污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、HenanUniversityofUrbanConstruction畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告題目污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院支業(yè)電氣工程及其白動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師開題日期污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)開題報(bào)告一、選題的背景與意義：（一）課題研究來(lái)源眾所周知，我國(guó)水資源人均占有量少，空間分布不平衡。隨著中國(guó)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(guó)目前的污水處理能力尚跟不上用水規(guī)模的迅速擴(kuò)張，管網(wǎng)、污泥處理等配套設(shè)施建設(shè)嚴(yán)重滯后。我國(guó)的污水處理率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在著明顯的差距，且處理設(shè)施的負(fù)荷率低，從而導(dǎo)致污水處理能力較低?？偠灾?，我國(guó)大多數(shù)污水處理控制系統(tǒng)自動(dòng)

2、化水平不高、安全性低、管理不當(dāng)，效率普遍低丁世界標(biāo)準(zhǔn)。污水處理行業(yè)是一個(gè)朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展前景十分廣闊。中國(guó)污水處理行業(yè)由此迎來(lái)高速發(fā)展期，因此對(duì)丁污水處理控制系統(tǒng)的研究，是一個(gè)迫在眉睫的課題，也是一個(gè)十分重要的研究方向。（二）課題研究的目的以PLC技術(shù)為基礎(chǔ)，同時(shí)輔以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建的污水處理控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)配置合理，可靠性高，控制精度高和系統(tǒng)成本低等優(yōu)點(diǎn)，將PLC與計(jì)算機(jī)構(gòu)建的污水處理控制系統(tǒng)應(yīng)用丁在建項(xiàng)目和老水廠的改造，不僅可以提高系統(tǒng)的整體控制水平,同時(shí)可以利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，大大提高我國(guó)的污水處理能力，也為我國(guó)的水資源循環(huán)利用，從而緩解資源短缺的現(xiàn)狀，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高效發(fā)展

3、打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（三）課題研究的意義水資源的匱乏和水資源的污染已經(jīng)嚴(yán)重的影響了人民的日常生活，嚴(yán)重的影響了全國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。特別是我國(guó)北方城市，如北京、天津、沈陽(yáng)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(guó)污水處理的電耗與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有較大差距。因此建設(shè)符合我國(guó)具體情況的污水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)降低污水處理成本、改善環(huán)境、建立可持續(xù)發(fā)展社會(huì)、保持我國(guó)經(jīng)濟(jì)局速發(fā)展具有重要意義。二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀：（一）國(guó)外研究現(xiàn)狀過(guò)去的幾十年，伴隨著控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)外的污水處理廠很早就實(shí)現(xiàn)了污水處理廠的網(wǎng)絡(luò)控制，如DCS/FC源

4、統(tǒng)，同時(shí)國(guó)外較早的將SCAD敲術(shù)引入到了給水排水工程中，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。國(guó)外同時(shí)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(xué)需氧量CO肉析儀。國(guó)外污水處理自控系統(tǒng)主要有以下特點(diǎn)：大量采用在線監(jiān)控的水質(zhì)分析儀表，對(duì)全廠的水質(zhì)實(shí)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，并有上位機(jī)記錄下來(lái)，提高了測(cè)量精度；生產(chǎn)過(guò)程中不同程度上采用了智能控制，可以根據(jù)水質(zhì)和水源的變化自動(dòng)的調(diào)整相應(yīng)的控制方式；大量采用遙控、遙測(cè)設(shè)備；并開始有效地利用社會(huì)信息資源，如電話網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)、氣象信息

5、等?？梢哉f(shuō)國(guó)外在污水處理控制方面發(fā)展的已經(jīng)足夠先進(jìn)，不過(guò)仍然具有廣闊的發(fā)展前景。（二）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在污水處理自動(dòng)化控制領(lǐng)域，我國(guó)起步較晚。剛開始采用熱工儀表，實(shí)行集中巡檢；然后應(yīng)用分析儀表和DCS系統(tǒng)；接下來(lái)隨著一大批利用國(guó)際貸款的大型污水處理廠的建成投產(chǎn)，我國(guó)污水處理控制系統(tǒng)的自動(dòng)化水平有了很大提升。從外國(guó)引進(jìn)污水廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)已廣泛采用集散式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用了自動(dòng)化程度較高的檢測(cè)儀表，各種新工藝、新設(shè)備的大量出現(xiàn)并得到應(yīng)用?？梢哉f(shuō)我國(guó)污水處理自動(dòng)化的現(xiàn)狀是：手動(dòng)和自動(dòng)兼?zhèn)?，自制和引用并舉。可以看出我國(guó)污水處理自控系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：對(duì)丁新建的污水處理廠，引進(jìn)了計(jì)算機(jī)分散控制系統(tǒng)，手動(dòng)和自

6、動(dòng)并存的控制方式。水質(zhì)的檢測(cè)主要是有實(shí)驗(yàn)人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量；各個(gè)控制站之間完全獨(dú)立，無(wú)信息交換。并且各個(gè)控制單元由丁內(nèi)部資源的限制，只是實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的時(shí)間控制和邏輯控制；上位機(jī)監(jiān)控軟件很少使用?？梢哉f(shuō)，國(guó)內(nèi)在污水處理控制領(lǐng)域與國(guó)外相比，還有很大的差距。三、課題研究?jī)?nèi)容：本課題主要論述了污水處理工藝及污水處理系統(tǒng)的組成和PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，具體來(lái)說(shuō)，主要由以下內(nèi)容組成：(1) 介紹了污水處理的基本內(nèi)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(jié)構(gòu)和工作原理，并對(duì)污水處理控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)分析；(3) 具體設(shè)計(jì)污水處理的硬件系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)。著重介紹了污水處理控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

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(jī)型的選擇、PLC的I/O分配、模擬量模塊和開關(guān)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(tǒng)梯形圖程序、以及上位機(jī)和下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)。同時(shí)還要對(duì)硬件和軟件控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試。四、課題的研究方法：1) 查詢相關(guān)資料，了解本系統(tǒng)的研究意義。可以上網(wǎng)搜索或者是去圖書館查閱相關(guān)資料。2) 通過(guò)查詢資料確定該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)哪些功能以及要分為幾個(gè)部分。3) 確定硬件方案，包括設(shè)備與元器件選用以及連接方式等。4) 通過(guò)進(jìn)一步的了解，對(duì)每個(gè)功能模塊進(jìn)行細(xì)化，將每一步的軟件設(shè)計(jì)方案確定，完成軟件設(shè)計(jì)。5) 對(duì)設(shè)計(jì)好

8、的程序進(jìn)行調(diào)試，通過(guò)調(diào)試發(fā)現(xiàn)存在的問題并解決，從而達(dá)到完善系統(tǒng)的目的。6) 最后，整理各階段的設(shè)計(jì)記錄文檔，寫成論文稿。五、研究計(jì)劃及預(yù)期成果:（一）研究計(jì)劃第一、二周：搜索有用的資料，確定所有需要實(shí)現(xiàn)的功能。第三、四、五周：利用所掌握資料與相關(guān)知識(shí)，確定設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)以及畫出電路圖。第九周、第十周：軟件設(shè)計(jì)和調(diào)試，完成中期檢查。第十一周：將硬件與軟件設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)調(diào)試。第十二、十三周：撰寫論文。第十四周：整理報(bào)告，修改報(bào)告，準(zhǔn)備畢業(yè)答辯。（二）預(yù)期成果通過(guò)PLC控制系統(tǒng)的配置和控制方式，輔以現(xiàn)代計(jì)算

9、機(jī)技術(shù)，再加上PLC控制站和上位機(jī)組成的控制系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)污水處理整個(gè)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和自動(dòng)控制。使得整個(gè)污水處理過(guò)程實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)、控制和管理，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低成本、穩(wěn)定可靠的運(yùn)營(yíng)方式。在大大提高污水處理能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)操作和管理方面的簡(jiǎn)潔和方便。六、參考文獻(xiàn)：1 常曉玲.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1.2 孫振強(qiáng)，王暉，孫玉峰.可編程控制原理及應(yīng)用教程M.北京：活華大學(xué)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(tǒng)設(shè)計(jì)D.廣州：廣東工業(yè)大學(xué)出版社，2005.4 廖常初.PLC編程及應(yīng)用M.北京：機(jī)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(tǒng)的實(shí)現(xiàn)J.控制系統(tǒng),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(tǒng)J.石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院報(bào),2008,6(4)76-78.7 何獻(xiàn)忠.工業(yè)污水處