基于現(xiàn)場(chǎng)總線的污水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的研究

【摘要】：近年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人口逐年增加,生產(chǎn)、生活中產(chǎn)生的污水也隨著增加。與此相對(duì)的是城市污水處理能力增長(zhǎng)速度落后于實(shí)際需要,水環(huán)境持續(xù)惡化。部分污水處理廠由于建廠時(shí)間較早、經(jīng)費(fèi)投入不足等原因沒(méi)有任何自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)或者直接通過(guò)PLC站控制現(xiàn)場(chǎng)的儀器儀表,自動(dòng)化水平低、能耗高。因此,實(shí)現(xiàn)污水處理的自動(dòng)監(jiān)控成為當(dāng)前的迫切要求。 本文通過(guò)對(duì)污水處理工藝的研究和分析,借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)污水處理廠經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合處理廠實(shí)際情況設(shè)計(jì)了一種基于現(xiàn)場(chǎng)總線的污水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)選用PROFIBUS,總線構(gòu)建監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),設(shè)置一總監(jiān)控站和三個(gè)分控制站?？偪刂普疽越M態(tài)王6.55為開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)了上位機(jī)(PC)監(jiān)控系統(tǒng),直觀顯示污水處理的實(shí)時(shí)流程,具有實(shí)時(shí)監(jiān)控、報(bào)警、管理等功能。分控制站選用西門子300系列PLC,組態(tài)編程后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。上位機(jī)與分控制站、分控制站與智能儀器儀表之間使用PROFIBUS進(jìn)行通信。 經(jīng)過(guò)初步測(cè)試,系統(tǒng)基本上達(dá)到預(yù)計(jì)的目標(biāo)。本系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)在于利用PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)通信大大減少了布線,靠PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,工作人員在監(jiān)控室內(nèi)利用上位機(jī)系統(tǒng)即可對(duì)全場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。 【關(guān)鍵詞】：污水處理 自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)總線 PLC 模糊控制 組態(tài)王
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-13
• 1.1 選題背景11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容及意義12-13
• 2 污水處理技術(shù)13-19
• 2.1 污水水質(zhì)指標(biāo)13-14
• 2.2 污水處理方法種類14
• 2.3 某城市污水處理廠工程背景14-15
• 2.4 污水處理工藝的選擇15-19
• 2.4.1 污水處理工藝選擇依據(jù)15-16
• 2.4.2 污水處理工藝設(shè)計(jì)16-19
• 3 污水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)19-33
• 3.1 工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程19
• 3.2 污水處理廠網(wǎng)絡(luò)的選擇19-20
• 3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)20-22
• 3.3.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)20-21
• 3.3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)21-22
• 3.4 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線22-24
• 3.4.1 PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)22-23
• 3.4.2 PROFIBUS總線的傳輸方式23-24
• 3.5 PROFIBUS-DP總線24-25
• 3.6 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)25-28
• 3.6.1 總體方案設(shè)計(jì)25-26
• 3.6.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-28
• 3.6.3 系統(tǒng)可靠性及安全性措施28
• 3.7 主要硬件設(shè)備28-33
• 3.7.1 PLC概述及特點(diǎn)28-31
• 3.7.2 變頻器的選擇31
• 3.7.3 硬件與PROFIBUS連接31-33
• 4 監(jiān)控系統(tǒng)控制功能的實(shí)現(xiàn)33-55
• 4.1 PLC軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)及設(shè)計(jì)33-34
• 4.2 預(yù)處理階段控制系統(tǒng)34-42
• 4.2.1 格柵控制34-35
• 4.2.2 提升泵控制35-38
• 4.2.3 沉砂池設(shè)備控制38-40
• 4.2.4 預(yù)處理段PLC1配置40-41
• 4.2.5 PLC1子站的組態(tài)編程41-42
• 4.3 生物處理階段控制系統(tǒng)42-50
• 4.3.1 奧貝爾氧化溝原理42-43
• 4.3.2 氧化溝溶解氧濃度的模糊控制43-49
• 4.3.3 生物處理段PLC配置49-50
• 4.3.4 PLC2子站的組態(tài)編程50
• 4.4 污泥處理段控制方法50-55
• 4.4.1 二沉池51
• 4.4.2 污泥泵房及濃縮脫水車間51-52
• 4.4.3 污泥處理段PLC3配置52-53
• 4.4.4 PLC3子站的組態(tài)編程53-55
• 5 上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)55-65
• 5.1 概述55-56
• 5.2 組態(tài)王軟件56-57
• 5.3 上位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-60
• 5.3.1 設(shè)備配置57-58
• 5.3.2 數(shù)據(jù)交換機(jī)理58
• 5.3.3 數(shù)據(jù)庫(kù)變量的定義58-60
• 5.4 監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)60-65
• 5.4.1 主界面設(shè)計(jì)60-61
• 5.4.2 各工藝流程分界面設(shè)計(jì)61-65
• 結(jié)論65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-73
• 作者簡(jiǎn)介73

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