基于PLC与触摸屏的污水处理监控系统的开发

【摘要】：随着苏南地区经济的高速发展，部分生活污水未经处理被排入太湖，使得太湖水质下降严重；苏州优德通力电气有限公司与吴中区政府合作，在太湖边的东山镇杨湾村试点建立了生活污水处理设施，将全村生活污水集中处理后再进行排放。为实时监视现场各设备的运行状态，需要建立一套具备远程信息传输功能的监控系统。受该公司委托，我们进行了该系统的开发工作。 本文基于上述实际背景，首先介绍了该污水处理设施的工作流程，着重介绍了需要进行监控的污水泵、空压机、景观泵、紫外线等电气设备以及各自的控制要求，确定了电压、电流、液位等参数量；在系统方案上，将西门子S7-200PLC作为主控制器，MCGS触摸屏为上位端显示设备，并根据控制器的控制要求与待监控的参数量选取了电流变送器等传感设备，利用MCGS触摸屏内置的组态功能，使运营维护人员能够直观地在触摸屏上看到各设备的工作状态。 在远程数据传输部分，根据系统的特点选择了GSM网络的短消息（SMS）服务作为传输方式，将西门子TC35模块+单片机作为发送端，并分别在step7软件及单片机中通过编程实现了数据传输及发送。 本系统现已在项目现场运行，效果较好，预期的控制目标均已达到。 【关键词】：污水处理 PLC MCGS触摸屏 GSM
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 课题研究背景8
• 1.2 污水处理监控系统的研究现状8-10
• 1.2.1 国外生活污水处理监控系统应用现状9
• 1.2.2 国内生活污水处理监控系统应用现状9-10
• 1.3 课题来源与本文主要研究内容10-12
• 1.3.1 课题实际背景10-11
• 1.3.2 本文主要研究内容11-12
• 第二章 污水处理监控要求与系统方案设计12-30
• 2.1 污水处理工艺流程与各设备介绍12-15
• 2.2 各设备状态监测要求15-18
• 2.3 系统设计原则与常用控制系统介绍18-20
• 2.3.1 本系统设计基本原则18-19
• 2.3.2 常用控制系统介绍19-20
• 2.4 系统方案设计20-21
• 2.5 控制系统中控制器选型21-22
• 2.6 上位机选型22-23
• 2.7 传感器选型23-27
• 2.7.1 电压传感器的选型24-25
• 2.7.2 电流传感器的选型25-26
• 2.7.3 液位传感器的选型26-27
• 2.8 开关器件与控制柜设计27-29
• 2.9 本章小结29-30
• 第三章 PLC 系统控制功能的实现30-40
• 3.1 PLC 硬件系统组成30-32
• 3.2 S7-200PLC 接线方式32-33
• 3.3 模拟量扩展模块33-34
• 3.4 PLC 界面及程序编写34-38
• 3.4.1 西门子 S7-200 PLC 系列编程语言34-35
• 3.4.2 编程软件与程序编写35-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第四章 触摸屏监控系统组态设计40-50
• 4.1 组态软件的安装与工程文件40-42
• 4.2 控制界面的建立42-44
• 4.3 数据变量的定义与数据库的建立44-45
• 4.4 触摸屏与 PLC 的连接45-48
• 4.4.1 触摸屏与 PLC 的硬件连接45
• 4.4.2 触摸屏与 PLC 的数据变量连接45-48
• 4.5 组态功能的实现48-49
• 4.6 本章小结49-50
• 第五章 远程数据传输及系统设计50-63
• 5.1 系统方案设计50-52
• 5.1.1 系统控制要求50-51
• 5.1.2 GSM 网络与模块选型51-52
• 5.2 单片机选型与模块控制52-54
• 5.3 单片机与 PLC 硬件连接54-55
• 5.4 软件设计55-61
• 5.4.1 单片机端程序设计的实现55-59
• 5.4.2 PLC 端程序设计59-61
• 5.5 本章小结61-63
• 第六章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63
• 6.2 展望63-65
• 参考文献65-68
• 攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文68-69
• 致谢69-70

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