基于微生物处理含油污水的PLC控制系统

【摘要】：水是非常珍贵的,是生命体赖以生存,不能缺少的。而水的污染日趋严重,如开采油田的时候会产生大量的含油污水,如果处理不当,超标回注会影响油田的采收率,同时,这种不合理的肆意排放在造成浪费的同时,也会污染环境。因此针对含油污水的处理应该引起社会的重视,如何恰到好处的进行含油污水的处理并且既能二次利用又能保护环境是刻不容缓的。针对如何处理含油污水,传统工艺首先是通过自然沉降的办法来将含油污水中的油质、悬浮物除去,接着利用化学方法,通过加入化学制剂来处理含油污水中的油,但又会导致水中含有大量化学物质,这样容易造成二次污染。因此,在污水处理方法中,通过自然沉降方法外,本文提出在含油污水中加入微生物的方法,经过这样处理后的含油污水基本无二次污染,该方案属于新兴工艺与传统方法的结合。除了引进新型工艺-加入微生物处理含油污水的方法,本文还结合了PLC控制系统对站内设施进行实时监控和对各项参数(如温度,压力,液位等)的调整。本文首先对Siemens S7-300的PLC控制系统进行的理论介绍,在这基础上进行深层次的探讨和研究,然后通过国内老污水处理方法以及全自动控制含油污水站相结合的模式,利用自动化控制系统,节省人力物力,全面而且开放性好,提出了由Siemens PLC可编程序控制系统处理含油污水的方案。根据大庆市含油污水处理站,本文设计了基于Siemens PLC的气浮方法与微生物方法相结合的新型污水处理控制系统,该新型系统主要包括现场西门子PLC自动程序控制系统、以太网总线、上位机监控系统进行联合通讯。其中PLC自动程序控制系统采用德国西门子公司S7-300的PLC作为主站,采集气浮设备的、微生物池设备以及固液设备的现场状态的各项参数,利用分布式I/O作为从站,通过信号采集来控制现场设备的运行状态,最后通过以太网总线上传至WinCC,WinCC读取PLC传递的数据,通过获取的采集量信息来进行设备运行的现场控制。接着选用WinCC组态软件对上位机进行组态,通过组态研究了现场工艺流程、报警、参数设定、刮渣机运行状态、自动排泥系统状态等操作界面,实现了对现场设备的实时监控。选用的上位机不仅抗干扰性好而且稳定性强。 【关键词】：含油污水 PLC 微生物处理 WinCC
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X741;X172
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 创新点摘要6-10
• 第一章 含油污水处理站的背景及工艺10-15
• 1.1 本文选题的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11
• 1.3 油田含油污水种类以及危害11-12
• 1.3.1 油田含油污水的种类11-12
• 1.3.2 油田含油污水的危害12
• 1.4 油田含油污水的处理方法12-13
• 1.4.1 物理法12
• 1.4.2 化学法12
• 1.4.3 物理化学法12-13
• 1.4.4 微生物法13
• 1.5 含油污水处理工艺概况13-14
• 1.5.1 手动操控13
• 1.5.2 半自动控制13
• 1.5.3 全自动控制13-14
• 1.6 本文的研究内容14
• 1.7 本章小结14-15
• 第二章 含油污水处理站总体设计方案15-23
• 2.1 含油污水处理站基本状况15
• 2.2 含油污水处理站的工艺流程15-20
• 2.2.1 一些基础的含油污水处理流程15-19
• 2.2.2 含油污水处理站主要工艺流程19-20
• 2.2.3 工艺流程说明20
• 2.3 含油污水站配套设施20-22
• 2.3.1 基础设施单元20-21
• 2.3.2 生产运行中的主要参数及相关参数21-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 污水处理站自动化硬件设计23-46
• 3.1 可编程序控制器PLC简介23
• 3.2 Siemens PLC选型方法23
• 3.3 Siemens PLC控制网络的类型23-25
• 3.4 Siemens PLC控制网络通讯接口的连接方式25
• 3.5 Siemens PLC控制网络通讯功能25-26
• 3.6 PLC控制站的设计26-31
• 3.6.1 PLC控制含油污水处理站流程26
• 3.6.2 主要电器设备选型26-30
• 3.6.3 含油污水处理站PLC控制系统的配置构成30
• 3.6.4 元件操作系统说明30-31
• 3.7 PLC控制系统设计操作31-33
• 3.8 PID控制数显表操作说明33-35
• 3.9 PID数显表参数设置35
• 3.10 硬件选型35-45
• 3.11 本章小结45-46
• 第四章 含油污水处理站自动化软件设计46-62
• 4.1 Step 7 简介46
• 4.2 WinCC简介46-48
• 4.3 PLC SIM主要功能48
• 4.4 硬件组态48-49
• 4.5 符号表49
• 4.6 创建软件块图49-50
• 4.7 程序设计50-52
• 4.8 上位机监测软件的开发52-55
• 4.9 PID控制55-61
• 4.9.1 PID简介55-56
• 4.9.2 PID控制器的历史及应用56
• 4.9.3 PID控制器数字化56-57
• 4.9.4 PID控制的限制57
• 4.9.5 反馈回路基础57-58
• 4.9.6 难点分析58-61
• 4.10 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 发表文献目录67-68
• 致谢68-69

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