废水处理控制系统 毕业设计.doc

目 录 1 引 言 1 1.1 课题设计的目的 1 1.2 课题设计的意义 1 1.3 设计应解决的主要问题 1 1.4 设计满足的技术要求 1 1.5 废水处理在国外和国内的发展状况 1 1.6 课题设计的指导思想 2 2 控制方案的论证 2 2.1 主要的几种控制系统 2 2.2 总控制方案的确定 4 3 控制系统的硬件设计 5 3.1 最小系统的设计 5 3.2 输入通道的设计 13 3.3 输出通道的设计 18 3.4 电磁阀的设计 22 3.5 键盘/显示电路的设计 23 3.6 报警电路的设计 27 4 控制系统的软件设计 28 4.1 主程序设计 28 4.2 定时中断服务子程序设计 29 4.3 流量检测子程序设计 30 4.4 PH值检测子程序设计 31 4.5 控制及报警子程序设计 32 4.6 串口显示子程序设计 33 4.8 键盘子程序设计 35 4.9 软件滤波设计 36 4.10 标度变换 36 4.11 PID算法 37 5 总 结 40 参考文献 41 谢 辞 42 附录一 43 附录二 47 1 引 言 1.1 课题设计的目的 目前水污染日益严重，水源逐渐紧张以来，废水处理的界限也就逐渐模糊起来。现在，废水也可以作为水源，经处理后以供工业用水甚至生活用水。因此课题设计是通过中和法将废液中和，使其呈中性，实现安全排放的目的，减少对环境的危害。 1.2 课题设计的意义 环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响，也会给生态系统和人类社会造成间接的危害，有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大，也更难消除。这种由环境污染衍生的环境效应具有滞后性，往往在污染发生的当时不易被察觉或预料到，然而一旦发生就表示环境污染已经发展到相当严重的地步。当然，环境污染的最直接、最容易被人所感受的后果是使人类环境的质量下降，影响人类的生活质量、身体健康和生产活动。水污染使水环境质量恶化，源的质量普遍下降，威胁人的身体健康，引起胎儿早产或畸形等等。严重的污染事件不仅带来健康问题，也造成社会问题。随着污染的加剧和人们环境意识的提高，由于污染引起 的人群纠纷和冲突逐年增加环境污染也日益呈现国际化趋势，单片机为核心，送入单片机，经程序处理后信号调节电石渣的流量，以保证PH值稳定于7附近集中式废水处理(Centralized Wastewater Treatment,简称CWT)即把各企业工业废水(或污泥)运送至邻近的工业废水处理厂集中处理污水处理厂再行进一步处理，回收的有用物质运送至回收材料市场，处理后产生的污泥送至废物填埋场填埋。CWT模式具有许多优势：①由于拥有经济规模，CWT能够大大降低工业废水的处理费用；②因处理设施是由训练有素的专业人员来操作管理，故处理效果优于各企业自己运作； ③能够大大增加回收化学药品的潜力，不仅降低了CWT费用且减轻了污泥处置的负担； ④企业还可以在CWT系统中共享其他服务以进一步降低废水处理费用。单片机为核心，送入单片机，经程序处理后信号调节电石渣的流量，以保证PH值。、因此，开环控制系统又称为无反馈控制系统。开环控制系统由控制器与被控对象组成。结构简单，也比较经济。开环控制没有反馈环节系统的稳定性不高、响应时间相对来说很长、精确度不高使用于对系统稳定性精确度要求不高的简单的系统、、、串级串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器，前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定，后一个调节器的输出送往调节阀。前一个调节器称为主调节器，它所检测和控制的变量称主变量（主被控参数），即工艺控制指标；后一个调节器称为副调节器，它所检测和控制的变量称副变量（副被控参数），是为了稳定主变量而引入的辅助变量。整个系统包括两个控制回路，主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成；主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。串级控制系统在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。串级控制系统的工作过程 当扰动发生时，破坏了稳定状态，调节器进行工作。根据扰动施加点的位置不同，分种情况进行分析： 1）扰动作用于副回路 2）扰动作用于主过程 3）扰动同时作用于副回路和主过程分析可以看到：在串级控制系统中，由于引入了一个副回路，不仅能及早克服进入副回路的扰动，而且又能改善过程特性。副调节器具有“粗调”的作用，主调节器具有“细调”的作用，从而使其控制品质得到进一步提高。串级控制系统 图2-1 方案设计框图 本方案采用