污水處理控制系統設計開題報告

1、HenanUniversityofUrbanConstruction畢業(yè)設計（論文）開題報告題目污水處理控制系統設計學院電氣與信息工程學院支業(yè)電氣工程及其白動化班級學號學生姓名指導教師開題日期污水處理控制系統設計開題報告一、選題的背景與意義：（一）課題研究來源眾所周知，我國水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國城市化、工業(yè)化的加速，水資源的需求缺口也日益增大。然而我國目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴張，管網、污泥處理等配套設施建設嚴重滯后。我國的污水處理率與發(fā)達國家相比，還存在著明顯的差距，且處理設施的負荷率低，從而導致污水處理能力較低?？偠灾?，我國大多數污水處理控制系統自動

2、化水平不高、安全性低、管理不當，效率普遍低丁世界標準。污水處理行業(yè)是一個朝陽產業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。中國污水處理行業(yè)由此迎來高速發(fā)展期，因此對丁污水處理控制系統的研究，是一個迫在眉睫的課題，也是一個十分重要的研究方向。（二）課題研究的目的以PLC技術為基礎，同時輔以現代計算機技術，構建的污水處理控制系統，具有系統配置合理，可靠性高，控制精度高和系統成本低等優(yōu)點，將PLC與計算機構建的污水處理控制系統應用丁在建項目和老水廠的改造，不僅可以提高系統的整體控制水平,同時可以利用網絡平臺實現數據共享，大大提高我國的污水處理能力，也為我國的水資源循環(huán)利用，從而緩解資源短缺的現狀，為我國經濟的持續(xù)高效發(fā)展

3、打下堅實的基礎。（三）課題研究的意義水資源的匱乏和水資源的污染已經嚴重的影響了人民的日常生活，嚴重的影響了全國的經濟建設和發(fā)展。特別是我國北方城市，如北京、天津、沈陽等城市水資源更為短缺。在這種情況下，污水更加不能隨便外排，而是要凈化之后合理利用。我國污水處理的電耗與西方發(fā)達國家相比仍有較大差距。因此建設符合我國具體情況的污水廠自動控制系統對降低污水處理成本、改善環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展社會、保持我國經濟局速發(fā)展具有重要意義。二、國內外研究現狀：（一）國外研究現狀過去的幾十年，伴隨著控制技術、網絡通訊技術以及現場總線技術的飛速發(fā)展，國外的污水處理廠很早就實現了污水處理廠的網絡控制，如DCS/FC源

4、統，同時國外較早的將SCAD敲術引入到了給水排水工程中，并取得了良好的經濟效益和社會效益。國外同時注重水處理PLC的開發(fā)，相繼研制出了一些智能、穩(wěn)定、小巧的控制單元，如AB公司的SLC系歹0、西門子公司的s7系歹0、Schneider的TSXQuantumDO化學需氧量CO肉析儀。國外污水處理自控系統主要有以下特點：大量采用在線監(jiān)控的水質分析儀表，對全廠的水質實行實時的監(jiān)測，并有上位機記錄下來，提高了測量精度；生產過程中不同程度上采用了智能控制，可以根據水質和水源的變化自動的調整相應的控制方式；大量采用遙控、遙測設備；并開始有效地利用社會信息資源，如電話網絡、移動電話網絡、國際互聯網、氣象信息

5、等。可以說國外在污水處理控制方面發(fā)展的已經足夠先進，不過仍然具有廣闊的發(fā)展前景。（二）國內研究現狀在污水處理自動化控制領域，我國起步較晚。剛開始采用熱工儀表，實行集中巡檢；然后應用分析儀表和DCS系統；接下來隨著一大批利用國際貸款的大型污水處理廠的建成投產，我國污水處理控制系統的自動化水平有了很大提升。從外國引進污水廠的自動控制系統已廣泛采用集散式計算機監(jiān)控系統，應用了自動化程度較高的檢測儀表，各種新工藝、新設備的大量出現并得到應用?？梢哉f我國污水處理自動化的現狀是：手動和自動兼?zhèn)?，自制和引用并舉?？梢钥闯鑫覈鬯幚碜钥叵到y有以下特點：對丁新建的污水處理廠，引進了計算機分散控制系統，手動和自

6、動并存的控制方式。水質的檢測主要是有實驗人員通過實驗來測量；各個控制站之間完全獨立，無信息交換。并且各個控制單元由丁內部資源的限制，只是實現了簡單的時間控制和邏輯控制；上位機監(jiān)控軟件很少使用?？梢哉f，國內在污水處理控制領域與國外相比，還有很大的差距。三、課題研究內容：本課題主要論述了污水處理工藝及污水處理系統的組成和PLC控制系統的設計，具體來說，主要由以下內容組成：(1) 介紹了污水處理的基本內容，包括污水處理的發(fā)展及污水處理的工藝流程；(2) 介紹了PLC的基本結構和工作原理，并對污水處理控制系統進行設計分析；(3) 具體設計污水處理的硬件系統及軟件系統。著重介紹了污水處理控制系統總體設計

7、，其主要有硬件和軟件控制兩部分組成，具體的硬件控制部分包括PLC機型的選擇、PLC的I/O分配、模擬量模塊和開關量模塊的選擇以及電源模塊的選擇等。而軟件部分則由PLC控制流程圖、PLC控制系統梯形圖程序、以及上位機和下位機的軟件設計。同時還要對硬件和軟件控制系統進行運行調試。四、課題的研究方法：1) 查詢相關資料，了解本系統的研究意義?？梢陨暇W搜索或者是去圖書館查閱相關資料。2) 通過查詢資料確定該系統要實現哪些功能以及要分為幾個部分。3) 確定硬件方案，包括設備與元器件選用以及連接方式等。4) 通過進一步的了解，對每個功能模塊進行細化，將每一步的軟件設計方案確定，完成軟件設計。5) 對設計好

8、的程序進行調試，通過調試發(fā)現存在的問題并解決，從而達到完善系統的目的。6) 最后，整理各階段的設計記錄文檔，寫成論文稿。五、研究計劃及預期成果:（一）研究計劃第一、二周：搜索有用的資料，確定所有需要實現的功能。第三、四、五周：利用所掌握資料與相關知識，確定設計思路。第六周：確定控制部分的方案選擇，確定該部分的硬件。第七周：確定控制板部分需要的硬件。第八周：硬件設計以及畫出電路圖。第九周、第十周：軟件設計和調試，完成中期檢查。第十一周：將硬件與軟件設計結合起來調試。第十二、十三周：撰寫論文。第十四周：整理報告，修改報告，準備畢業(yè)答辯。（二）預期成果通過PLC控制系統的配置和控制方式，輔以現代計算

9、機技術，再加上PLC控制站和上位機組成的控制系統，從而實現污水處理整個過程的實時監(jiān)測和自動控制。使得整個污水處理過程實現了計算機監(jiān)測、控制和管理，以實現高質量、低成本、穩(wěn)定可靠的運營方式。在大大提高污水處理能力的同時，實現操作和管理方面的簡潔和方便。六、參考文獻：1 常曉玲.電氣控制系統與可編程控制器M.北京：機械工業(yè)出版社，2004.1.2 孫振強，王暉，孫玉峰.可編程控制原理及應用教程M.北京：活華大學出版社，2005.2.3 唐宇毅.電廠含油工業(yè)污水處理的PLC控制系統設計D.廣州：廣東工業(yè)大學出版社，2005.4 廖常初.PLC編程及應用M.北京：機械工業(yè)出版社，2005.2.5 張培山，鐘昆.基丁PLC的工業(yè)污水處理廠自控系統的實現J.控制系統,2006,5(1):82-83.6 李英輝，趙豫龍，戴宵云.基丁PLC的中水處理系統J.石家莊職業(yè)技術學院報,2008,6(4)76-78.7 何獻忠.工業(yè)污水處