基于PLC的曝气池溶解氧自动监测控制系统

摘要

随着人们对环境问题的日益重视，我国污水处理厂越来越多。然而由于我国污水处理的自动化程度较低，同时污水处理中能耗较大，导致我国大部分污水处理厂运行效率低下、成本过高。活性污泥曝气池不仅是污水处理中极为重要一个环节，而且是整个污水处理厂中能耗最大的一部分。溶解氧含量是曝气池中极为重要的参数，其过高或者过低都将影响污水处理的效果和成本。 该论文对曝气池溶解氧的检测和控制展开研究工作，提出一种智能化的溶解氧监测控制系统的设计方案。该系统以PLC为中央控制单元，结合溶解氧检测仪、触摸屏和变频调速器等实现了曝气池溶解氧测量和节能反馈控制。通过PLC自带的PID控制功能和变频调速器来控制曝气电机转速，整个系统可以大大提高我国污水处理自动化程度和降低污水处理能耗，具有广泛的应用前景。 同时该论文还完成了一种基于GLI5540溶解氧传感器的智能溶解氧测试仪样机(SGYO-01型)设计。通过数字化的设计方法，该检测仪能以较低的成本实现溶解氧的实时检测(测量范围0～40ppm)，同时还具有温度补偿、测量数据实时LCD显示和测量结果标准信号模式(4～20mA电流信号和0～5V电压信号)输出等功能，具有较高的性能价格比。该样机可用于曝气池溶解氧自动监测控制系统，对进一步降低污水处理成本具有积极意义。 论文中详细描述了溶解氧自动监控系统的组成原理，给出了PLC和触摸屏的程序设计以及智能溶解氧测试仪样机的系统硬件设计和基于C51语言的软件程序设计，并提出了改进方案。

目录

文摘

英文文摘

东南大学学位论文独创性声明及使用授权的说明

第一章绪论

1.1污水处理技术的发展概况

1.1.1污水处理过程

1.1.2污水处理的方法

1.1.3污水处理中的节能问题

1.2课题的背景及研究的主要内容

1.2.1课题的背景

1.2.2课题的内容

1.2.3研究理论及实际价值

第二章曝气池溶解氧监控系统总体方案设计

2.1曝气池溶解氧监控系统组成

2.2溶解氧检测控制概述

2.3溶解氧传感器的工作原理

2.4溶解氧监控系统的中间处理单元

2.4.1 PLC控制系统

2.4.2溶解氧监控系统中的A/D模块

2.4.3溶解氧监控系统中的D/A模块

2.4.4三菱图形操作终端

2.5变频调速器

第三章溶解氧测试仪设计

3.1溶解氧测试仪的总体方案

3.2电源模块设计

3.3信号采集模块设计

3.4显示功能设计与实现

3.4.1液晶显示模块的选择

3.4.2液晶模块控制器T6963C特性

3.4.3液晶显示模块接口电路及控制程序设计

3.5键盘模块软硬件设计

3.6信号输出模块设计

3.6.1 DAC7615的特性

3.6.2 DAC7615的控制软件设计

3.6.3标准电流信号输出设计

3.6.4电压输出电路原理

3.7日历功能与CPU监管模块设计

3.7.1 X1227技术特点

3.7.2 X1227应用电路设计

3.7.3 X1227的读写程序设计

3.8报警模块设计

3.9通讯模块设计

3.10溶解氧测试仪误差

3.10溶解氧测试仪系统软件设计

第四章溶解氧监控系统程序设计

4.1 PLC程序设计语言

4.2三菱FX2N指令系统

4.3溶解氧自动监控系统PLC程序设计

4.4触摸屏程序设计

第五章系统调试与实践

5.1智能溶解氧测试仪调试

5.1.2智能溶解氧测试仪的改进

5.2溶解氧自动监控系统调试

结束语

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间发表论文清单