毕业设计开题报告.docx

毕业设计论文开题报告电气与信息工程学院电气自动化专业x级x班课题名称污水处理的PLC控制系统设计毕业设计论文起止时间201x年xx月xx日xxx日共xx周学生姓名学号指导教师报告日期1本课题所涉及的问题在国内外的研究现状综述水与人的生活息息相关目前我国淡水资源不断减少而且污染现象较为严重我国的工业用水重复利用率平均为4050目前全国城市污废水的处理率达排放标准的仅有10左右其余的污废水都直接排入河川湖泊海洋耗水量高重复利用率低污染严重是我国工业系统水资源利用的突出问题因此工业污水处理项目的实施已经刻不容缓为了避免对环境的污染污水必须得到妥善的处理目前国内各污水的处理基本上都是进行加药沉降过滤回注等处理工序原有的污水处理厂其控制部分采用传统的继电器控制控制线路复杂继电器多长时间运行后线路老化频繁出现控制故障而PLC控制器以其技术成熟通用性好可靠性高安装灵活扩展方便性能价格比高等一系列优点在工业控制中得到了越来越广泛的应用在污水处理中采用PLC控制系统改造后提高了自动控制的可靠性不仅减轻了工人的劳动强度而且提高了污水处理厂的运行效率和运行效益实现了污水厂生产管理的科学性现代污水处理采用计算机控制日益普遍欧美国家一些城市污水处理厂已经用计算机进行数据记录和运行过程控制甚至实现全自动化无人值守控制模式现在许多美国大中型水厂均由一套集散型的自动控制系统进行控制在厂区范围内设有若干台现场计算机对整个水处理过程实行多环路控制其中包括沉淀过滤及反冲洗臭氧处理化学药剂投放泵房等设在中心控制室内的计算机主机从各个现场计算机中收集数据并提供图表显示曲线各个设备动作记录设备故障报警等在自动控制系统发生故障时每一个自动控制过程都可切换成手动控制与国外相比我国污水处理自动化控制起步较晚进入90年代以后污水处理厂才开始引入自动控制系统但多是直接引进国外成套自控设备国产自动控制系统在污水处理中应用很少就目前来看我国污水处理厂自控系统的现状是手动与自动皆备自制和引进并举大体可分成三个档次第一手动操作采用常规分散仪表对污水处理过程中的液位流量温度浊度pH值等性能指标进行离线或在线采集根据数据得出控制要求操作员在现场控制主要设备如阀门的开闭电机的启停鼓风量的调节等等这种控制方式下完全由工人在现场操作工艺参数得不到可靠保证污水处理后出水质量难以保证稳定性差工人操作劳动强度大主要设备和装置不能工作在最佳状态这种控制方式由于投资少主要在一些小型污水处理场合应用第二半自动控制通过数据采集器等手段采集局部过程量送入控制室一般在控制室设有工艺模拟显示屏或上位机在模拟屏或上位机上显示液位流量温度浊度pH值污泥浓度等过程参数和电机阀门运行状态对生产过程进行监控上位机操作人员可以在模拟屏或操作台上遥控部分设备的启停而某些设备控制就需要联系现场操作人员由现场操作人员手工控制生产中的数据需要人工记录这种控制方式需要人工的频繁介入中间存在人为联络的延迟使出水质量会有较大的波动工人的劳动强度也较大国内中小型污水处理厂较多采用第三全自动控制采用计算机控制技术与多层次的网络结构对污水处理的全程生产工序进行无人值守全自动控制生产过程控制中的各种信号通过相应的变送器送入下位机一般下位机采用可靠的PLC作为控制单元运行先进的控制算法实现现场设备的实时控制作为上位机的工业控制计算机采用TCPIP协议和标准数据库挂在以太网上实现信息的集成管理和远程控制上下位机之间通过网络传送采集参数和远程控制参数这种控制方式是自控技术的发展方向国外国内的大型污水处理厂都在使用所以本文主要采用PLC与设置在中控室的工控机通过基于TCPIP协议的工业以太网进行通讯组成了一个组态王与STEP7合用工控机与PLC合用的混合型工业控制系统不但发挥了不同设备各自的优势缩短了工程时间降低了人力物力消耗而且可方便的与调度中心的BA相连实现了调度中心管控一体化从而达到降低工业污水处理成本改善环境建立可持续发展社会和和谐社会保持我国经济高速发展的目标2设计论文要解决的问题和拟采用的研究方法问题一1工业污水处理系统控制形式问题二1PLC选型2PLC的IO资源配置3各种器件的选择比如水泵空压机电磁阀电动机接触器变频器等的选型56PLC和变频器通讯4可编程控制器控制系统的抗干扰措施问题三1基于STEP7的PLC程序开发2组态王与SIMATICS7PLC的通讯3曝气过程控制的程序设计4氯气投加环节的程序设计5絮凝剂投加环的程序设计6PID控制设计问题四1传感器的选型2传感器和PLC间的通讯3本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路1PLC的IO资源配置系统模拟量和数字量的输出输入设置此系统中需要采集模拟量并利用模拟量控制的功能要求因此需要在扩展一个模拟量输入输出扩展模块所以应用西门子公司专门为S7200系列PLC配置的模拟量输入输出模块EM2352组态王在污水处理项目中的具体应用通过学习组态王按照本系统要求首先创建污水处理项目然后建立组态王与SIMATICS7PLC的通讯接着建立标签编辑工艺流程画面数据查询最后设置运行环境和参数3各个环节的电动机的联动通过PLC的设置使各个槽中的电动机的联动4完成本课题所必须的工作条件如工具书实验设备或实验环境条件某类市场调研计算机辅助设计条件等等及解决的办法设计软件组态王工控组态软件STEP7MicroWIN32软件工具书变频器的控制理论传感器的控制理论组态王工控组态软件相关书籍参考文献1刘建雄PLC控制系统在化学水处理系统的应用工程技术200852孙卫娜基于PLC的污水处理系统研究沈阳航空工业学院学报200763李瑞桂孟凡华孟祥廷PLC在工业污水处理自动控制系统中的应用应用技术2008410刘琨污水处理厂自动控制应用及系统建设应用技术200643董淑冷茅红伟唐晓俊PLC在污水泵站控制系统中的应用制造业自动化200864赵芳李从冰基于PLC的污水处理控制系统工业控制计算机200645刘贯华基于PLC的污水处理控制系统的设计应用技术200816常晓玲电气控制系统与可编程控制器M北京机械工业出版社200417孙振强王晖孙玉峰可编程控制原理及应用教程M北京清华大学出版社200527唐宇毅电厂含油工业污水处理的PLC控制系统设计D广州广东工业大学出版社20059廖常初PLC编程及应用M北京机械工业出版社2005210张培山钟昆基于PLC的工业污水处理厂自控系统的实现J控制系统200651828311李英辉赵豫龙戴青云基于PLC的中水处理系统J石家庄职业技术学院报200864767812何献忠工业工业污水处理的PLC控制应用J湖南冶金职业技术学院学报2004434868713张燕宾SPWM变频调速应用技术第3版M北京机械工业出版社200615314程玉华西门子S7200工程应用实例分析M北京电子工业出版社2008115陶权吴尚庆变频器应用技术M广州华南理工大学出版社2009116陈志新宗学军电器与PLC控制技术M北京北京大学出版社2009117张统工业污水处理工艺及工程方案设计M北京中国建筑工业出版社2005518娄金生水污染治理新工艺与设计M北京海洋出版社199919张统工业污水处理工艺及工程方案设计M北京中国建筑工业出版社2005520李方圆变频器行业应用实践M北京中国电力出版社200621王卫兵可编程控制器原理及应用第二版M北京机械工业出版社200222王仁祥通用变频器的选型与维修技术M北京中国电力出版社20045设计论文完成进度计划1周查阅资料收集信息2周查阅资料收集信息3周搜集资料查找数据并进行学习4周整理资料撰写开题报告5周开题报告的整理答辩6周系统方案的设计与选型制定论文计划7周进行系统的方案设计8周主电路的设计9周PLC控制电路的设计10周各种器件的选择11周进行系统软件的编写12周进行系统软件的编写13周整理资料14周书写论文15周对论文进行全面检查16周请老师检查并对其进行修改17周整理论文18周准备答辩6指导教师审阅意见该设计课题具有较强的实用性具有一定的社会现实意义并且目前也属于应用研究的热点现有的研究方案很多但都各有局限性所以如果能形成自己的特色则该课题具有一定的研究价值该生在本开题报告确立过程中在本组中起主做的作用从本开题报告中可看出他们参阅了大量的资料对目前已有的各种控制方案已作了充分的了解和比较所以对本课题的理解已达到了一定程度所确定的方案具有一定的独特性思路明确研究重点和计划任务比较合理并且从研究任务中可知通过此设计可对所学的专业知识有较全面的应用并有一定加深这也符合毕业设计的要求和目的同时课题设计合理技术路线正确具有一定的研究基础能达到预期目标所以同意开题指导教师签字年月日7教研室主任意见教研室主任签字系签章年月日说明本报告必须由承担毕业设计论文课题任务的学生在接到毕业设计论文任务书正式开始做毕业设计论文的第2周或第3周末之前独立撰写完成并交指导教师审阅2每个毕业设计论文课题撰写本报告一份作为指导教师教研室主任审查学生能否承担该毕业设计论文课题任务的依据并接受学校的抽查