PLC控制技术在雨水利用自动控制系统中的应用.doc

引言 课题研究的背景 本文是雨水利用自动控制系统的具体设计说明，设计一个雨水罐液位自动控制系统，并且使用MCGS进行组态监控。在程序设计控制系统中，运用了先进的设计方法，对控制传感器，实现 图1—1 雨水利用控制器结构示意图 Fig 1-1 rain waters make use of controller structure sketch map 1.1.1 雨水利用自动控制国内外的发展现状 1. 我国城市雨水利用概述 我国城市雨水利用的思想具有悠久的历史，北京北海团城古代雨水利用工程是古代雨水利用的典范。而真正意义上的城市雨水利用的研究与应用却开始于20世纪80年代，发展于90年代，目前呈现出良好的发展势头。 北京、上海、大连、哈尔滨、西安等许多城市相继开展雨水收集利用研究，尤其是北京近几年雨水集蓄利用技术发展步伐较快。北京市节水办和北京建筑工程学院从1998年开始立项研究，北京市水利局和德国埃森大学的合作项目于2000年启动，已建雨水利用工程等示范工程10多处；2003年4月起施行《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》，要求凡在本市行政区域内，新建、改建、扩建工程均应进行雨水利用工程设计和建设，雨水利用工程应与主体建设工程同时设计、同时施工、同时投入使用。 2. 城市雨水利用在国外 由于全球范围内水资源紧缺和暴雨水水灾害频繁，近20年来美国、加拿大、意大利、法国、墨西哥、印度、土耳其、以色列、日本、泰国、苏丹、也门、澳大利亚、德国等40多个国家开展了雨水利用的研究与实践 , 并召开过十届国际雨水利用大会。其中，德、日、美等经济发达、城市化进程发展较早的国家，将城市雨水利用作为解决城市水源问题的战略措施，试验、推广、立法、实施。 德国是欧洲开展雨水利用工程最好的国家之一。目前德国的雨水利用技术已经进入标准化、产业化阶段，市场上已大量存在收集、过滤、储存、渗透雨水的产品。德国的城市雨水利用方式主要有三种：一是屋面雨水集蓄系统，二是雨水截污与渗透系统，三是生态小区雨水利用系统。在雨水利用方面，德国还制定了一系列法律法规，规定在新建小区之前，无论是工业、商业还是居民小区，均要设计雨水利用设施，若无雨水利用措施，政府将征收雨水排放设施费和雨水排放费。 日本的城市雨水利用在亚洲先行一步，1980年日本建设省就开始推行雨水贮留渗透计划，1988年成立“日本雨水贮留渗透技术协会”，1992年颁布“第二代城市下水总体规划”正式将雨水渗沟、渗塘及透水地面作为城市总体规划的组成部分，要求新建和改建的大型公共建筑群必须设置雨水就地下渗设施。日本“降雨蓄存及渗滤技术协会”经模拟试验得出：在使用合流制雨水管道系统地区合理配置各种入渗设施的设置密度，强化雨水入渗使降雨以5mm/h的速率入渗地下可使该地区每年排出的BOD总量减少50%。有效促进了城市雨水资源化进程。 美国的雨水利用是以提高天然入渗能力为其宗旨, 针对城市化引起河道下游洪水泛滥问题，美国的克罗拉多州（1974年）、佛罗里达州（1974年）和宾西法尼亚州（1978年）分别制定了《雨水利用条例》。这些条例规定新开发区的暴雨水水洪峰流量不能超过开发前的水平。所有新开发区（不包括独户住家）必须实行强制的“就地滞洪蓄水”。 综合国外发达国家城市雨水利用的主要经验是：制定了一系列有关雨水利用的法律法规；建立了完善的屋顶蓄水和由入渗池、井、草地、透水地面组成的地表回灌系统；收集的雨水主要用于冲厕所、洗车、浇庭院、洗衣服和回灌地下水。 1.1.2 工业自动化控制技术的发展状况 1. 我国工业自动化控制的发展 工业自动化控制技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其它信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性技术，主要包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分。 我国工业自动化控制的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。目前，工业自动化控制技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。 从20世纪60年代开始，西方国家就依靠技术进步（即新设备、新工艺以及计算机应用）开始对传统工业进行改造，使工业得到飞速发展。20世纪末世界上最大的变化就是全球市场的形成。全球市场导致竞争空前激烈，促使企业必须加快新产品投放市场时间（Time to Market）、改善质量（Quality）、降低成本（Cost）以及完善服务体系（Service），这就是企业的T.Q.C.S.。虽然计算机集成制造系统（CIMS）结合信息集成和系统集成，追求更完善T.Q.C.S.，使企业实现“在正确的时间，将正确的信息以正确的方式传