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基于PLC的水处理智能控制系统【开题报告】.doc

1、毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 基于 PLC 的水处理智能控制系统 一、课题研究意义及现状 我国是一个严重缺水的国家,面临水资源缺乏危机,污水处理成为我国大中小城市建设的必要设施之一。水污染不仅危害公民的身体健康,还抑制了我国经济的发展,破坏了生态平衡,并且容易引发水荒。水污染的出现引起了世界各国政府的关注,治理水污染环境的课题被列入世界环保组织的工作日程。 国外一些发达国家工业现代化实现的早,而且经济发展较早较快,水污染问题的严重性也得到较早的体现出来,并且得到国家政府的重视,投入大量的人力,物力进行水处理的研究。国外污水处理自动控制系统主要存在以下几个特点: 1.大量采用在线监测的水

2、质分析表,对全厂的水质实行实时监测,并由上位机记录下来,提高了测量的精度; 2.采用集散控制系统 DCS 和现场总线控制系统 FCS; 生产过程中不同程度上采用智能控制,可以依据水源和水质的变化 自动的调整相应的控制方式; 3.大量采用遥测,遥控设备;并且开始有效地利用社会信息资源,如 电话网络、移动电话网络、气象信息等。 我国的污水工业开始于 1921 年,上海建立北区污水处理厂,又在 1926 年建立了东区和西区污水处理厂。由于我 国城市各项基础设施的建设和资源环境的发展不协调,特别是环境保护设施的建设是近几年我国才开始重视的,这样使得我国大部分城市污水处理厂的要求达不到实际处理的要求,水

3、污染治理的问题也越来越严重。 与国外相比,我国污水处理自动化控制起步比较晚,七十年代开始采用热工仪表,八十年代应用分析仪表和 DCS 系统,九十年代,随着一大批大型污水处理厂的建成,我国污水处理控制系统的自动化水平有了显著的提高。 科技的发展带动了工业的发展,特别是 PLC 的出现,对工业自动化系统带来了前所未有的变革。 PLC 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的优点,在工业的自动化控制中占领主导地位。 本课题主要研究污水的净化处理和 PLC 在污水处理过程中的智能控制。污水处理自动化控制中采用 PLC 控制系统,可以提高自动控制的可靠性,减少人力的

4、劳动强度,提高安全性,并提高了污水处理厂的运行效率和效益,实现污水处理厂生产管理的科学性。 二、课题研究的主要内容和预期目标 主要研究内容 1.用 PLC 控制实现对水位的控制,实时地集中监控并记录污水处理过程的各种技术参数; 2.用传感器实现对污水中的有害物质进行检测; 3.实时的集中和 监控技术仪表设备的运行状况,保证安全生产; 4.自动完成日及月生产报表,操作员记录。 预期目标:利用 PLC 控制,当污水处理过程处于自动控制状态下,污水处理厂的运行按照程序运行,实现污水处理的自动化。 三、课题研究的方法及措施 1.查阅相关文献,研究污水处理的发展及现状,了解相关技术背景、成果及方案; 2

5、.进行 PLC 对比以及选择、 I/O 口分配、运行原理及 PLC 控制系统的设计原则和步骤; 3.细分析污水处理的工艺流程; 4.成系统外部电路接线图,并进行软件编程; 5.讯系统的构建,上位机和下位机之间的通 讯; 6.系统总体框图如图 1; 可 编 程 控 制 器P L C操 作 面 板液 位 传 感 器格 栅 机 定 时 运 行各 类 泵 的 运 行曝 气 反 映 时间 控 制电 动 阀 的 运 行图 1 系统总体框图 7.得出结论; 8.文档总结,撰写毕业论文。 四、课题研究进度计划 2010.11.17-2010.12.4:分析任务,收集资料,完成开题报告、文献综述、外文翻译 20

6、09.12.4-2009.1.8 初步完成基于 PLC水处理智能控制系统方法的相关理论研究 2009.1.13-2009.1.31 完成编程语言的调试,验证实验结果,并完成论文初稿 2010.2.5-2011.4.10 完成论 文、准备毕业论文答辩 五、 参考文献 1 黄杭昌 .基于 PLC 的软水处理控制系统改造的设计 J.自动化技术与 应用, 2005,24( 4): 31-33. 2 董诗存 ,杨振坤 ,郭雪景 .基于 PLC 的游泳池水处理控制系统 J.自动 化技术与应用, 2006, 25( 2): 20-21. 3 韩庆瑶 ,王建英 ,袁兴华 .PLC 在水处理控制系统中的应用 J

7、.机械设计 与制造 2007, 9:157-160. 4 吴晓君 ,杨向明 . 电气控制与可编程控制器应用 M . 北京 :中国建材工业出版社 ,2004. 5 浙 江大学罗克韦尔自动化技术中心 .可编程序控制器系统 M.浙江 :浙江大学出版社,2000. 6 陆运华 .可编程控制器( PLC)综述 J .电子制作 ,2007,(07): 6-8. 7 李银娌 .PLC 在工业自动化控制领域中的应用 J.科技资讯 .2007,(36):5. 8 刘萍,赵利梅 .污水处理厂自动控制系统的应用 J.科技情报开发与经济 ,2007,17:186-187. 9 黎一强 .PLC 技术在生活污水处理及回

8、用系统中的应用 J.自动化技术与应用 ,2008,(27): 123-125. 10 崔新胜 .PLC 控制系统在污水处理系统中的应用 J.甘肃科技, 2009,1: 20-23. 11 姜西羚,庞晶晶 .基于 PLC 的污水处理厂自动控制系统 J建筑电气 , 2009,(6):48-49. 12 赵丽霞 .基于 PLC 的城市污水处理控制系统设计 J漳州师范学院学报 , 2008,(02) :60-63. 13 王学礼 .PLC 在污水处理控制系统中应用 J.山东纺织经济 , 2006 , (3) :90-91. 14 王明军 .基于 PLC 的污水泵站自动控制系统 J.自动化技术与应用 ,

9、2010,29(5) :115-11. 15 赵芳 ,李从冰 . 基于 PLC 的污水处理系统控制 J.工业控制计算机 ,2006,19(4):59-60. 16 许占国,郑凤翼,潘桂林 .图解触摸屏 PLC 变频器综合应用工程实践 M.电子工业出版社, 2010, 3: 84-255. 17 Pedro M.Castro,Joao P.Teles,Augusto Q.Novais.Linear program-based algorithm for the optimal design of wastewater treatment systemsJ.Clean Techn Environ Policy,2009:84-95.

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