论文摘要
论文研究了污水处理过程,设计完成了污水处理自动控制系统。针对CASS （cyclic activated sludge system）污水处理工艺特点,结合现场设备的要求,采用PROFIBUS-DP和MODBUS现场总线构成分布式控制系统,组建了通信网络,选择西门子S7-300系列PLC作为系统主控制器。论文完成了系统的网络组态、硬件结构、软件设计及上位监控界面设计。论文主要完成了以下几方面的工作：1、构建通信网络。以西门子S7-300为主控制器,设计PROFIBUS-DP现场总线完成主控制器与分控制器S7-200、远程子站ET200M之间的通讯,通过子站控制现场设备。设计MODBUS现场总线技术实现主控制器与电力系统智能仪表的通讯,完成实时监视电力系统运行参数。2、完成控制系统软件设计。采用梯形图编程语言,编写、调试、完成PROFIBUS-DP、MODBUS通信程序和现场设备控制程序。3、设计上位机监控程序。以西门子WINCC 6.2组态软件为开发平台,监控软件具有实时监控、报警、管理等功能。项目完成并已于2011年4月加入清水试运行,试运行时,现场设备运行稳定,完成了设计目的。
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摘要ABSTRACT第一章 绪论1.1 污水处理的意义1.2 国内外污水处理厂自动控制技术现状1.3 污水处理控制技术难点及重要污水处理指标1.3.1 污水处理技术难点1.3.2 污水处理重要指标1.4 课题来源及研究内容1.4.1 课题来源1.4.2 论文结构安排第二章 总体设计方案2.1 系统设计目标2.2 系统设计方案2.2.1 污水处理方案2.2.2 自动控制方案2.3 本章小结第三章 污水处理流程及自动控制硬件3.1 CASS工艺污水处理流程3.1.1 CASS工艺简介3.1.2 CASS工艺的特点3.1.3 CASS工艺污水处理流程3.2 自动控制系统硬件结构3.3 本章小结第四章 污水处理厂现场总线网络研究4.1 现场总线简介4.1.1 现场总线简介4.1.2 现场总线的特点4.1.3 现场总线类型4.2 PROFIBUS网络研究4.2.1 PROFIBUS概述4.2.2 PROFIBUS的协议结构4.2.3 PROFIBUS的传输技术4.2.4 PROFIBUS网络的通信速率与通信距离4.2.5 PROFIBUS报文格式4.2.6 PROFIBUS-DP4.2.7 设备数据库文件（GSD）4.3 MODBUS网络研究4.3.1 概述4.3.2 MODBUS两种传输方式4.3.3 MODBUS消息帧4.4 本章小结第五章 污水处理厂自动控制系统实施5.1 PROFIBUS-DP通信实现5.1.1 二氧化氯车间通讯变量表5.1.2 S7-300与S7-200 PROFIBUS-DP通信实现5.1.3 S7-300与远程子站ET200M PROFIBUS-DP通信实现5.1.4 远程I/O站点的诊断5.2 MODBUS通信实现5.2.1 电力仪表通信协议5.2.2 MODBUS通信实现5.2.3 MODBUS通信注意事项5.3 控制系统实现5.3.1 控制系统总流程5.3.2 CASS池曝气控制5.4 上位机组态5.4.1 用户管理5.4.2 监控主界面5.4.3 控制方式选择和连锁保护5.4.4 WinCC与S7通讯5.5 本章小结第六章 结论参考文献致谢攻读学位期间参加的科研项目
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