基于PROFIBUS的小城镇污水处理自动控制系统的研究

摘要

随着中国小城镇经济的快速发展，中国的城镇污水处理厂的数量也大量增加，而国家投入到污水处理的费用也越来越多，但是经济效益普遍不好，所以迫切需要加强小城镇污水处理的过程控制，需要将自动控制技术应用到污水处理中，进一步提高污水处理厂的自动控制水平。
　　本课题以某个小城镇污水处理厂的自控系统设计方案为背景，对污水处理的工艺进行研究和分析，结合传统的污水处理厂常采用的自控技术，开发基于计算机、PLC、智能模块和变频器组成的基于Profibus的污水处理过程的自动监控系统。本研究首先介绍选题背景和污水处理自控系统的发展过程；然后介绍污水厂的常见处理方法和水质指标以及对该城镇的工艺流程进行详细阐述；接着阐述自动控制系统的标准和具体设计流程，并利用易控软件进行上位机工业组态软件的设置，最终设计出一套适合这个城镇的污水处理自控系统方案。
　　在文章最后一章着重介绍提出了污水处理厂无人站的一种方案，可以实现远程故障诊断，针对这个方案设计出硬件连接图及需要另行开发的开关设备连接图，阐述了具体使用方法。然后对污水处理厂各个环节的能耗进行分析并有针对性的提出了节能措施以及变频器节能的概念。
　　系统的软硬件已经基本调试完成，运行的效果良好，该监控系统提高了污水处理的运行效率，有效降低了运行成本，节约了运行费用，提高了污水处理厂的管理水平。

目录

文摘

英文文摘

1 综述

1.1 选题背景

1.2 污水厂自动控制系统发展过程

1.3 本文的研究意义与工作重点

2 小城镇污水处理工艺

2.1 污水处理技术

2.1.1 常见的污水处理方法

2.1.2 中小城镇污水处理方法

2.2 水质指标

2.3 小城镇污水处理工艺流程

2.3.1 城市通用污水处理方法[8-10]

2.3.2 小城镇处理工艺面临的特殊情况

2.4 本章小结

3 自动监控系统的设计

3.1 自控系统的具体设计要求

3.2 自控系统的总体规划

3.3 监控系统的网络布局

3.3.1 自动控制系统选型分析

3.3.2 现场总线的选择

3.4 设备选型

3.4.1 PLC及智能模块

3.4.2 变频器

3.4.3 智能仪表的选择

3.5 本章小结

4 上位机组态软件设计

4.1 组态概念与软件选型

4.2 易控软件的特点与功能

4.3 设备与易控组态软件的通讯

4.3.1 易控与S7-300 PLC的连接

4.3.2 易控与智能模块的连接

4.4 易控组态画面设计

4.5 本章小结

5 无人站的研究

5.1 无人站的研究

5.1.1 无人站硬件设计基础

5.1.2 无人站功能阐述

5.2 本章小结

6 全文总结

攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目目录

致谢

参考文献