水厂加氯控制系统的研究与设计

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1、毕业设计（论文）水厂加氯控制系统的研究与设计姓名学院专业电气工程及其自动化指导教师职称工程师2011年6月2日摘要本文简单介绍了西门子S7-200系列PLC在水处理中的运用，以及自来水处理的简单工艺过程及原理。介绍了水厂PLC控制系统的构成与硬件设备，着重阐述了PLC在自动加氯系统中的运用，最终将出厂水余氯含量控制在一定范围内。加氯系统分为前加氯、后加氯、补加氯。前加氯采用与水流量成比例投加，后加氯与补加氯根据余氯值采样值与设定值构成闭环系统，采用PID控制规则，输出模拟量对加氯机的调节阀进行开度控制从而达到

2、控制目的。并且利用STEP7编程软件对自动加氯程序进行了梯形图的设计，实现了对加氯系统的自动控制，以实现水处理过程中的无人化与智能化。关键字：自来水厂；自动加氯；PLC梯形图；PID控制ABSTRACTThisthesissimplyintroducesSiemensS7-200PLCapplicationinwatertreatment,andwatertreatmentofsimpleprocessesandprinciples.ThisthesisintroducesthewaterworksPLCco

3、ntrolthestructureofthesystemandhardwareequipment,emphaticallyelaboratedthePLCautomaticfeedingsystemintheuseofchlorine,willeventuallyeffluentresidualchlorinecontentcontrolwithinacertainrange.Addingchlorinesystemisdividedintoformeraddchloride,addafterchloride

4、,addchlorine.Beforeusingandflowwithchlorineproportionaladditive,addafterchlorideandaddchlorineaccordingtoresidualchlorinevaluesamplevalueandvalueconstituteaclosedloopsystem,PIDcontrolrules,outputanalogquantitiesonaddchlorinemachineregulatorforopeningcontrol

5、soastoachievethecontrolaim.STEP7programmingsoftwareanduseofautomaticprocedurewithchlorineladderdiagramdesignwithchlorine,realizetheautomaticcontrolsystem,inordertoachievewatertreatmentprocessofhumanizedandintelligencewithout.Keywords：Waterworks;Automaticadd

6、chlorine;PLCladderdiagram;PIDcontrol目录第一章水厂加氯系统的工艺原理11.1氯气投加工艺简介11.2余氯变化规律21.2.1氯气水解规律21.2.2氯气与水中杂质反应21.2.3折点加氯31.2.4氯在清水池中的停留过程31.2.5氯气投加过程的影响因素31.3工艺控制要求41.4人工投加方式及其中存在的问题5第二章水厂加氯系统硬件设计72.1水厂加氯系统硬件构成72.1.1加氯机72.1.2差压式流量计72.1.3余氯分析仪72.1.4漏氯报警仪72.1.5漏氯中和装置8

7、2.2PLC的配置与选型82.2.1PLC的配置82.2.2PLC的选型92.3PLC的输入与输出102.4自动加氯系统电气原理图11第三章水厂加氯系统软件设计143.1PID算法143.1.1PID算法在自动加氯系统中的运用173.1.2PID指令及回路表173.2自动加氯软件设计193.2.1自动加氯程序流程193.2.2自动加氯程序梯形图及程序说明193.3气源切换软件设计273.3.1气源切换程序流程273.3.2气源切换程序283.4漏氯报警软件设计293.4.1漏氯报警程序梯形图30第四章结论32

8、4.1本文内容的总结324.2今后的研究方向32参考文献33附录34谢辞43前言在我国目前给水行业中，对自来水处理一般采用氯气消毒。很大一批水厂还处在人工投加的阶段，加氯系统的自动化程度较低。而国外主要的自来水处理厂己经实现了全面自动控制。为了改善出厂水水质，许多水厂在常规处理工艺中加大了氯的投加量，增加了出厂水中有害化学物质的含量。面对这种状况，研究新的水处理工艺，利用先进的自动化控制技术，改善出