10W4L4U6
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