給排水處理監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計

1、東北石油大學(xué)課程設(shè)計課程控制系統(tǒng)綜合實驗題目給排水處理監(jiān)控系統(tǒng)院系電氣信息工程學(xué)院自動化專業(yè)班級自動化13-2班學(xué)生姓名高瑾學(xué)生學(xué)號130601140201指導(dǎo)教師霍鳳財劉玉敏2015年8月7日東北石油大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書課程控制系統(tǒng)綜合實驗題目給排水處理監(jiān)控系統(tǒng)專業(yè)自動化姓名高瑋學(xué)號130601140201主要內(nèi)容：1、熟練掌握Realinfo應(yīng)用；2、掌握組態(tài)軟件的點組態(tài)，硬件組態(tài)，報表設(shè)計格式和歷史數(shù)據(jù)分析等能；3、理解控制系統(tǒng)組態(tài)的基本思想?；疽螅?1)高位水箱與低位水箱中均設(shè)液位計，將水位信號送至B&RPCC2003控制器，實現(xiàn)自動控制；(2)回水泵應(yīng)同時接受這兩個水箱的制約。當?shù)?/p>

2、位水箱處于低水位時，為了避免水泵的空轉(zhuǎn)，無論高水位水箱如何，回水泵都不能啟動；(3)應(yīng)設(shè)有3臺電動機運行指示器及自動鼓掌顯示、液位顯示。3抬電機均有過載保護，短路保護，對于變頻器啟動時，應(yīng)先是接觸器通電，然后變頻器通電；停止時，變頻器先停止運行，然后接觸器斷電。主要參考資料：1魏先勛，陳信常.環(huán)境工程設(shè)計手冊M.湖南科技出版社，2002.2張瑞武，智能建筑M.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1991.3李哲英等，實用電子電路設(shè)計M.北京：電子工業(yè)出版社,1997.4王順晃，智能控制系統(tǒng)及應(yīng)用M.北京：機械工業(yè)出版社,19955劉國林，建筑物自動系統(tǒng)M.北京：機械工業(yè)出版社，2002完成期限2015.

3、7.272015.8.7指導(dǎo)教師專業(yè)負責(zé)人2015年7月2日目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第1章給排水處理控制系統(tǒng)工藝分析1.給排水系統(tǒng)概述1.給水排水系統(tǒng)功能1.給水排水系統(tǒng)控制要求2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 第2章給排水處理控制系統(tǒng)設(shè)計3儀表的選擇3.傳感器的選擇3.控制方案分析4. HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 第3章基于紫金橋的給排水處理控制系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計5給水排水系統(tǒng)主控界面.5.給水排水

4、系統(tǒng)趨勢界面.8.給水排水系統(tǒng)儀表界面.8. HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第4章結(jié)論與體會1.0 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 參考文獻參第1章給排水處理控制系統(tǒng)工藝分析給排水系統(tǒng)概述給排水系統(tǒng)是任何建筑都必不可少的重要組成部分。一般建筑物的給排水系統(tǒng)包括生活給水系統(tǒng)、生活排水系統(tǒng)和消防水系統(tǒng)，這幾個系統(tǒng)都是樓宇自動化系統(tǒng)重要的監(jiān)控對象。由于消防水系統(tǒng)與火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、消防自動滅火系統(tǒng)密切，國家技術(shù)規(guī)范規(guī)定消防給水應(yīng)由消防系統(tǒng)統(tǒng)一控制管理，因此，消防給水系統(tǒng)由消防聯(lián)動控制系統(tǒng)進行控制。

5、生活給水系統(tǒng)主要是對給水系統(tǒng)的狀態(tài)、參數(shù)進行監(jiān)控與控制，保證系統(tǒng)的運行參數(shù)滿足建筑的供水要求以及供水系統(tǒng)的安全。19世紀后期，基于對城市公共衛(wèi)生重要性的認識，在美國形成了衛(wèi)生工程學(xué)科，給排水工程是其主要組成部分。20世紀60年代在美國、80年代在中國形成環(huán)境工程學(xué)科，又從水環(huán)境的高度把給排水工程原有內(nèi)容的大部分包括在內(nèi)，使給排水工程和環(huán)境工程、水資源工程以及環(huán)境科學(xué)互相交叉，共同發(fā)展。電子計算機和系統(tǒng)工程應(yīng)用于給排水工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運行管理，使給水質(zhì)量與廢水處理進入一個新階段。給水排水系統(tǒng)功能給水排水系統(tǒng)的監(jiān)控目的是確保管網(wǎng)中各水泵根據(jù)用戶用水量的變化能及時地改變其運行方式，使水泵房中

6、的水泵處于最佳的運行狀態(tài)，從而實現(xiàn)管網(wǎng)的合理調(diào)度。智能建筑中給排水監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是通過計算機控制及時地調(diào)整系統(tǒng)中水泵的運行臺數(shù)，以達到供水量和需水量、來水量和排水量之間的平衡，實現(xiàn)泵房的最佳運行，實現(xiàn)高效率、低能耗的最優(yōu)化控制，從而達到經(jīng)濟運行的目的。假設(shè)本設(shè)計為某智能建筑中的給排水監(jiān)控系統(tǒng)，其監(jiān)控對象主要是水池、水箱的水位和各類水泵的工作狀態(tài)，例如，水泵的啟停狀態(tài)，水泵故障報警以及水箱高低水位的報警等等。這些信號可以用文字及圖形在顯示屏上顯示及通過打印機把其記錄打印出來。給水排水系統(tǒng)控制要求給排水系統(tǒng)的監(jiān)控和管理由現(xiàn)場控制和集控中心來實現(xiàn)，其最終目的是實現(xiàn)給排水的合理調(diào)度，也就是說，無論用

7、戶用水量怎樣變化，水泵都能及時改變其運行方式，實現(xiàn)水泵的最佳運行。給排水的監(jiān)控系統(tǒng)需隨時監(jiān)視大樓給排水系統(tǒng)，并自動儲水及排水；當系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或需要維護時，及時發(fā)出信號，通知管理人員處理。給排水系統(tǒng)監(jiān)控主要包括水泵的自動啟?？刂?、水泵的故障報警、水泵的運行狀態(tài)監(jiān)測、水箱水位監(jiān)測等，通過程序設(shè)計來滿足自動控制要求，即根據(jù)水箱的高低水位信號來控制水泵的啟/停，并且進行溢水和枯水預(yù)警。當水泵出現(xiàn)故障時，立即發(fā)出報警信號，同時備用泵自動投入運行。當發(fā)生火災(zāi)時，根據(jù)火災(zāi)信號的性質(zhì)立即啟動消防泵。本系統(tǒng)的控制要求如下：(1)高位水箱與低位水箱中均設(shè)液位計，將水位信號送至B&RPCC2003制器，實現(xiàn)自動

8、控制；(2)回水泵應(yīng)同時接受這兩個水箱的制約。當?shù)臀凰涮幱诘退粫r，為了避免水泵的空轉(zhuǎn)，無論高水位水箱如何，回水泵都不能啟動；(3)應(yīng)設(shè)有3臺電動機運行指示器及自動鼓掌顯示、液位顯示。3抬電機均有過載保護，短路保護，對于變頻器啟動時，應(yīng)先是接觸器通電，然后變頻器通電；停止時，變頻器先停止運行，然后接觸器斷電。(4)設(shè)手動/自動方式轉(zhuǎn)換，手動時，可優(yōu)操縱者分別啟動每臺水泵；自動時，制定啟動運行后，由B&R空制器由!據(jù)高/低位水箱的液位計信號進行邏輯運算判斷后，對3臺水泵運行實現(xiàn)自動控制；手動十，3臺水泵可同時運行，而自動時，生活泵和消防泵不能同時運行；(5)對生活泵要能實現(xiàn)包壓供水。手動控制時

9、，變頻器解除；(6)實現(xiàn)集中控制臺、實驗室、現(xiàn)場水泵三地控制；(7)當消防信號引入后，自動啟動消防泵；自動失效時，可手動強迫啟動。第2章給排水處理控制系統(tǒng)設(shè)計儀表的選擇“給排水處理監(jiān)控系統(tǒng)”課題中主要采用兩個組合空調(diào)、四個普通空調(diào)、兩個水箱、一個除污器、一個過濾器、一個除氧器、一個補水泵、兩個循環(huán)泵、三個生產(chǎn)給水泵，可從圖庫中選擇。傳感器的選擇容器內(nèi)的水位傳感器，將感受到的水位信號傳送到控制器，控制器內(nèi)的計算機將實測的水位信號與設(shè)定信號進行比較，得出偏差，然后根據(jù)偏差的性質(zhì)，向給水電動閥發(fā)出開關(guān)的指令，保證容器達到設(shè)定水位。按傳感器原理分浮子式、跟蹤式、壓力式和反射式等。水位記錄方式主要有：記

10、錄紙描述，數(shù)據(jù)顯示或打字記錄,穿孔紙帶,磁帶和固體電路儲存等。浮子式水位計：其原理是由浮子感應(yīng)水位的升降。有用機械方式直接使浮子傳動記錄結(jié)構(gòu)的普通水位計，有把浮子提供的轉(zhuǎn)角量轉(zhuǎn)換成增量電脈沖或二進制編碼脈沖作遠距離傳輸?shù)碾妭?、?shù)傳水位計，還有用微型浮子和許多干簧管組成的數(shù)字傳感水位計等。應(yīng)用較廣的是機械式水位計。應(yīng)用浮子式水位計需有測井設(shè)備，只適合于岸坡穩(wěn)定、河床沖淤很小的低含沙量河段使用。跟蹤式水位計：又稱接觸式水位計，利用重錘上的電測針接觸水面發(fā)出電信號，使電機正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，隨時跟蹤水面點的位置，從而測定水位。一般在較陡岸坡上架設(shè)鐵管，懸錘和懸索在管道中升降，驅(qū)動記錄或訊號裝置。鐵管進水口需

11、有沉沙和靜水設(shè)施。力式水位計：它的工作原理是測量水壓力，推算水位。具特點是不需建靜水測井，可以將傳感器固定在河底，用引壓管消除大氣壓力，從而直接測得水位。壓力式水位計有兩類。一類為氣泡型，在引壓管中不斷輸氣，用自動調(diào)節(jié)的壓力天平將水壓力轉(zhuǎn)換成機械轉(zhuǎn)角量，從而帶動記錄機構(gòu)。另一類為電測型，它應(yīng)用固態(tài)壓阻器件作傳感器，可直接將水壓力轉(zhuǎn)變成電壓模量或頻率量輸出，用導(dǎo)線傳輸至岸上進行處理和記錄。聲波式水位計：它是反射式水位計的一種，應(yīng)用聲波遇不同介面反射的原理來測定水位。分為氣介式和水介式兩類。氣介式以空氣為聲波的傳播介質(zhì)，換能器置于水面上方，由水面反射聲波，根據(jù)回波時間可計算并顯示出水位。儀器不接觸

12、水體，完全擺脫水中泥沙，流速沖擊和水草等不利因素的影響。水介式是將換能器安裝在河底，向水面發(fā)射聲波。聲波在水介質(zhì)中傳播速度高，距離大，也不需要建測井。兩種水位計均可用電纜傳輸至室內(nèi)顯示或儲存記錄控制方案分析(1)遠程控制當控制柜上方式選擇開關(guān)被切換到遠程控制后，操作人員可選擇自動或手動控制方式。在自動方式下，PCCR聯(lián)動、聯(lián)鎖各種邏輯關(guān)系控制設(shè)備的啟動停止。中控室操作人員可根據(jù)現(xiàn)場情況向下發(fā)出調(diào)度控制指令，調(diào)整設(shè)備運行狀態(tài)達到工藝要求。中控室操作人員也可以選擇遠程手動方式，直接手動控制單個現(xiàn)場設(shè)備。(2)就地控制就地控制級別高于遠程控制。當控制柜上方式選擇開關(guān)被切換到就地自動控制，控制中心的調(diào)

13、度控制指令被封鎖，設(shè)備在PCC的控制下自動運行。在就地手動方式下，現(xiàn)場操作人員通過控制柜上手動按鈕啟動停止設(shè)備，控制柜提供基本控制聯(lián)鎖。通過應(yīng)用組態(tài)王軟件，可設(shè)計”給排水處理監(jiān)控系統(tǒng)”，對給水、排水等一系列過程進行監(jiān)控，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。建立一個工程大致可分為一下幾個步驟：第一步：創(chuàng)建新工程。第二步：定義硬件設(shè)備并添加工程變量。第三步：制作圖形畫面并定義動畫連接。第四步：編寫命令語言。第五步：進行運行系統(tǒng)的配置。第六步：保存工程并運行：完成以上步驟后，一個可以拿到現(xiàn)場運行的工程就制作完成了。第3章基于紫金橋的給排水處理控制系統(tǒng)監(jiān)控程序設(shè)計3.1給水排水系統(tǒng)主控界面.建立新畫面在工程瀏覽器左側(cè)的

14、工程目錄顯示區(qū)”中選擇畫面”選項，在右側(cè)視圖中雙擊新建”圖標，彈出新建畫面對話框，如圖3-1所示曹口星住名亨：給排水處理盅控系統(tǒng)背曷邑：說明:安全區(qū)：無二.類部:殖/窗口T邊框；細邊幄菜單;禁止分辨率轉(zhuǎn)揄禁止縮放標題H系統(tǒng)菜單全屏顯示常有裳動條卜打開其他窗口時自動關(guān)閉I最大化按鈕團最小伙按鈕禁止移動允許運行墉輯I失去輸入焦點時自動關(guān)閉位置左上角X坐標；0寬度：12配左上鬲Y坐標：0高度：728二I中心與鼠標位置對弁打印方向口報打印機設(shè)量縱向橫向碉認刖消圖3-1新建主控界面.使用工具箱和調(diào)色板繪制圖素的主要工具放置在圖形編輯工具箱內(nèi)。當畫面打開時，工具箱和調(diào)色板會自動顯示。.使用圖庫管理器選擇圖

15、庫”菜單中打開圖庫”命令或按F2鍵打開圖庫管理器，使用圖庫管理器降低了工程人員設(shè)計界面的難度，用戶更加集中精力于維護數(shù)據(jù)庫和增強軟件內(nèi)部的邏輯控制，縮短開發(fā)周期；同時用圖庫開發(fā)的軟件將具有統(tǒng)一的外觀，方便工程人員學(xué)習(xí)和掌握；另外利用圖庫的開放性，工程人員可以生成自己的圖庫元素。如圖3-2所示。51XIDIB!?e?解吩囤圈Tf+0aWFcaBJl,理L/Uei&V，JJ|M附|產(chǎn)|_I含”自旦-|-d J1屬理礴 drawi春顏號IE裊敲R! 口國甲輛工施網(wǎng)門專電泵 口目達回忠0開關(guān)分越本心* 1:ili指示燈、柘警粉G校亮善時閆：1年甌*電力“付上口君石的云fi通陽上19k片I理星阿匡季H工

16、|小窘必囤船必罵，竟皆*融圖3-2圖庫管理器.編輯主控界面選擇工具欄中的按鈕來繪制管道。右鍵點管道可以對選中的管道設(shè)置參數(shù)。首先在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中繪制主控界面的管道。在本方案中，管道寬度設(shè)為? 土性*H10,流線寬度設(shè)為8。將上方一部分管道顏色改為綠色。如圖3-3所示。SftIKiMilLIfiBCVITJUD.IWPCOl4M或印狼!諭缸SMHHI1W H團ElTIZI+OOGeFLa五MCjdn2主I卻!而口圖明1懈-”H工B志田金知成口tEAIIi通搏作遢番M園董商口閏三!.：amnh以田圖*“三1期標心*。定/三營田豆圖3-3繪制管道在主控界面中添加組合空調(diào)。按F2打開圖庫管理器，選擇

17、其中可以代表組合空調(diào)的圖案，放在對應(yīng)位置，并且調(diào)整好大小。在界面中添加普通空調(diào)。按F2打開圖庫管理器，選擇其中可以代表普通空調(diào)的圖案，放在對應(yīng)位置，并且調(diào)整好大小。如圖3-4所示。帝電卡HX|laS已印喝口H%與片由*圖3-4添加普通空調(diào)在主控界面中添加閥門、儀表。按F2打開圖庫管理器，選擇其中可以代表閥門、儀表的圖案，放在對應(yīng)位置，并且調(diào)整好大小。在主控界面中添加文字。選擇工具欄中的丁來添加文字。如圖3-5所示。圖3-5給水排水處理系統(tǒng)主控界面給水排水系統(tǒng)趨勢界面發(fā)展趨勢：隨著節(jié)能技術(shù)不斷發(fā)展，加熱爐節(jié)能控制系統(tǒng)正日趨完善。以燃燒過程數(shù)學(xué)模型為依據(jù)建立的最佳燃燒過程計算機控制方案已進入實用階

18、段。例如，按燃燒過程穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型組成的微機控制系統(tǒng)已開始在煉油廠成功使用。有時利用計算機實現(xiàn)約束控制，使加熱爐經(jīng)常維持在約束條件邊界附近工作，以保證最佳燃燒。隨著建立燃燒模型工作的進展和計算機技術(shù)的應(yīng)用，加熱爐燃燒過程控制系統(tǒng)將得到進一步的完善。圖3-6給排水處理系統(tǒng)歷史趨勢曲線給水排水系統(tǒng)儀表界面選擇“圖庫”菜單中甘T開圖庫”命令或按F2鍵打開圖庫管理器，選擇需要的儀表；通過工具箱中的工具畫相應(yīng)的儀表。給水排水處理系統(tǒng)儀表界面如圖3-7所示：j.n：三三仁坐：十匕才田一,i貼=、i同t/占m*-$*北能兩寸瑞方一出口邃H片口電彳不T4前泡鼻率廿J1市出*FH函*.HX和g5,華馬牛：T從皂”

19、“父-,1“兄黏此獷料如女融e機如機、V%V、%XVVV%Awixx=一1=fK值通匚11盅司會評r/f，三咋產(chǎn)此出土出人+A才淳+吊十*r*T.*f*rnv班江中汪洋注frllEMAURCF人口FHfft=.t砧皿；：IKd訴個憶*貼3建,工京，,=VtL站至Ett水回水溫里=#站苴*唐加4.七+任立=站離4;11也土木電，*二*3站高誑樂出*m-.tVi.ilr-1圖3-7給水排水處理系統(tǒng)儀表曲線第4章結(jié)論與體會整個給水排水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)束了。整個設(shè)計的過程雖然是艱難的，但自己受益匪淺，因為當自己設(shè)計的成果呈現(xiàn)在眼前的時候，那種成就感是無可比擬的。做課程設(shè)計是很有收獲的，因為在大學(xué)的生活中，太多的書本知識，太多的考試讓我們的實際動手能力受到了很大的限制，沒有學(xué)到真正的知識，或者說是也就只是紙上談兵，那些理論知識沒有得到真正的利用。課程設(shè)計正好彌補了這一點的不足，給我們提供了一個時間理論知識的機會，盡管本次設(shè)計離實際情況還有一點距離，但是能夠獨立