河北化工医药职业技术学院

毕业论文（设计）选题报告

论文（设计）题目 PLC在污水处理系统中的应用

姓 名

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指导教师

20xx年10 月 17日

河北化工医药职业技术学院毕业论文（设计）选题报告 PLC在污水处理系统中的应用 的选题报告

水污染是我国面临的严重环境问题,它不仅危害人民的身体健康,还抑制了我国经济的发展,破坏了生态平衡,并容易导致水荒的发生。污水处理设施的建设是现代经济发展和水资源保护不可缺少的组成部分,工业污水由于成分复杂,有害污染物多,处理难度大,一直是企业发展壮大的瓶颈。为了实现污水处理的过程能在恶劣的环境中(温差大,污水水质水量变化大,电网电压波动大,电气干扰严重)能够连续、稳定、可靠、准确地工作,对控制系统的要求有着比一般的过程控制系统更高的要求。

可编程控制器（PLC）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种新型、通用的自动控制装置。具有结构简单、性能优越、可靠性高、灵活通用、易于编程、使用方便等优点。近年来，在工业自动控制、机电一体化、改造传统产业等方面得到了广泛的应用。

随着我国自动化技术和仪表检测技术的发展，自动调节仪表逐渐被污水处理厂所采用。尤其是近几年来，我国新建城市污水处理厂大都采用了目前较为先进的PLC可编程控制器系统。一些利用外资兴建的污水处理厂也越来越多，它们几乎都采用了可编程控制系统，大大缩短了我国污水处理厂与世界上先进发达国家污水处理厂在自动控制领域的距离。

随着计算机控制技术的发展,可以对污水处理实现日常的信息化管理。高速公路服务区的用水中，有相当数量的水用于洗车等用途，每天要消耗大量的水资源。由于用过的水中含有相当数量的杂质和油等污染物，不适合于循环使用，如果不经处理直接排放，将给环境造成极大的污染。为了解决这一污染环境，浪费水资源问题，建立一套相应的污水处理系统，使污水经处理后达到国家相关标准是一重要课题。

污水处理是一个多参量、多任务而且具有随机性、时变性和藕合性的复杂系统。对污水处理进行自动化监测和实时控制，是提高污水处理效率，降低处理能耗的关键。PLC作为一种新型的工业控制器，具有通用性好、可靠性高、安装灵活、扩展方便、性能、价格比高等一系列优点。本文介绍的是一种基于PLC控制的污水处理系统。

自动控制技术在污水处理系统中的应用，该系统具有一定的通用性。采用较低成本的S7-200 PLC作为系统的主控制器，在满足系统性能要求的基础上，比采用S7-300系列PLC的同类系统大大降低了成本，提高了系统的性价比。系统既集中管理，提高了生产效率，又能分散控制，将故障的发生率降低到最少，并为系统将来的扩展及整个污水处理工程的自动化管理提供了便利。本系统目前运行情况良好，实现了污水处理的自动控制，取得了良好的社会效益和经济效益

目前我国城市污水处理率还相当低,许多城市都没有大中型污水处理厂,据统计,我国需建3 000多座污水处理厂,而目前建成使用的仅有300多座。因此从这方面讲,我国的污水处理还处于初级阶段。

从控制系统的发展来看,目前PLC在各行各业中已得到了广泛的应用,产品有从可以控制几十点的小型PLC到上千点的大型PLC,而且其总线与网络能力越来越强,可方便地与上位机组成控制系统。污水处理过程的共同特点就是开关量多,模拟量少,以逻辑顺序控制为主,闭环回路控制为辅。因此PLC在现有的污水处理厂得到了广泛的应用。北京市已建成的高碑店污水处理厂和酒仙桥污水处理厂以及待建的清河和吴家村污水处理厂均采用由PLC和上位机构成的控制系统。

生产废水及生活污水的循环利用,是节约用水和减少水资源开采的有效途径,既可利国利民,又是减少生产成本的重要举措。同时为了响应实现工业废水零排放,努力建设节约型企业的号召,污水处理工程改造项目很必要。

在实际的工业过程控制系统中存在很多非线性或时变不确定的系统。例如：攀钢转

炉炼钢循环冷却水处理系统属非线性、大滞后系统,其对象的精确数学模型难以获得,并且环境恶劣,目前该单位仅连铸车间浊环水处理这一环节就设置了四个人的岗位,浪费了大量的人力。近年来,随着智能控制技术的发展,出现了许多新型的控制方法,PLC控制就是其中之一。如果该污水处理系统采用PLC的控制系统进行改造,不仅可以提高系统的控制精度和可靠性,实现智能控制,而且又降低了成本。该改造方案不仅实现简单,而且节省了岗位,降低了成本,并能取得较好的控制效果

本文以一实际日处理量为10万m3的污水处理厂为例,说明PLC控制系统在污水处理厂的应用。以某大型企业污水工程为例,详细介绍了可编程序控制器在污水处理工程中的应用。该工厂污水处理系统,设计一套基于工业以PLC为中心的污水处理自控系统,对污水处理过程进行自动控制和远程监视。系统采用模糊PID控制方法,结合了模糊控制方法的动态性能和PID控制算法的稳态性能,由上位机和现场设备构成。该工程占地面积约为350m2,污水处理能力为2 000m3/d,采用的处理工艺为:混凝-沉淀-吸附污水处理工艺,以处理生活污水为主,另有少量的工业废水,水中的COD、BOD含量分别为536mg/L、112mg/L,经处理COD为40. 8mg/L,BOD为2. 51mg/L,达到一级排放要求,为了实现污水工程的全自动运行,按生产工艺要求,采用PLC可编程控制器实现连锁集中控制。

有效地改善了小清河水系的水质污染状况,取得了良好的经济和社会效益。为确保污水处理工艺和设备能够长期安全可靠地运行,我们采用PLC可编程序控制器和常规检测仪表设计了一套运行可靠的自动监测和安全联锁系统。该系统集过程控制和科学管理于一体,具有可靠性高、控制性能优越、管理功能完善等优点,对指导工艺及设备的正常运行,提高自动化控制和管理水平发挥了重要作用。

本文介绍了一种基于PLC控制的污水处理系统，详细叙述了该系统方案设计原则和系统结构。运行结果表明，该系统完全达到了设计规定的性能指标和要求，且运行可靠。针对污水处理的具体情况与特点,成功地解决了PLC在污水处理中的自动化控制问题,提高

了污水处理设备运行效率和管理水平,取得了满意的效果。介绍了污水处理控制系统的组成以及各部分的功能。介绍了污水处理厂控制系统的组成,并对由PLC和上位机组成的控制系统的主要池单元自动控制的实现过程,为PLC在污水工程中的使用提供了一个实例。以某大型企业污水处理工程为例,介绍了PLC在污水处理工程中的应用,并重点阐述了格栅井单元、生化，介绍了污水主要来源及污水中许多不易降解的有机物使水质成分复杂且污染物浓度高，属于难处理工业度水.为此筹建了一套以PLC为主的自动污水处理系统，在污水处理中发挥了重要的作用，取得了可观的经济和社会效益。

针对污水处理自动控制系统进行研究,开发设计了一套基于PLC的污水处理自控系统。设计了污水自动监控系统,采用西门子公司S7-300系列PLC进行下位机控制,上位机监控程序采用西门子WINCC6. 0软件进行开发,该系统实现了污水处理的全自动控制,实际运行稳定,效果良好。

PLC系统自投入运行以来,其作用是非常显著的系统的采用同传统的人工控制污水处理厂相比,不仅大大提高了污水处理的质量,使排放有害物的量大大减少,而且创造了良好的社会效益;由于采用计算机PLC自动控制操作人员的工作量大大减少,其劳动强度亦随之大为降低;采用计算机进行数据处理和制作图表,使污水处理厂实现了管理上的科学化,现代化;PLC系统的采用减少了管理人员和操作人员的操劳,对能源和设备的合理利用,节约能源,降低能耗,取得了明显的经济效益。PLC系统应用于污水处理厂,在工艺、设备仪表及管理上采用了现代高新技术,极大地推动了本行业、本地区的科学进步,创造了明显的社会经济效益;为招商引资,促进本地区的经济发展,提供了良好的外部投资环境。

由PLC和上位机构成的控制系统自动化程度高、运行可靠、故障率低,全面反映了全厂的设备状态,减轻了工作强度,提高了工作效率。由于进水流量及水质指标COD、TN等参数变化较大,不论溶解氧仪或溶解氧仪+ORP的控制模型,它们都有一定的适用范围和局限性,超过范围就不能很好地实现水质达标排放和能耗的降低。因此,在PLC保证基本控制

功能的同时,上位机可在污水厂运行稳定后,总结历史数据和运行经验,使用上位机开发出专家控制和模糊控制等高级控制功能,在保证出水达标的同时,又能实现降低能耗的最佳控制。

上述PLC污水反冲洗控制系统，大大提高了生物接触氧化池床层反冲洗操作自动化程度，改善现场操作人员劳动强度，稳定生物接触氧化池运行参数，有利生化池生物更新，提高污染物祛除率，保证焦化废水生化处理效果。 污水站自建成以来,可以实现生产污水零排放,生活污水通过项目实施及加强管理减少排水总量。

PLC自动控制系统运行平稳、可靠,在正常生产和事故状态下,各设备能按要求的连锁关系开停,实现连锁集中控制,从而保证了污水站的正常运转。由于是全自动运行,节省了人力及运行费用。以PLC为现场控制单元的分层污水处理工艺控制系统具有以下特点:

①功能分散:由PLC、操作员站、调度站分别担负现场控制、操作控制、数据管理等功能，任务分配合理，控制功能强。

②可靠性高.与sTD、IPC、DCs等常用的控制装置比较，PLc的可靠性最高，而且抗干扰强。

③取消了控制盘台，操作更简洁方便。

④软、硬件均采用模块化结构。易于扩展.易于维护.该系统99年5月投入运行，效果良好，可供类似系统借鉴。

我国持续、快速的经济增长和人民生活质量的提高对环境保护提出更高的要求。污水处理作为环保产业重要内容，在我国已经大力展开，无论在理论上还是在实践上都取得了很大进展。污水处理过程的分析、优化与控制对从事控制理论研究的研究者而言，是一个新的应用领域，面临诸如多输入多输出、外部干扰因素众多、不确定性强、大滞后、非线性等问题，有待深入研究。

从目前国内污水处理控制系统水平来看，采用PLC控制系统集中监控作为整个自控

专业设计的中心环节，在中央控制室设立信号模拟屏或投影仪对所有的模拟信号，设备开停、故障信号，电流信号等模拟显示或投影，为以后的施工和生产提供可靠的自动化技术保障。总之，PLC控制水平决定了污水处理整个工程项目的自动化程度和自动化水平，成为整个工程重要的一部分，是实现污水净化达标的重要保证。

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第二篇：选题报告例文(

北京科技大学远程与成人教育学院毕业设计

北京科技大学远程与成人教育学院毕业设计

开 题 报 告

毕业论文题目：国际服务贸易的发展对我国旅游业的影

响

学 校 名 称：北京科技大学远程与成人教育学院 专 业 名 称：国际经济与贸易

学 生 姓 名：×××

学 习 中 心：远程与成人教育学院（TY)

学 号：（新学号）

指 导 老 师：武春燕

日 期：20xx年11月30日

北京科技大学远程与成人教育学院毕业设计 北京科技大学远程与成人教育学院国际经济与贸易专业毕业生

开题报告

北京科技大学远程与成人教育学院毕业设计 1文献综述

1.1研究背景

二战以后，随着经济格局的变化，新技术的发明，国际服务贸易开始在国际贸易中崭露头角。20世纪60年代以后，服务贸易的发展彰显了其旺盛的生命力[13]。19xx年国际服务贸易的增长速度首次超过了货物贸易的增长速度，20世纪80年代平均以10%速度增长，且始终领先于货物贸易的增长。19xx年服务贸易的总额占世界贸易总额的四分之一。进入21世纪，服务贸易增长进一步加快，从20xx年的14906亿美元上升到了20xx年的47750亿美元。世界各国或多或少的从服务贸易中获得了利益。因此世界大部分国家把服务贸易的发展与经济的发展联系起来，采取一定的措施促进本国服务贸易的发展,服务贸易已成为了世界经济发展的新引擎[13]。

美国是世界的超级大国，同时也是服务贸易的最大出口国，20xx年美国的服务贸易总额达7654.39亿，占世界服务贸易总额的20%，在过去的几十年里美国利用服务贸易的顺差来弥补其货物贸易的顺差，并且缓解了美国的就业压力。其他的国家，如德国，法国服务贸易在80年代后也呈现增长趋势，而发展中国家起步较晚。

我国是一个经济相对落后的发展中国家，服务贸易起步较晚，90年代中后期才意识到服务贸易的重要性，服务贸易从而得到了较快的发展。19xx年我国服务贸易总额为29.25亿美元，20xx年为1928.54亿美元，19年增长了65倍，20xx年我国服务贸易进出口总额排名世界第八[13]。尽管服务贸易的增长让我们眉开言笑，但所面对的贸易逆差及国际的竞争力让我们不得不冷静思考。

因我国在知识和技术密集型服务产业的落后，我国在服务贸易中始终处在逆差之中，然而服务贸易中的旅游业却长期处于顺差，为我国缩小服务贸易的逆差以及增加外汇收入做出了重要贡献。

我国1978对外开放，旅游也开始发展。19xx年旅游创外汇收入2.36亿美元，在全球排名41位。19xx年创新高100亿美元，排名世界第九位，20xx年293亿美元，排名世界第6位，吸引入境游客达12029万人次。20xx年受金融海啸的影响，我国旅游业的收入为408.4亿美元。纵观我国几十年的旅游业发展，我国凭借旅游资源的丰富，优美的自然风光，悠久的历史文化及众多的人文景观取得了比较优异的成绩，但我国在国际上旅游优势与发达国家相比，无论是在市场占有率方面，竞争优势方面还是比较优势上面都只是一种比较优势，而非竞争优势。随着国际服务贸易的发展，我国旅游业存在的诸多问题也开始慢慢暴露，比如旅游开发不合理，基础设施不完善，服务质量欠佳等等。要想中国的旅游业持续的发展下去，提高在国际上的竞争力，这些问题得一步一步解决。那从哪些方面去解决呢？刘维瑛，宋涛(2005)分析了在加入世贸组织新的国际经济背景下，从熟悉国际竞争规则、整合旅游资源、加快旅游信息化、发展生态旅游等方面论述了如何提升我国国际旅游服务贸易竞争力;李彦勇，郭昌欣(2006)通过贸易比较优势指数和国际旅游市场占有率的计算，对我国国际旅游服务贸易竞争力进行国际比较，从中发现中国和世界旅游服务贸易强国在竞争力上的差距[19]。尽管我国学者从各个方面分析了发展旅游业的影响，但是影响旅游业的因素有许多，所以对于旅游业发展还得进一步研究。

1.2发展趋势

北京科技大学远程与成人教育学院毕业设计 20xx年北京奥运会的主办，20xx年世博会的开展，20xx年亚运会的召开，吸引了大批的中外游客。中国城市的现代化，旅游资源的丰富，提升了中国在国际上的声誉，其所带来的旅游业增长是毋庸置疑的。同时给中国旅游业带来的竞争力是不容忽视的。

旅游业的良好发展对稳定经济，增加外汇收入，提高就业机会起到了重要作用，我国以把旅游服务贸易的发展列入到第三产业优化先发展的第一序列。随着时间的推移，我国的旅游市场结构越来越完善，服务的管理水平也将越来越先进，旅游业的供给全面增长，产业规模也将不断扩张。据世界旅游组织预测，到20xx年我国旅游业在世界市场上所占的份额将达到8.6%，居世界首位，同时中国也将成为世界旅游市场第四大客源国[19]。

1.3研究的意义 服务贸易已成为各国经济发展的新引擎[13]，而我国的旅游贸易在服务贸易中是最具有优势的。旅游业的良好发展对稳定经济，增加外汇收入，增加就业率，提升国际声誉是有利的。 2研究的主要内容方法及预期目标。

2.1主要内容

先简单的阐述国际服务贸易及旅游服务贸易的定义，以及国际服务贸易的发展和我国旅游业发展背景及现状。其次通过研究国际服务贸易对我国旅游业的影响，找出我国旅游业存在的问题，以及潜在的优势，进而提出解决方案。最后预测我国服务贸易的发展趋势。

2.2研究方法 采用文件搜索法，了解国际服务贸易与我国旅游业发展的背景和现状，以及发展的趋势。

结合国内外的数据采用定量，定性及对比分析法找出国际服务贸易对我国旅游业的不利影响和有利影响。

2.3预期目标

通过研究国际服务贸易对我国的影响，找出其潜在的优势及目前的劣势。针对不利影响提出一些有效的建议与方法，从而更好促进我国旅游也得发展。 3课题计划进度

2011—2012学年第一学期

第5--12周 完成选题工作

第13--14周 完成资料查阅工作，提交开题报告

第15--18周 完成初稿

2011—2012学年第二学期

第3--6周 第二稿完成

第7周 定稿

第8—10周 答辩

4参考文献

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