基于无线网络的水处理控制系统设计与优化

论文摘要

随着水污染问题的日益严重,水处理行业受到了高度重视。近年来我国逐步加大了水处理行业的投资,水处理行业将是21世纪最有发展前途的行业之一。在水处理工艺当中,温度、压力、流量、液位、PH值等重要参数往往随着时间的变化而变化,因此如何准确、实时的获得这些数据将成为污水处理环节中的一个关键技术。本文设计了一种利用无线局域网进行数据传输的水处理控制系统。首先介绍了水处理控制系统的三个组成部分,包括组态软件、数据采集与控制模块和无线传输模块,其中重点介绍了无线局域网的两种组网方式。然后针对系统的构成,详细地介绍了数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块和主控模块的硬件设计原理以及软件设计流程,并根据实际生产中遇到的问题,对其进行可靠性改善。根据水厂工艺复杂、子板数量需求较多的实际情况,本文进行了子模块的扩展设计。扩展板在被主控模块控制的同时,还起到连接其他子模块的作用,因此扩展板必须既具有与其他子模块相同的通信协议,又具有与主控系统相同的接口,本论文根据这些原则设计出扩展板的硬件电路和软件程序。最后搭建测试系统对所有子模块进行测试,并对模拟输入模块和模拟输出模块进行校准,使其误差全部降到±3%以下。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 论文研究的内容
• 第2章 水处理控制系统设计与优化
• 2.1 总体介绍
• 2.2 硬件设计
• 2.2.1 模拟输入模块
• 2.2.2 模拟输出模块
• 2.2.3 数字输入模块
• 2.2.4 数字输出模块
• 2.2.5 主控模块
• 2.3 软件设计
• 2.4 本章小结
• 第3章 扩展模块的软硬件设计
• 3.1 硬件设计
• 3.2 软件设计
• 3.3 本章小结
• 第4章 无线网络的设计与优化
• 4.1 网络结构设计
• 4.1.1 组网方式分析
• 4.1.2 组网方式设计
• 4.2 网络性能优化与仿真
• 4.2.1 网络吞吐量分析与优化
• 4.2.2 OPNET 仿真分析
• 4.3 本章小结
• 第5章 系统测试
• 5.1 数字输入模块测试
• 5.2 数字输出模块测试
• 5.3 模拟输入模块测试
• 5.4 模拟输出模块测试
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
• 致谢