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基于PLC的污水处理系统的应用设计

更新时间:2019-09-15
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基于PLC的污水处理系统的应用设计

摘  要

随着我国城市化建设的高速发展,城市数量持续增加且规模快速扩大。城市在显著提升地区社会经济发展水平与居民生活质量的同时,也引发了一系列的环境问题。在众多环境问题中,水污染这一代表性的污染问题在现有城市中普遍存在。本课题针对水污染问题,进行分析研究,设计了基于PLC的污水处理系统。
本课题对现阶段世界各国工业污水处理的技术等进行梳理和分析;设计确定系统的主体架构为WinCC监控+PLC控制模式,上位机属于操作监控级,主要功能表现为远程的实时监控与管理功能,而下位机的功能作用就是具体完成自动控制工作。在本设计中,经综合分析研究中选用S7-300型号PLC控制装置作为下位机,充分满足水污染处理的自动控制需求。从实际需求和工艺技术水平出发,完成S7-300型号PLC硬件结构与软件系统规划和开发,分别完成PLC系统资源配置方案及自动化控制程序的编写,研制完成一套功能完整、性能可靠的基于PLC城市水污染处理的自动控制控制系统;本课题还系统性研究分析了电气控制技术的具体需求和设计理念,从污水处理的内在需求出发,综合分析设备运行的状态信息、运行规律和控制需求,设计了电气控制线路的具体设计方案。
实验结果表明,PLC控制技术的引入将显著提升污水处理系统的综合成效,在显著降低人工操作强度及难度的同时,能够充分发挥自动化控制的稳定性与可靠性优势,从而极大提升了污水处理的效率和效果。

关键词:污水处理;自动化控制;PLC;WinCC监控


目录

摘 要 I
Abstract II
目录 III
第一章 绪  论 1
1.1 课题的背景 1
1.2 污水处理的国内外现状 2
1.3 研究目的和意义 5
1.4 课题主要研究内容 6
1.5 本章小结 6
第二章  污水处理方法原理及可编程控制器介绍 7
2.1 污水处理的基本概述 7
2.2 工业污水处理工艺原理 7
2.3 工业污水处理系统控制形式 11
2.4 本课题污水处理采用的方法 11
2.5  PLC技术综述 12
2.5.1  PLC的发展历史简述 12
2.5.2  PLC的组成以及主要特征 13
2.5.3  PLC技术应用控制方案 16
2.5.4  PLC通信方式 16
2.5.5  S7-PLCSIM 仿真软件 17
2.6本章小结 18
第三章  污水处理系统的设计 19
3.1 系统总体方案设计 19
3.1.1  系统的总体功能 19
3.1.2  制定控制方案 20
3.2 硬件系统设计 21
3.2.1 系统主电路设计 21
3.2.2  PLC控制系统设计 22
3.3 主程序设计 25
3.4各分部程序设计 26
3.4.1手动模式 26
3.4.2自动模式 27
3.5本章小结 34
第四章  上位机监控组态软件设计 35
4.1 上位机监控系统软件的概述 35
4.2  Win CC(Windows Control Center)软件简介 35
4.3 监控画面的设计 37
4.3.1 新建工程项目 37
4.3.2 设计组态登录界面 38
4.3.3 监控组态趋势界面 40
4.3.4 监控组态报警界面 42
4.3.5 监控组态退出界面 43
4.4本章小结 43
第五章  调试和运行结果 44
5.1 硬件系统的调试 44
5.2 软件系统的调试 44
5.3 运行结果 45
5.4本章小结 48
第六章  结论与展望 49
6.1 总结 49
6.2 展望 49
参考文献 51
致 谢 54