公路海底隧道排水控制系统的设计

发布时间：2017-03-27 19:13

  本文关键词：公路海底隧道排水控制系统的设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国公路建设的快速发展,公路隧道日益增多。某公路海底隧道位于雨量充沛的地区,而暴雨是该地区的主要灾害性天气。当下雨或者波浪越过岛上堤顶的时候,废水通过管道流入泵房集水池。如果废水量超过集水池的最大容积,那么雨水和海水会直接流入隧道,从而引发隧道内行车安全问题和影响隧道内设备的正常使用。因此,必须设计一个公路海底隧道排水控制系统,它可以高效地将集水池废水量限制在合理范围内、确保了隧道运营安全和提高隧道的管理效率。本文介绍分布式控制系统的体系结构,其中包括了分布式控制系统的基本结构、特点、软件和网络结构。依据分布式控制系统的体系结构和分析公路海底隧道高效排水与管理的需求,提出了公路海底隧道排水控制系统的框架,并且将该系统分成三大部分：泵站排水控制系统、计算机监控系统和数据通讯网络。然后分别介绍了这三大部分的组成、特点和功能。遵循PLC控制系统设计流程,经过多方面比较,确定泵站排水控制系统采用可编程逻辑控制器PLC,并对PLC进行选型,最终选用西门子S7-1500 PLC。对泵站排水控制系统进行了硬件设计。根据梯形图语言编程的规则,利用西门子编程平台step7 professional V13编写泵站排水控制系统的PLC程序。利用力控组态软件V7.0编写计算机监控系统的上位机软件,完成软件功能与界面的设计。在实验室搭建实验平台,模拟公路海底隧道现场环境,进行公路海底隧道排水控制系统的整体联调。在整机联调实验中,对系统各功能进行了详细测试,结果表明系统稳定、可靠。因为公路海底隧道排水控制系统工程量巨大,所花费时间非常多,整个系统还在逐步搭建当中。预计公路海底隧道排水控制系统的泵房排水控制系统能够按照程序进行排水控制,预计计算机监控系统能够读取泵房各种数据,能够远程控制水泵。
【关键词】：分布式控制系统 PLC 实时监控
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U453.6;U459.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 研究背景及意义11-12
• 1.2 国内外发展现状12-15
• 1.2.1 分布式控制系统国内外发展现状12-14
• 1.2.2 泵站自动监控系统国内外发展现状14-15
• 1.3 论文的主要研究内容15-16
• 第二章 分布式控制系统16-21
• 2.1 分布式控制系统的基本结构及特点16-18
• 2.2 分布式控制系统的软件18-19
• 2.3 分布式控制系统的网络结构19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 公路海底隧道排水控制系统的总设计21-29
• 3.1 公路海底隧道排水控制系统21-22
• 3.1.1 总设计目标21
• 3.1.2 系统的组成21-22
• 3.2 泵站排水控制系统的设计方案22-25
• 3.2.1 泵站排水控制系统的概述22-23
• 3.2.2 泵站排水控制系统的组成23-24
• 3.2.3 泵站排水控制系统的特点24
• 3.2.4 泵站排水控制系统的功能24-25
• 3.3 计算机监控系统的设计方案25-27
• 3.3.1 计算机监控系统的概述25
• 3.3.2 计算机监控系统的组成25-26
• 3.3.3 计算机监控系统的特点26
• 3.3.4 计算机监控系统的功能26-27
• 3.4 数据通讯网络的设计方案27-28
• 3.4.1 数据通讯网络的概述27
• 3.4.2 数据通讯网络的组成27
• 3.4.3 数据通讯网络的特点27-28
• 3.4.4 数据通讯网络的功能28
• 3.5 本章小结28-29
• 第四章 泵站排水控制系统的硬件和程序设计29-47
• 4.1 PLC控制系统设计流程29-30
• 4.2 PLC硬件设计30-39
• 4.2.1 雨水泵房现场设备选择30-31
• 4.2.2 越浪泵房现场设备选择31-32
• 4.2.3 PLC的选型原则32-34
• 4.2.4 PLC的选择34
• 4.2.5 I/O点数统计与PLC模块选型34-35
• 4.2.6 PLC控制系统I/O的分配35-37
• 4.2.7 PLC系统电路设计37-39
• 4.3 PLC程序设计39-46
• 4.3.1 PLC程序编程平台39
• 4.3.2 梯形图语言编程的一般规则39
• 4.3.3 排水控制程序设计39-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第五章 计算机监控系统上位机软件设计47-58
• 5.1 组态软件的介绍47-48
• 5.2 上位机软件的设计48-57
• 5.2.1 定义外部设备48-49
• 5.2.2 上位机组态49-57
• 5.3 本章小结57-58
• 总结与展望58-59
• 参考文献59-61
• 攻读学位期间发表论文61-63
• 致谢63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘丹,杨立中,于苏俊;华蓥山隧道排水的生态环境问题及效应[J];西南交通大学学报;2001年03期

2 张翠兵,杨年华;运营隧道排水侧沟控制爆破开挖技术[J];铁道工程学报;2003年02期

3 郑国强;;寒冷地区隧道排水保温措施[J];西南公路;2009年04期

4 刘志春;孙明磊;高新强;;裂隙岩体隧道排水影响范围数值试验研究[J];国防交通工程与技术;2011年02期

5 苏文军;;胡峰隧道排水方案设计研究[J];科技资讯;2011年19期

6 ;乌铁局精伊霍铁路三座隧道排水整治工作结束[J];铁道建筑;2011年12期

7 ;对严寒地S@隧道排水问题的初步意见[J];铁路标准设计通讯;1962年06期

8 ;严寒地区隧道排水与防水[J];铁路标准设计通讯;1973年03期

9 乜风鸣;介绍一种隧道排水沟防冻方式[J];冰川冻土;1980年01期

10 张肇富;隧道排水处理装置[J];市政技术;1996年03期

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 记者 邓新灵　通讯员 卢绍琨 肖嘉琳;广州深隧排水思路获认同[N];广东建设报;2012年

2 记者 卢文洁;专家：深隧对改善珠江水质作用很大[N];广州日报;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 周卓;岩溶地区地下水渗流结晶堵塞隧道排水管机理研究及处治建议[D];长安大学;2015年

2 黄继强;公路海底隧道排水控制系统的设计[D];广东工业大学;2016年

  本文关键词：公路海底隧道排水控制系统的设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：270917