文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于ProfiBUS现场总线技术的污水处理厂自动控制系统的设计
与实现
姓名:赵瀛
申请学位级别:硕士
专业:计算机技术
指导教师:何丕廉
20080601
中文摘要关键词:污水处理氧化沟现场总线技术具有数字化、全分散性、开放性和互操作性等特点,代表了今后工业控制网络发展的方向,是当前自动控制领域中倍受关注的技术之一。本文首先在理论上对现场总线控制系统进行了全面的探讨和阐述,∽芟呓辛瞬觥H缓笕娴姆治隽斯谖鬯硇业的工艺和自动控制需求,从综合自动化控制系统的完整性、可靠性、开放性及可扩充性几个方面,比较分析了⑾殖∽芟摺⒐ひ狄蕴裙ひ涤τ猛的连接方式,提出了基于现场总线网络的通信方案。本文结合河南省中牟县污水处理厂污水处理项目,设计了一套基于现场总线技术的污水处理自动控制系统,包括现场绦蚩刂葡低场⑸衔换监控系统及它们之间的通讯。文中分别介绍了两个系统的硬件配置及其功能的软件实现。该项目现场控制系统采用的是德国镜腟系列的鲋髡荆植际絀/做从站,。运用与之相配的喑倘砑ü齃梯形图编程语一言编制了现场的控制程序,从而使该污水处理系统中按照工艺要求完成自动控制。选用性能稳定、抗干扰性能好的工控机作为上位机。选用镜た刈樘砑陨衔换嗫毓δ芙凶樘杓屏斯ひ樟鞒獭⒓锹疾檠报警、报表、参数设定、实时曲线等操作画面,实现了现场设备的监控。现场总线
:,,..,’產,..甪甶畂甤..,..’...瓹畆。畆.,畂甈..
\瓯乙随乡签字日期:伽一晗缭耲’日学位论文版权使用授权书独创性声明或撰写过的研究成果,也不包含为获得苤鲞盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解苤鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权吞鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:年日导师签名:签字日期:年日
第一章绪论课题来源与研究内容引言本课题来源于实际的工程项目——河南省郑州市中牟县污水处理厂。随着经济的飞速发展和世界人口数量的持续增加,对水的需要量也在不断增大,但是地球上可用的水资源却在逐渐萎缩,特别是在城市周边,可以开发利用的淡水资源由于污染的原因正急剧减少。为了应对水体污染,最近几年越来越多的城市污水处理厂、城市垃圾无害化处理厂正在如火如荼的建设、投运。为了提高污水处理效率和降低运行成本,将自动控制新技术引入污水处理厂,提高其自动化水平是非常关键的。应用现场总线技术、⒖刂埔潜怼⒅葱凶爸谩⑸衔换嗫厣璞傅瓤梢宰成一个高效、实时、可靠的网络化全集成自动化系统。由于现场总线多项先进性,注定了这套系统有较好的维护性和实施性。将其应用于污水处理厂的自动控制系统,将带来良好的社会效益和可观的经济效益。年我有幸主持了该项目的工程建设,主要包含工艺设备和电气自控两大部分。其中的自动控制部分初始设计为工业以太网,全厂共计使用龃笮偷腜,组光纤环网,完成数据采集和控制,设备投资很高。本着为国家节约国债、少花钱多办事的原则,我引入了现场总线技术,用的从站远程痮替换原来的〉昧撕芎玫男Ч本论文的研究内容主要包含如下几方面:研究现场总线的通讯协议、接口,以及在应用过程中和现场设备、⑸衔换幕チ#研究挠τ靡约白樘砑挠τ茫基于实际的污水处理工艺,研究工艺关键点的控制和设备控制程序的设计以及调试;研究现场总线系统信号采集和控制过程中出现的一些问题的原因和处理办法。第一章绪论
、能不断更新的天然淡水,主要是陆地上的地表水和地下水的浅层部分。全球水的总储量是比较巨大的,约为但是可供人类使用的淡水资源只占到%,其中绝大多数分布在高原冰川、两极冰盖、冰冻地带以及以下的地层深处,方便取用的河水、湖水以及浅层地下水只占全球总储量的ァT谌虻试吹姆植家彩欠浅2痪獾模以上的淡水集中分布在龉遥缑拦⒏缏妆妊呛图幽么蟮取U际澜缛口总数量的%以上的多个国家为水资源缺乏国家,有近个国家为严重缺水国家。水资源的短缺已经成为世界性的问题,我国也同样面临水资源短缺的现实。中国虽然总体上水资源有ד侨司挥鞘澜缛司加辛的,接近国际公认的缺水警戒线,且分布极为不均,开发利用有相当难度,致使许多地区严重缺水,尤其是三北地区和沿海城市连年闹“水荒”。我国的城市缺水现象更为严重,在