電氣工程及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告

1、南京機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告論文題目： PLC在火電廠水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用 學(xué)生姓名： 鄧相君 專業(yè)班級： 電氣 學(xué) 號： G240845 指導(dǎo)教師： 周洪 2014年 8月 19日 1題目的背景和意義在一般的電廠中，尚未實(shí)現(xiàn)自動操作，手動操作還是比較普遍，隨之帶來的缺點(diǎn)和失誤也比較多。手動操作意味著電廠需求更多的人力資源，這需要很大的開資。而且，像加藥這種工作，手動操作顯得既繁重又不精確，這不僅浪費(fèi)人力，同時對于一些貴重的藥物也是浪費(fèi)。我們學(xué)習(xí)的目的就是要將理論聯(lián)系到實(shí)際，如果將我們學(xué)習(xí)的PLC程序應(yīng)用于電廠實(shí)際處理系統(tǒng)中，這樣不僅可以提高自動化控制的水平，同時也可以降低工人的

2、強(qiáng)度，會節(jié)省許多不必要的浪費(fèi)。我們設(shè)計(jì)這個課題是為了讓火電廠了解PLC控制應(yīng)用的優(yōu)勢，從而使電廠能夠積極采用PLC應(yīng)用程序，在同等的條件下創(chuàng)造出更多的價值。2題目研究現(xiàn)狀概述可編程序控制器（Programmable Logic Controller）簡稱PLC，是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來的一種新型、通用的自動控制裝置。具有功能強(qiáng)、通用性好、靈活、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性好、編程簡單、使用方便，以及體積小、重量輕、功耗低等一系列優(yōu)點(diǎn),隨著PLC在我國火電廠中得以應(yīng)用，同時也帶動了了國內(nèi)PLC的研制生產(chǎn)和應(yīng)用，且應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。可編

3、程控制器 PLC 進(jìn)入國內(nèi)工業(yè)控制領(lǐng)域己近十年了，早期的 PLC 由于受硬件的構(gòu)成及軟件環(huán)境的局限，其應(yīng)用范圍受到一定的限制。近幾年來，隨著微電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展， PLC 產(chǎn)品高度融合了計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)最新進(jìn)的技術(shù)與工業(yè)自動控制的經(jīng)典理論，在其功能及性能上指標(biāo)上得以大大的豐富和完善，從而突破了傳統(tǒng) PLC 的概念，在中、小型控制領(lǐng)域內(nèi)極大的擴(kuò)展了其應(yīng)用范圍。在特定的范圍內(nèi)，高性能價格比己成為新型 PLC 的最突出的特點(diǎn)。長期以來，PLC始終處于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場，為各種各樣的自動化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用。其主要原因，在于它能夠?yàn)樽詣踊刂茟?yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決

4、方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對自動化的需要。另一方面，PLC還必須依靠其他新技術(shù)來面對市場份額逐漸縮小所帶來的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來的沖擊。PLC需要解決的問題依然是新技術(shù)的采用、系統(tǒng)開放性和價格。在全球工業(yè)控制領(lǐng)域，圍繞開放與再開放過程控制系統(tǒng)、開放式過程控制軟件、開放性數(shù)據(jù)通信協(xié)議，已經(jīng)發(fā)生巨大變革，幾乎到處都有PLC，但這種趨勢也許不會繼續(xù)發(fā)展下去。隨著軟PLC(SoftPLC)控制組態(tài)軟件技術(shù)的誕生與進(jìn)一步完善和發(fā)展，安裝有SoftPLC組態(tài)軟件和基于工業(yè)PC控制系統(tǒng)的市場份額正在逐步得到增長，這些事實(shí)使傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商在思想上已經(jīng)發(fā)生了戲劇性的變化，他們必須面對現(xiàn)實(shí)，在傳統(tǒng)PLC的技

5、術(shù)發(fā)展與提高方面作出更加開放的高姿態(tài)。對于控制軟件來講，這是PLC控制器的核心，PLC供應(yīng)商正在向工業(yè)用戶提供開放式的編程組態(tài)工具軟件。此外，開放式通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也得到了突破，其結(jié)果是將PLC融入更加開放的工業(yè)控制行業(yè)。3題目要完成的主要內(nèi)容和預(yù)期目標(biāo)主要內(nèi)容：首先，應(yīng)該先了解系統(tǒng)的工藝流程：1化學(xué)水處理系統(tǒng)中生活水的工藝流程1.1 化學(xué)水處理系統(tǒng)流程自來水蓄水池升壓泵高效纖維過濾器活性炭過濾器陽離子交換器除二氧化碳器中間水箱中間水泵陰離子交換器混合離子交換器除鹽水箱除鹽水泵。1.2 水系統(tǒng)工藝流程澄清水箱過濾器（二個）蓄水池生活水管網(wǎng)。此部分包括2臺高效過濾器、2個蓄水池、1個清水泵至生活水池

6、電動調(diào)節(jié)門、2臺變頻泵和2臺定速泵。變速泵功率為37KW,定速泵功率為55KW。每臺高效過濾器包括：運(yùn)行入口門、運(yùn)行出口門、反洗入口門、反洗排水門、正洗排水門、壓縮空氣門以及進(jìn)排氣門等7個門的控制。高效過濾器的控制包括運(yùn)行、停止和反洗三種功能。生活水自動供水系統(tǒng)包括兩套微機(jī)變頻柜用于控制兩臺變速泵和兩臺定速泵。維持供水壓力為0.45Mpa。系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩種：自動和手動；操作方式分就地和遠(yuǎn)方兩種。自動方式時，系統(tǒng)先啟動1臺變速泵，當(dāng)供水壓力達(dá)不到規(guī)定值時且變速泵頻率大于45HZ超過一定時間時，自動啟動備用的定速泵或變速泵。備用方式可通過操作站進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)供水壓力超過規(guī)定值一定時間時，自動停止

7、備用泵的運(yùn)行。1.3 澄清池入口調(diào)節(jié)門、生水加熱器蒸汽門操作整個澄清池系統(tǒng)包括兩個生水加熱器，用于對生水進(jìn)行加熱。生水加熱器的控制即可通過操作站進(jìn)行軟手操，又可通過PLC進(jìn)行自動控制。軟手操控制面板如下圖所示。調(diào)節(jié)門狀態(tài)手動時無顯示，自動時用“A”表示。1.4 生活消防水系統(tǒng)工藝流程澄清水箱過濾器蓄水池生活和低壓消防管網(wǎng)。此部分包括3臺高效過濾器、蓄水池、清水泵至生活水池電動調(diào)節(jié)門、電動消防泵及其出口電動門、穩(wěn)壓泵、柴油機(jī)及出口電動門、變頻泵、定速泵。畫面中模擬量實(shí)時值顯示綠色表示正常，黃色報(bào)警。蓄水池液位柱狀顯示綠色表示正常，黃色表示報(bào)警。變頻泵、定速泵狀態(tài)紅色旋轉(zhuǎn)表示運(yùn)行，綠色表示停止。過

8、濾器處于檢修、失效、運(yùn)行、反洗和備用五種不同狀態(tài)時，分別用五種不同顏色與之對應(yīng)。另外其運(yùn)行和反洗時間畫面中有時鐘計(jì)時。1.5 補(bǔ)給水系統(tǒng)自動控制程序概述補(bǔ)給水處理系統(tǒng)由5臺活性碳過濾器，4臺高效過濾器,三套陰陽床（每套有一個陰床，一個陽床及一個公用除碳器），六臺中間水泵，三臺混床，二套中和池，三套酸堿計(jì)量系統(tǒng)組成。其主要工藝系統(tǒng)流程為：清水箱清水泵高效過濾器（四臺）活性碳過濾器（五臺）陽浮床（三臺）除碳器（三臺）中間水泵（六臺）陰浮床（三臺）混床（三臺）除鹽水箱（三臺）除鹽水泵（三臺）主廠房。輔助設(shè)備包括生水加藥、酸堿部分、壓縮空氣系統(tǒng)及中和池。其次，要了解所選擇的器件：論文是利用OMRON

9、CS1系列可編程序控制器，編譯PLC程序，實(shí)現(xiàn)電廠化學(xué)水程控與生活水程控，并設(shè)計(jì)電氣回路及其控制回路的設(shè)計(jì)，在實(shí)驗(yàn)室觀察PLC的外部結(jié)構(gòu)，了解PLC的性能，完成PLC硬件配置、軟件編程。三、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過程中可能遇到的問題以及解決的方法和措施 操作可分為現(xiàn)場操作和實(shí)驗(yàn)室操作，在現(xiàn)場有具體的設(shè)備供我們操作，而在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有相應(yīng)的仿真設(shè)備可使用，如PLC、上位機(jī)監(jiān)控、紫金橋等到一些應(yīng)用軟件。在設(shè)計(jì)過程中對于系統(tǒng)原理圖的分析、PLC硬件配置畫的設(shè)計(jì)及一些圖的繪畫都有一定的難度，對于出現(xiàn)的困難要及時解決，可與老師常溝通，經(jīng)常查一些書籍資料，也要經(jīng)常上網(wǎng)查詢。 4進(jìn)度計(jì)劃第3周 查閱文獻(xiàn)；分析題目研究現(xiàn)狀，學(xué)

10、習(xí)基本理論。第4周 閱讀文獻(xiàn)、撰寫開題報(bào)告。第5周 消化相關(guān)技術(shù)資料；英文文獻(xiàn)翻譯。第6周 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)；第7-8周 Plc程序設(shè)計(jì);第9-11周 上機(jī)仿真；聯(lián)機(jī)調(diào)試第12-13周 整理仿真數(shù)據(jù)、圖表、測試電路。第14周 撰寫畢業(yè)論文、完成初稿。第15周 整理、完善論文；第16周 論文打印、裝訂、準(zhǔn)備答辯。5參考文獻(xiàn)1 陳宗明電廠化學(xué)水處理控制系統(tǒng)的改造廣東：廣東電力出版社，2005.9 2 杜金城電氣變頻調(diào)速設(shè)計(jì)技術(shù)北京：中國電力出版社 20013 王永華現(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)北京：北京航空航天大學(xué)出版社19964 安柳清化學(xué)水處理程控改造山東電力高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2004.7(11):25905 朱有輝變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于恒壓供水：電氣時代 2004.8(10):25366 尤金.J.霍爾電氣電子工程英語 The language of Electrical and Electronic Engineering in English 美 7 鐵嶺發(fā)電廠化學(xué)水處理系