基于工业以太网的污水厂计算机控制系统设计
发布时间：2021-05-13 22:44
目前污水处理工程对社会发展已经变得越来越重要,传统的污水处理技术主要以手动方式和常规仪表控制为主,依靠工人经验,处理质量不稳定、生产效率低。为了提高污水处理效率,本文选用先进的自动控制技术和设备,对污水处理厂进行自动控制系统设计。以某污水厂实际情况为背景,分析污水实际工艺流程,根据工艺流程特点确定控制系统的设计需求。针对污水处理具有非线性、多变量的特点,选用工业以太网PROFINET和PROFIBUS-DP总线相结合的网络架构方式,构成主从式控制系统。在确定总体控制方案的基础上,进行控制系统的硬件设计与软件设计。硬件设计采用IPC+PLC+分站的形式,并对使用到的上位机、PLC模块和现场各类仪表等硬件设备进行选型。软件设计包含三个部分:上位机监控画面设计、PLC程序编写和触摸屏界面开发。使用Win CC软件实现上位机界面开发;使用STEP 7编程环境完成西门子S7-300 PLC的硬件组态和程序设计;使用Win CC Flexible 2008软件实现触摸屏画面开发。针对污水酸碱度参数在控制时存在的非线性和滞后性特点,为实现酸碱中和反应的准确控制,采用串级PID控制策略。并对串级PID...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 污水处理监控系统国内外现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题研究意义
1.4 论文结构安排
第二章 污水处理工艺流程及设计方案
2.1 研究背景及控制要求
2.2 污水处理工艺流程
2.3 关键工艺分析
2.3.1 格栅间
2.3.2 鼓风机
2.3.3 PH中和反应池控制
2.3.4 污泥脱水车间
2.3.5 消毒车间
2.3.6 综合工房
2.4 监控对象点数统计
2.5 控制系统总体设计方案
2.6 本章小结
第三章 污水处理控制系统硬件设计
3.1 控制系统硬件架构
3.2 控制系统硬件选型
3.2.1 上位机硬件选型
3.2.2 PLC硬件选型
3.2.3 传感器选型
3.3 污水处理监控系统硬件网络设计
3.4 硬件接线图
3.5 本章小结
第四章 污水处理系统PH值控制策略
4.1 中和调节池PH值控制要求
4.2 PID控制
4.2.1 连续式PID控制算法
4.2.2 数字式PID控制算法
4.3 中和调节池PH值控制
4.3.1 污水处理PH值特点
4.3.2 污水处理的控制策略
4.4 MATLAB仿真分析
4.5 本章小结
第五章 污水处理控制系统软件设计
5.1 上位机监控界面开发
5.1.1 Win CC软件介绍
5.1.2 Win CC监控画面的实现
5.1.3 用户登录界面设计
5.1.4 污水处理监控组态画面设计
5.2 PLC程序设计
5.2.1 硬件组态的设置
5.2.2 PLC主程序设计
5.2.3 子程序设计
5.3 触摸屏的应用
5.4 本章小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市生活污水处理技术现状及发展趋势探讨[J]. 黄惠琼. 科技经济导刊. 2018(35)
[2]污水处理控制系统中PLC的应用[J]. 王钊. 自动化应用. 2018(04)
[3]基于PLC的污水处理控制系统设计[J]. 杨锦春. 智库时代. 2017(17)
[4]PLC和组态软件技术在污水处理项目的应用[J]. 李成良,徐秀萍. 山东工业技术. 2017(14)
[5]基于PLC的污水处理控制系统的设计与实现[J]. 阮嘉琨,蔡延光,刘尚武. 工业控制计算机. 2017(06)
[6]污水处理厂污水处理自动控制系统的应用[J]. 周志强. 科技经济导刊. 2017(17)
[7]基于PLC的污水处理自动控制系统研制[J]. 郝佳,刘军. 自动化技术与应用. 2017(05)
[8]基于西门子s7-300 PLC污水处理系统的设计[J]. 王晓鹏. 数字技术与应用. 2017(02)
[9]PLC自动控制系统在污水处理中的应用[J]. 柴润德,雷思艺,刘恒. 科技创新导报. 2016(19)
[10]关于PLC的电气自动化控制水处理系统的分析[J]. 余凤. 电子世界. 2016(16)
硕士论文
[1]基于PLC的污水污泥压榨处理控制系统的设计[D]. 田瑞瑞.浙江工业大学 2019
[2]城市污水处理工艺控制方案设计及曝气控制优化[D]. 郝国兴.新疆大学 2017
[3]基于PLC的印染厂水处理控制系统分析与设计[D]. 任强胜.云南大学 2016
[4]基于PLC的污水处理控制系统研究及工程应用[D]. 左旭岩.华东理工大学 2016
[5]污水处理厂自动化系统研发与设计[D]. 王茜.长安大学 2016
[6]基于PLC的污水处理自动控制系统设计[D]. 熊虎.湖南大学 2014
[7]污水处理系统污泥浓度在线监测与控制[D]. 周雪.华北电力大学 2013
[8]基于PLC的污水处理自控系统研究[D]. 应劭霖.江西农业大学 2012
[9]基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现[D]. 张利.西安电子科技大学 2012
[10]污水处理监测系统的设计与实现[D]. 鲍颖祎.华中科技大学 2011
本文编号：3184837
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 污水处理监控系统国内外现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题研究意义
1.4 论文结构安排
第二章 污水处理工艺流程及设计方案
2.1 研究背景及控制要求
2.2 污水处理工艺流程
2.3 关键工艺分析
2.3.1 格栅间
2.3.2 鼓风机
2.3.3 PH中和反应池控制
2.3.4 污泥脱水车间
2.3.5 消毒车间
2.3.6 综合工房
2.4 监控对象点数统计
2.5 控制系统总体设计方案
2.6 本章小结
第三章 污水处理控制系统硬件设计
3.1 控制系统硬件架构
3.2 控制系统硬件选型
3.2.1 上位机硬件选型
3.2.2 PLC硬件选型
3.2.3 传感器选型
3.3 污水处理监控系统硬件网络设计
3.4 硬件接线图
3.5 本章小结
第四章 污水处理系统PH值控制策略
4.1 中和调节池PH值控制要求
4.2 PID控制
4.2.1 连续式PID控制算法
4.2.2 数字式PID控制算法
4.3 中和调节池PH值控制
4.3.1 污水处理PH值特点
4.3.2 污水处理的控制策略
4.4 MATLAB仿真分析
4.5 本章小结
第五章 污水处理控制系统软件设计
5.1 上位机监控界面开发
5.1.1 Win CC软件介绍
5.1.2 Win CC监控画面的实现
5.1.3 用户登录界面设计
5.1.4 污水处理监控组态画面设计
5.2 PLC程序设计
5.2.1 硬件组态的设置
5.2.2 PLC主程序设计
5.2.3 子程序设计
5.3 触摸屏的应用
5.4 本章小结
第六章 结论
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市生活污水处理技术现状及发展趋势探讨[J]. 黄惠琼. 科技经济导刊. 2018(35)
[2]污水处理控制系统中PLC的应用[J]. 王钊. 自动化应用. 2018(04)
[3]基于PLC的污水处理控制系统设计[J]. 杨锦春. 智库时代. 2017(17)
[4]PLC和组态软件技术在污水处理项目的应用[J]. 李成良,徐秀萍. 山东工业技术. 2017(14)
[5]基于PLC的污水处理控制系统的设计与实现[J]. 阮嘉琨,蔡延光,刘尚武. 工业控制计算机. 2017(06)
[6]污水处理厂污水处理自动控制系统的应用[J]. 周志强. 科技经济导刊. 2017(17)
[7]基于PLC的污水处理自动控制系统研制[J]. 郝佳,刘军. 自动化技术与应用. 2017(05)
[8]基于西门子s7-300 PLC污水处理系统的设计[J]. 王晓鹏. 数字技术与应用. 2017(02)
[9]PLC自动控制系统在污水处理中的应用[J]. 柴润德,雷思艺,刘恒. 科技创新导报. 2016(19)
[10]关于PLC的电气自动化控制水处理系统的分析[J]. 余凤. 电子世界. 2016(16)
硕士论文
[1]基于PLC的污水污泥压榨处理控制系统的设计[D]. 田瑞瑞.浙江工业大学 2019
[2]城市污水处理工艺控制方案设计及曝气控制优化[D]. 郝国兴.新疆大学 2017
[3]基于PLC的印染厂水处理控制系统分析与设计[D]. 任强胜.云南大学 2016
[4]基于PLC的污水处理控制系统研究及工程应用[D]. 左旭岩.华东理工大学 2016
[5]污水处理厂自动化系统研发与设计[D]. 王茜.长安大学 2016
[6]基于PLC的污水处理自动控制系统设计[D]. 熊虎.湖南大学 2014
[7]污水处理系统污泥浓度在线监测与控制[D]. 周雪.华北电力大学 2013
[8]基于PLC的污水处理自控系统研究[D]. 应劭霖.江西农业大学 2012
[9]基于西门子PLC技术的污水处理厂控制系统设计与实现[D]. 张利.西安电子科技大学 2012
[10]污水处理监测系统的设计与实现[D]. 鲍颖祎.华中科技大学 2011
本文编号：3184837
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