2.1 系统设计步骤

PLC 控制系统的设计可以按照图 2.1 所示进行。设计可分为系统规划、硬件设计、软件设计等几个

阶段。

(1)系统规划

系统规划为设计的第一步，内容包括确定控制系统方案与总体设计两部分。确定控制系统方案

时，应首先明确控制对象所需要实现的动作与功能 、生产工艺要求与设备的现场布置情况；在此基
础上确定系统的技术实现手段，选择系统的总体结构形式与组成部件。

系统规划的具体内容包括：明确控制要求，确定系统类型，确定硬件配置要求；选择

PLC 的

型号、规格，确定

I/O 模块的数量与规格，选择人机界面、伺服驱动器、变频器、调速装置等。

（

2）硬件设计

     硬件设计是在系统规划与总体设计完成后的技术设计。一般来说，PLC 系统硬件设计应包括

如下内容

;

① 控制系统主回路的设计、控制回路的设计、安全电路、PLC 输入/输出回路等方面的设计；
② 控制柜、操纵台的机械结构设计；
③ 控制柜、操纵台的电器元件安装设计；
④ 电气连接设计等。

（

3）软件设计

PLC 控制系统的软件设计主要是编制

PLC 用户程序、特殊功能模块控制软件、确定 PLC 以及功

能模块的设定参数等

 [9]

。

2.2 达旗污水处理厂概况

达旗是一个工农结合的小城，在

2007 年开始建设污水处理厂，主要处理生活污水和部分企业

的废水，位于鄂尔多斯市北部，黄河以南，污水通过下水管道输送到污水处理厂集中处理。处理水
用来灌溉农田、城市的绿化用水，剩余水排入黄河。项目采用当前流行的现场总线自动控制技术进行
设计和建设，对新建成的污水处理厂在合理利用资金的基础上本着高起点、现代化的指导思想进行
建设。

2.3 污水处理厂工艺流程

污水处理工艺可分为三类，即物理处理、生物处理、化学处理。物理处理主要是除去废水中悬浮

固体和漂浮物质，同时通过中和或均衡等预处理对废水进行调节，主要采用格栅机、筛网等设备构
件。物理处理后，一般废水中主要水质指标

BOD（生化需氧量）去除 30%左右，达不到排放标准，

生物处理主要去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质，主要采用好氧生化法（活性污泥、生
物膜法）和厌氧生化法。生物处理后，废水中

BOD 去除率可达 90%，处理水标排放

污水处理的生产工艺比较复杂，一个大、中型污水处理中包括多个处理单元，如格栅、泵房、尘沙

池、曝气以及回流污泥泵房等，各单元之间存在着密切的系，必须使它们相互协调运行才能保证良
好的处理水质。

2.3.1 传统活性污泥工艺原理

向生活污水中不断地注入空气，维持水中有足够的溶解氧，经过一段时间后，污水即生成一种

“

絮凝体。这种絮凝体是由大量繁殖的微生物构成的，易于沉淀分离，使污水得到澄清，这就是 活性

”

污泥 。活性污泥就是以悬浮生长在水中的活性污泥为主体，在微生物生长有利的环境条件下和污水
充分接触，使污水净化的一种方法。它的主要构筑物是曝气池和二次沉淀池。

2.3.2 活性污泥工艺流程

达旗污水处理厂，处理工艺采用活性污泥法，其流程如图

2.2 所示：