基于工业以太网的水厂自动化控制系统研究

发布时间：2017-08-17 20:37

  本文关键词：基于工业以太网的水厂自动化控制系统研究

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【摘要】：随着科技发展和社会进步,作为居民生活基本保障的自来水生产也正向“安全供水、科学管理、优质服务”的方向发展。升级改造现有设备以提高水厂自动化、信息化水平也越来越重要。本课题针对城南水厂现有工艺,对其供水系统包括一泵房进水、二泵房出水、成品自来水的生产工艺等进行改造升级,实现自动化。论文主要工作包括：1、完成城南水厂自控系统主要设备的选型和系统结构设计：2、主要软硬件及网络的改造包括：控制网络改造；PLC改造和新建；控制柜改造；3、提出了自动加矾、加氯的控制方案；通过PLC控制实现自动加氯功能,克服人工加氯带来的大扰动、大时延的影响,保障控制品质；4、完成整个水厂控制系统的界面设计,最终改造为一个基于工业以太网的水厂自动化控制系统。
【关键词】：水厂 以太网 自动控制 控制流程
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU991.62;TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 国内外常规的水处理工艺介绍10-12
• 1.2.1 混凝10
• 1.2.2 沉淀10-11
• 1.2.3 过滤11-12
• 1.2.4 消毒12
• 1.3 国内外水厂控制系统的发展与现状12-15
• 1.3.1 国内外水厂控制系统的发展12-13
• 1.3.2 工业以太网的特点与研究现状13-15
• 1.4 本文研究内容15-17
• 第二章 城南水厂自控改造整体方案17-25
• 2.1 城南水厂总体概况17-19
• 2.1.1 一级泵房17
• 2.1.2 混凝剂投加间17-18
• 2.1.3 沉淀池18
• 2.1.4 滤池18
• 2.1.5 消毒剂投加间18
• 2.1.6 清水池18
• 2.1.7 二级泵房18-19
• 2.1.8 排污泵房19
• 2.2 自动化改造需求分析19-20
• 2.2.1 提高水质需求19
• 2.2.2 降低成本需求19
• 2.2.3 保障安全要求19-20
• 2.2.4 整体功能要求20
• 2.3 城南水厂自控系统整体改造方案20-24
• 2.3.1 系统功能20-21
• 2.3.2 站点的设置21-22
• 2.3.3 选用的网络和网络协议22
• 2.3.4 选用工业以太网的优点22
• 2.3.5 自动控制系统的构建22-23
• 2.3.6 各站点信号点数统计23-24
• 2.3.7 主要硬件配置24
• 2.3.8 主要软件配置24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 PLC子系统功能方案设计与实现25-42
• 3.1 一泵房自动控制功能方案设计25
• 3.1.1 设备现状25
• 3.1.2 控制功能方案设计25
• 3.2 加矾间及沉淀池自动控制功能方案设计25-26
• 3.2.1 设备现状25-26
• 3.2.2 控制功能方案设计26
• 3.3 滤池自动控制功能方案设计26-27
• 3.3.1 设备现状26
• 3.3.2 控制功能方案设计26-27
• 3.4 二泵房自动控制功能方案设计27-28
• 3.4.1 设备现状27
• 3.4.2 控制功能方案设计27-28
• 3.5 排污泵房自动控制功能方案设计28
• 3.5.1 设备现状28
• 3.5.2 控制功能方案设计28
• 3.6 自动控制功能的实现28-41
• 3.6.1 一泵房控制功能的实现28-30
• 3.6.2 加矾间及沉淀池控制功能的实现30-34
• 3.6.3 滤池控制功能的实现34-37
• 3.6.4 二泵房控制功能的实现37-39
• 3.6.5 排污泵房控制功能的实现39-41
• 3.7 本章小结41-42
• 第四章 加氯间自动控制42-51
• 4.1 设备现状42
• 4.2 总体设计思路42-45
• 4.2.1 流量比例控制43
• 4.2.2 余氯负反馈控制43-44
• 4.2.3 流量前馈+余氯反馈复合控制44-45
• 4.3 自动加氯仿真45-49
• 4.3.1 加氯方案45-46
• 4.3.2 采样控制原理46
• 4.3.3 采样控制仿真46-49
• 4.4 加氯控制系统的功能实现49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 工业以太网的计算机监控及信息处理设计与实现51-58
• 5.1 工业以太网计算机监控及信息处理51
• 5.1.1 工业以太网在计算机监控系统及信息处理中的作用51
• 5.1.2 监控和信息自动控制系统管理体系51
• 5.2 计算机监控系统的功能与实现51-53
• 5.2.1 监控系统结构51-52
• 5.2.2 监控系统的监控平台52
• 5.2.3 监控系统的安全机制52
• 5.2.4 监控系统的功能与实现52-53
• 5.3 生产信息系统的功能与实现53-57
• 5.3.1 生产信息的数据库定义54
• 5.3.2 WEB服务54
• 5.3.3 生产信息系统的功能与实现54-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第六章 总结58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-61

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本文编号：691005