基于西門子PLC技術(shù)的污水處理廠控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】：西門子自動化產(chǎn)品目前已經(jīng)深入應(yīng)用到各個行業(yè)中，尤其在水處理行業(yè)應(yīng)用更為廣泛，包括可編程邏輯控制器（PLC）、現(xiàn)場總線、組態(tài)軟件以及低壓產(chǎn)品等等。 本文首先對PLC及現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的探討和闡述，并且尤為深入的對西門子S7-300和ProfiBus現(xiàn)場總線進(jìn)行了闡述。然后簡要的分析了國內(nèi)污水處理行業(yè)的工藝和自動控制需求，從綜合自動化控制系統(tǒng)的完整性、可靠性、開放性及可擴(kuò)充性幾個方面，比較分析了DCS、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的連接方式，提出了基于西門子PLC技術(shù)，由西門子自動化產(chǎn)品構(gòu)成的污水處理控制系統(tǒng)方案。 本文結(jié)合陜西安塞縣污水處理廠污水處理項目，設(shè)計了一套基于西門子PLC技術(shù)的污水處理自動控制系統(tǒng)，包括現(xiàn)場PLC程序控制系統(tǒng)、ProfiBus現(xiàn)場總線、上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及它們之間的通訊。文中分別介紹了兩個系統(tǒng)的硬件配置及其功能的軟件實現(xiàn)。 該項目現(xiàn)場控制系統(tǒng)采用的是德國SIEMENS公司的S7-300系列的315-2DPPLC做主站，分布式I/O ET200M做從站，構(gòu)成ProfiBus-DP總線控制系統(tǒng)。運用與之相配的STEP7編程軟件，通過LAD梯形圖編程語一言編制了現(xiàn)場PLC的控制程序，從而使該污水處理系統(tǒng)中按照工藝要求完成自動控制。 選用性能穩(wěn)定、抗干擾性能好的工控機(jī)作為上位機(jī)。選用SIEMENS公司的WinCC工控組態(tài)軟件對上位機(jī)監(jiān)控功能進(jìn)行組態(tài)，設(shè)計了工藝流程、記錄查詢、報警、報表、參數(shù)設(shè)定等操作畫面，實現(xiàn)了現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控。 【關(guān)鍵詞】：污水處理 PLC ProfiBus 現(xiàn)場總線
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 污水處理的現(xiàn)狀7-9
• 1.2.1 我國水資源的概況7-8
• 1.2.2 污水處理的現(xiàn)狀8
• 1.2.3 城市污水處理的發(fā)展趨勢8-9
• 1.3 污水處理廠的控制系統(tǒng)介紹9-10
• 1.3.1 常見污水處理廠控制系統(tǒng)介紹9
• 1.3.2 污水處理廠控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢9-10
• 1.4 論文研究內(nèi)容和章節(jié)安排10-11
• 第二章 西門子 PLC 及其 ProfiBus 現(xiàn)場總線11-17
• 2.1 西門子 PLC11-15
• 2.1.1 PLC 簡介11-14
• 2.1.2 西門子 PLC 的特點14-15
• 2.2 西門子 PLC 與 ProfiBus 現(xiàn)場總線15-16
• 2.3 本章小結(jié)16-17
• 第三章 污水處理流程及其控制設(shè)計17-29
• 3.1 污水處理工藝流程17-20
• 3.1.1 國內(nèi)城市污水處理廠常用的工藝流程介紹17-19
• 3.1.2 SBR 污水處理工藝19
• 3.1.3 A2-0 污水處理工藝19-20
• 3.1.4 氧化溝污水處理工藝20
• 3.2 安塞縣污水處理廠工藝介紹20-24
• 3.2.1 概述20-21
• 3.2.2 污水預(yù)處理段21-22
• 3.2.3 污水處理段22-23
• 3.2.4 污泥處理段23-24
• 3.3 安塞縣污水處理廠過程控制設(shè)計24-28
• 3.3.1 粗格柵和細(xì)格柵的過程控制24-25
• 3.3.2 污水提升泵的運行過程控制25-26
• 3.3.3 漩流沉砂池除砂系統(tǒng)的過程控制26-27
• 3.3.4 氧化溝曝氣轉(zhuǎn)碟設(shè)備的運行過程控制27
• 3.3.5 污泥回流和排放部分的過程控制27-28
• 3.3.6 污泥處理部分的過程控制28
• 3.4 本章小結(jié)28-29
• 第四章 污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計29-49
• 4.1 安塞縣污水處理廠自控系統(tǒng)設(shè)計概述29
• 4.2 污水處理廠 ProfiBus 現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計29-30
• 4.3 設(shè)計選型30-48
• 4.3.1 硬件選型30-46
• 4.3.2 軟件選型46-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第五章 污水處理廠自控系統(tǒng)實現(xiàn)49-65
• 5.1 PLC 的硬件組態(tài)49-50
• 5.2 PLC 的程序設(shè)計50-59
• 5.2.1 符號表50-51
• 5.2.2 軟件塊51-52
• 5.2.3 程序設(shè)計與難點分析52-59
• 5.3 上位機(jī)監(jiān)控軟件開發(fā)59-62
• 5.3.1 功能介紹59
• 5.3.2 軟件開發(fā)59-62
• 5.4 現(xiàn)場照片62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第六章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-69
• 參考文獻(xiàn)69-71

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