首页 > 学术论文

基于WinCC污水处理集散控制系统的设计

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:34:08
热度:

基于WinCC污水处理集散控制系统的设计【摘要】:近年来,随着我国工业化程度不断提高和城市人口密度的不断增加,污水处理厂规模不断扩大,污水处理厂的管理和设备的控制面临严峻的考验。集

【摘要】: 近年来,随着我国工业化程度不断提高和城市人口密度的不断增加,污水处理厂规模不断扩大,污水处理厂的管理和设备的控制面临严峻的考验。集散控制系统运用于污水处理厂可以最大限度提高污水处理厂运行可靠性,提高出水水质,降低能耗和工人劳动强度,达到提高经济效益的目的。 本课题以北京安定垃圾填埋厂的污水处理系统作为背景,研究了基于WinCC的水处理集散控制系统的实现。该水处理系统采用SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)污水处理工艺。根据SBR污水处理工艺要求,本课题研究了如何实现集散控制系统对该厂污水处理系统各环节的自动控制,其中主要包括下位机如何实现对现场设备的控制,上位机如何对现场设备的运行状态的监控和上下位机如何通讯。 集散控制系统的下位机选用PLC作为现场控制设备。本课题根据SBR污水处理工艺要求对下位机PLC以及现场各种传感器进行了硬件选型。除此之外,还根据污水处理的工艺要求,编写了相应的PLC控制程序,其中主要包括预处理区,反应区和污泥处理区三个区的PLC自动控制程序。 集散控制系统的上位机选用PC机作为监控机实现对现场设备的运行状态的在线监控以及运行状态的调整。通过上位机监控,工人可以及时了解现场设备的工作状况并且保证对现场设备出现的故障得到有效的排除。本课题上位机监控界面设计以西门子组态软件WinCC作为开发平台,其中监控界面主要包括登录界面、总体流程图界面,预处理参数界面和反应池参数等界面。 集散控制系统的通讯选用基于现场总线通讯协议的PROFIBUS-DP网络和MPI网络。本课题通过对相关网络进行硬件参数的配置以及编写相应的通讯程序来实现集散控制系统的通讯。其中下位机PLC通过PROFIBUS-DP网络实现了与现场设备的通讯。上位机通过MPI网络实现与下位机PLC的通讯,读取了PLC中现场设备的运行状态以及现场传感器反馈的数据同时可以对现场设备的运行状态进行调整。 【关键词】:集散控制系统 组态软件 PLC WinCC 现场总线
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:X703.3
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 第1章 绪论7-11
  • 1.1 课题背景及研究意义7-8
  • 1.1.1 课题背景7
  • 1.1.2 课题研究意义7-8
  • 1.2 国内外污水处理厂自动化现状8-10
  • 1.3 本文主要研究内容10-11
  • 第2章 需求分析以及集散控制系统设计11-16
  • 2.1 污水处理厂的需求分析11-12
  • 2.2 集散控制系统的特点以及设计12-15
  • 2.2.1 集散控制系统的特点12-14
  • 2.2.2 集散控制系统的设计14-15
  • 2.3 本章小结15-16
  • 第3章 下位机控制系统的总体设计16-35
  • 3.1 总体功能设计16-17
  • 3.2 硬件选型17-23
  • 3.2.1 西门子PLC工作原理及特点17-20
  • 3.2.2 西门子PLC的选择20-21
  • 3.2.3 传感器的选择21-23
  • 3.3 PLC程序设计23-34
  • 3.3.1 PLC控制系统设计的基本步骤23-24
  • 3.3.2 预处理区PLC控制程序24-30
  • 3.3.3 反应池PLC控制程序30-32
  • 3.3.4 污泥处理池PLC控制程序32-34
  • 3.4 本章小结34-35
  • 第4章 上位机监控界面的设计35-45
  • 4.1 WinCC组态软件的介绍35-36
  • 4.2 监控界面的设计原则及构成36-44
  • 4.2.1 登录界面的设计36-38
  • 4.2.2 总体流程图界面设计38-39
  • 4.2.3 预处理界面设计39
  • 4.2.4 反应池参数界面设计39-40
  • 4.2.5 污泥处理界面设计40-41
  • 4.2.6 报警界面的设计41-43
  • 4.2.7 趋势图界面设计43-44
  • 4.3 本章小结44-45
  • 第5章 网络通讯设计45-52
  • 5.1 基于PLC的网络结构选型分析45
  • 5.2 基于PLC的网络通讯结构的设计45-51
  • 5.2.1 下位机与现场设备的通讯结构设计46-50
  • 5.2.2 下位机与上位机网络通讯设计50-51
  • 5.3 本章小结51-52
  • 结论52-53
  • 参考文献53-56
  • 附录56-62
  • 攻读硕士期间所发表论文62-63
  • 致谢63


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

ECS-100系统在空分装置中的应用    刘志新;

生物柴油生产过程的自动控制解决方案    叶梁恒;

基于组态软件的液压支架试验台测试系统设计    王志;

横河CS3000集散控制系统在Shell煤气化装置中的应用    杨跃;郭飞鸿;计鹏飞;

嵌入式组态软件开发方法与关键技术研究    胡智宏;王芳;孙君曼;

造纸涂料实现自动化成功后解析    王国庆;

DCS系统脉冲输入模块检测方法的尝试    翟士标;唐庆晖;

大佛寺矿主要通风机在线监控系统设计    李解;胡亚非;徐维维;刘刚;

浅谈APC控制在聚丙烯装置的应用    于朋;

MCGS组态软件在粗纱机远程监控系统中的应用    石佳福;

电子皮带秤集散配料控制系统设计    毕思武;

造纸用的集散控制系统(DCS)    严国祥;邱志云;吴剑华;

软件工程与CS系列集散控制系统设计    路林吉;王直杰;

多媒体光纤工业专用网中关键技术的研究    孙小菡;张明德;万遂人;丁东;

DCS在压力反应釜自控系统中的应用    林振坚;

某基因楼净化车间空调集散控制系统设计与调试    张子慧;剧明安;付晓光;王安民;吴敏雯;

印染生产线集散控制系统实践    黄敏明;成民伟;

DCS简介及其在DHC中的应用前景    李刚;

轧钢生产线的集散控制    李太福;冯国良;邓仁明;

基于iFIX组态软件的电气化铁道监控系统    陈丽华;

集散控制系统在水泥纯低温余热发电中的应用(下)    祝文标

首钢建成“数字化矿山”    李舒

他走在集散控制系统巅峰    本报记者 杨光会

英维思赢得惠州炼油控制系统合同    钱伯章

谈楼宇控制自动化的发展    韩养社 高虎贤 王再英

集散控制系统在水泥纯低温余热发电中的应用(上)    祝文标

用“中国大脑”控制化工装置    王孝弟

富丰水泥200万吨项目投产    记者 李薇帆

未来三年世界DCS市场需求继续增长    通讯员 饶兴鹤

日新月异 厚积薄发    谈天 谢琤琤

基于嵌入式集散电气系统的啤酒生产过程控制与应用研究    孙波

生化过程智能控制研究    潘丰

轻合金铸造用EPA改性酚醛树脂及应用的研究    冀运东

缝合线纺丝机集散控制系统    贾然

WorldFIP现场总线分布式控制系统的研究与开发    翟伟翔

喷雾图像处理及脉宽调制(PWM)变量喷雾的雾化特性研究    邓巍

印铁烘房生产线自动化系统的控制技术研究    王胜红

基于IEC61131-3标准的分布式智能系统策略组态软件包开发研究    梁庚

管控信息集成关键技术及其在内饰布企业中的应用研究    刘诏书

城市公路隧道智能监控方法和系统研究    马成前

集散控制系统组态软件的设计与实现    王英

基于模糊神经网络的过程控制实验装置计算机监控系统设计    李明伟

小型集散控制系统组态软件设计    沈娣丽

中小型集散控制系统工程师站组态软件设计    王芳

柴油定量装车监控系统的开发与研究    王剑

基于.NET的DCS组态软件研究与设计    康玮

汽车底漆涂装线集散控制系统的设计与实现    刘文鹏

集散控制系统组态软件的设计与实现    薄迎春

DCS系统组态软件设计的研究    张树利

集散控制系统组态软件开发    孟令航