基于和利时LK大型PLC的污水厂监控系统设计与实现

论文摘要

水是人类生存的生命线。伴随我国经济的飞速发展，生活污水和工业污水处理量日益增多。为保持经济的健康、持续增长，需要对各类污水加以处理。在各污水处理厂内，各种处理设备的分布较分散。为监视现场设备运行的参数和工作状态，需要建立一套完善的中央监控系统。本文以实际工程为背景，结合目前水处理行业自控系统的发展需求及趋势，设计了以和利时公司LK大型PLC为核心控制器的污水厂远程监控系统，并完成了系统集成和系统调试。该监控系统由现场检测与数据采集、数据通信和中央监控等几部分组成，现场检测仪表检测到的设备参数和运行状态经处理后通过计算机网络上传到中央控制室，中央控制室内的运行人员再通过监控计算机监视全厂设备的运行和工作状态。运行人员会根据设备参数和运行状态发出各种控制指令，指令通过计算机网络传到现场，控制设备的相应动作。本课题研究成果已成功应用于河南省某实际污水厂监控系统项目中，有效地提高了污水厂的自动化管理水平。具体工作包括：（1）深入研究了污水厂的整体工艺流程，工艺控制策略。（2）针对具体工艺，设计了污水厂监控系统的整体解决方案。包括I/O点数统计、控制器选型、组态软件选型、通信网络设计等。（3）具体程序的调试与实现，包括PLC控制程序设计与实现、HollyView组态软件设计与实现以及软件使用技巧等。（4）对本系统的先进性和实用性做了重点论述。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 网络远程监控系统的发展
• 1.2.1 网络控制系统
• 1.2.2 网络化控制的层次结构
• 1.2.3 网络监控系统的特点
• 1.3 课题研究主要内容
• 第二章 污水厂监控系统总体方案设计
• 2.1 监控系统设计原则及目标
• 2.1.1 污水处理监控系统发展需求
• 2.1.2 污水处理监控系统设计原则及目标
• 2.2 监控系统概述
• 2.3 监控系统示意图
• 2.4 监控系统结构
• 2.5 监控系统控制方式
• 2.6 监控系统通信网络设计
• 第三章 污水厂监控系统方案选型
• 3.1 控制器设计
• 3.1.1 系统点数统计
• 3.1.2 控制器选型
• 3.1.3 控制器特点
• 3.2 网络通讯设计
• 3.2.1 Profibus总线现场级网络结构
• 3.2.2 以太网冗余环形结构
• 3.3 系统软件设计
• 3.3.1 下位编程软件
• 3.3.2 上位组态软件
• 第四章 污水厂监控系统方案实现
• 4.1 上下位程序
• 4.1.1 下位工艺控制策略
• 4.1.2 上位组态画面
• 4.2 系统功能
• 4.2.1 中心控制室功能
• 4.2.2 现场PLC控制站功能
• 4.3 系统先进性
• 4.3.1 冗余的控制系统结构
• 4.3.2 PLC合理的通讯端口设置
• 4.3.3 组态软件丰富的驱动程序
• 4.3.4 专业程序模板
• 4.3.5 数据分析、决策支持
• 4.3.6 远程监控
• 第五章 结束语
• 5.1 系统应用特点
• 5.2 论文主要工作内容
• 5.3 不足与展望
• 致谢
• 参考文献