基于组态监控的污水处理控制系统设计大学学位论文.doc

毕业综合实践 课题名称： 基于组态监控的污水处理控制系统设计 MCGS 组态软件 目 次 1 引言 1 1.1 污水处理的意义 1 1.2 污水处理的种类及工艺技术 1 1.3 我国污水处理的发展 1 2 组态技术的概述 2 2.1 监控组态软件的定义 2 2.2 组态控制技术的特点 2 2.3 组态软件的功能 2 3 污水处理系统的设计 4 3.1 污水处理工艺 4 3.2 污水处理系统的各部组成 5 3.3 污水处理系统的控制要求 5 3.4 软硬件的选择 6 3.4.1 水泵的选型 6 3.4.2 水阀的选型 7 3.4.3 压力传感器选型 7 3.4.4 鼓风机的选型 9 3.4.5 计算机的选型 9 3.4.6 系统I/O设备的选型 9 3.5 系统监控软件的设计与调试 9 3.5.1 数据变量的定义 9 3.5.2 工程的建立 11 3.5.3 变量的定义 11 3.5.4 画面的制作和编辑 12 3.5.5 组态的流程图 16 3.5.6 组态脚本程序 16 3.6 软、硬联调 16 3.6.1 PCL818L板卡的连接 16 3.6.2 PCL-818L的添加和属性设置 20 结 论 25 致 谢 26 参 考 文 献 27 附录A MCGS脚本程序 28 引言 污水处理的意义 20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。 全世界每天约有200吨垃圾倒进河流、湖泊和小溪，每升废水会污染8升淡水；所有流经亚洲城市的河流均被污染；美国40%的水资源流域被加工食品废料、金属、肥料和杀虫剂污染；欧洲55条河流中仅有5条水质差强人意。20世纪，全球人口增加了两倍，而人类用水增加了5倍。世界上许多国家正面临水资源危机：12亿人用水短缺，30亿人缺乏用水卫生设施。 中国水资源人均占有量少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水行业处于同等重要地位。 污水处理的种类及工艺技术 污水处理可以分位两大类。一类是生产废水，第二类是生活污水。而其工艺技术也多种多样。我国常见的有活性污泥法、循环间歇曝气法、旋转接触氧化污泥法、连续循环曝气法、A/O生物滤池污水处理工艺流程等。国外的污水处理以欧洲的可持续生物除磷脱氮工艺为主。相比国内，欧洲起步较早因此技术相对先进。 我国污水处理的发展 由于我国人口过多因此产生的污水也日益增加，水体污染相当严重，几乎全国各地都有这用情况。污水处理是需要资金的支持的，而且资金的支持与处理规模成正比。因此提高技术水平降低成本是目前的关键，除此之外，提高公民意识也是非常重要的。我国在这方面起步晚因此更加需要全国人民的齐心协力才行。 组态技术的概述 监控组态软件的定义 组态软件，又称组态监控软件系统软件。译自英文SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(数据采集与监视控制)。它是指一些数据采集与过程控制的专用软件。它们处在自动控制系统监控层一级的软件平台和开发环境，使用灵活的组态方式，为用户提供快速构建工业自动控制系统监控功能的、通用层次的软件工具。组态软件的应用领域很广，可以应用于电力系统、给水系统、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。在电力系统以及电气化铁道上又称远动系统(RTU System,Remote Terminal Unit)。 组态控制技术的特点 （1）延续性和可扩充性。用通用组态软件开发的应用程序，当现场（包括硬件设备或系统结构）或用户需求发生改变时，不需作很多修改而方便地完成软件的更新和升级。　　 （2）封装性（易学易用），通用组态软件所能完成的功能都用一种方便用户使用的方法包装起来，对于用户，不需掌握太多的编程语言技术（甚至不需要编程技术），就能很好地完成一个复杂工程所要求的所有功能 。　 （3）通用性，每个用户根据工程实际情况，利用通用组态软件提供的底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具，就能完成一个具有动画效果、实时数据处理、历史数据和曲线并存、具有多媒体功能和网络功能的工程，不受行业限制。 组态软件的功能 MCGS即“监视与控制通用系统”，是工业过程控制和实时监测领域服务的通用计算机系统软件，具体功能完善、操作简便、可视性好、可维护性强的特点。MCGS组态软件的整体结构如图21所示。 MCGS工控组态软件的功能如下： （1）强大的界面显示组态功能