《毕业设计（论文）-基于PLC的污水坑水位控制系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-基于PLC的污水坑水位控制系统设计（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要该污水坑水位控制系统设计基于 PLC 抽象与自动监控技术正在成熟。PLC 的应用日益广泛。本文介绍了污水处理智能监测与控制系统，包括 PLC 编程控制问题，计算机监控系统，上层与下层的计算机通信系统的设计，并介绍了其硬件配置和软件实现。在这个系统中，采用西门子 S7 - 200 PLC 的控制开始和停止 PUMPS.USING 跳水的高稳定和良好的抗 AMMING 性能工业个人计算机作为上位机，WINCC 的软件，这也是APRODUCT 西门子（IPC）的，是用来配置监管软件，以便 DSP 实现 USING DSP 的实时数据记录，监督和控制，以及 VARIOUSVISUAL 如工艺流，
2、检查记录，报警，报告，参数SETAING，实时曲线。 关键词：污水处理；PLC；智能监控目 录摘 要.I第一章 概述.11.1 控制系统的监控的意义 .11.2 系统监控在国内外技术研究现状 .11.3 监控系统的概述 .2第二章 控制系统简述.32.1 PLC 的结构和工作原理 .32.2 STEP 软件简介 .6第三章 控制系统硬件选择和程序设计.113.1 现场控制系统硬件分析选择 .113.1.1 PLC 的选择 .113.1.2 控制系统设计 .113.2 上位机的选型 .123.1 控制系统的自动控制方式工作过程 .13第四章 WINCC 组态软件的概述 .144.1 WINCC
3、组态软件 .144.2 WINCC 在污水坑水位控制中的具体应用 .154.2.1 创建污水处理项目 .154.2.2 建立 WinCC 与 SIMATIC STEP7 PLC 的通讯 .154.2.3 建立标签 .174.2.4 编辑工艺流程画面 .174.2.5 数据查询 .184.2.6 报警及报表 .194.2.7 参数设置 .194.2.8 设置用户权限 .204.2.9 设置运行环境 .20第五章 结 论.21致 谢.22参考文献.23 第 1 页第一章 概述1.1 控制系统的监控的意义控制系统不仅有监控和数据采集(SCADA)功能，而且有组态、开发和开放功能。控制系统是伴随着计算
4、机技术、DCS 和 PLC 等工业控制技术的突飞猛进而发展起来的。随着个人计算机(PC)的普及和开放系统的推广，基于 PC 的监控组态软件在工业控制领域不断发展壮大。控制系统广泛运用于工业、农业、楼宇和办公等领域的自动化系统。随着计算机硬件和软件技术的发展，自动化产品呈现出小型化、网络化、PC 化、开放式和低成本的发展趋势，并逐渐形成了各种标准的硬件、软件和网络结构系统。控制系统中的监控组态软件已经成为其中的桥梁和纽带，是自动化系统集成中不可缺少的关键组成部分。工业控制组态软件是可以从可编程控制器、各种数据采集卡等现场设备中实时采集数据，发出控制命令并监控系统运行是否正常的一种软件包，组态软件
5、能充分利用WINDOWS 强大的图形编辑功能，以动画方式显示监控设备的运行状态，方便地构成监控画面和实现控制功能，并可以生成报表、历史数据库等，为工业监控软件开发提供了便利的软件开发平台，从整体上提高了工控软件的质量。它具有功能完备、方便直观、降低成本等特点。1.2 系统监控在国内外技术研究现状系统监控具有广泛的应用前景和潜在的经济价值，从而激发了世界上广大科工作者及相关人士的浓厚兴趣，尤其在美国、英国等国家已经开展了大量相关项目的研究。例如，1997 年美国国防高级研究项目署(DEFENSEADVANCEDRESEARCHPROJECTSAGENCY)设立了视觉监控重大项目 VSAM 主要研
6、究用于战场及普通民用场景进行监控的自动视频理解技术。实时视觉监控系统不仅能够定位人和分割出人的身体部分，而且通过建立外观模型来实现多人的跟踪，并可以检测人是否携带物体等简单行为。英国的雷丁大学(UNIVERSITYOFREADING)己开展了对车辆和行人的跟踪及其交互作用识别的相关研究;国际上很多权威期刊将智能监控中人的运动分析研究作为主题内容之一，为该领域的研究人员提供了更多的交流机会。在我国，这方面的研究近几年才开展起来的。中国科学院自动化研究所模式识别 第 2 页国家重点实验室己经成立智能视觉监控研究组，开展这方面的研究，目标是实现一个动态场景集成分析演示系统并最终推向实用。第一届全国智
7、能视觉监控学术会议于2002 年 5 月 25 一 26 日在北京市西郊宾馆成功举行。国内有一些视频监控方面的产品，如黄金眼、行者猫王等，应用于交通控制，监狱管理等方面。另外，国内产品还有数字硬盘录像系统(DVR)，将监控区域内有运动对象出现的情况录制下来，以备查询，该系统只是简单的检测出有无运动对象，而没有对运动对象做任何分析。由于国内的研究起步较晚，技术还不够完善，开发出的产品距离智能化还有一定差距，在实际的应用中，受到很多限制，还有待于进一步的完善。1.3 监控系统的概述水位监测点实施控制操作从而实现对水位的监控和数据采集。PLC 控制具有完善的故障保护功能，出现故障后有相应的声光报警，
8、并在触摸屏上显示出相应的故障信息，故障处理完毕后报警自动消失。 第 3 页第二章 控制系统简述2.1 PLC 的结构和工作原理 PLC 系统组成及各部分的功能1CPU 运算和控制中心起“心脏”作用。纵：当从编程器输入的程序存入到用户程序存储器中，然后 CPU 根据系统所赋予的功能（系统程序存储器的解释编译程序），把用户程序翻译成 PLC 内部所认可的用户编译程序。横：输入状态和输入信息从输入接口输进，CPU 将之存入工作数据存储器中或输入映象寄存器。然后由 CPU 把数据和程序有机地结合在一起。把结果存入输出映象寄存器或工作数据存储器中，然后输出到输出接口、控制外部驱动器。组成：CPU 由控制
9、器、运算器和寄存器组成。这些电路集成在一个芯片上。CPU 通过地址总线、数据总线与 I/O 接口电路相连接。2存储器具有记忆功能的半导体电路。分为系统程序存储器和用户存储器。系统程序存储器用以存放系统程序，包括管理程序，监控程序以及对用户程序做编译处理的解释编译程序。由只读存储器、ROM 组成。厂家使用的，内容不可更改，断电不消失。用户存储器：分为用户程序存储区和工作数据存储区。由随机存取存储器（RAM）组成。用户使用的。断电内容消失。常用高效的锂电池作为后备电源，寿命一般为 35年。3输入/输出接口（1）输入接口：光电耦合器由两个发光二极度管和光电三极管组成。发光二级管：在光电耦合器的输入端
10、加上变化的电信号，发光二极管就产生与输入信号变化规律相同的光信号。光电三级管：在光信号的照射下导通，导通程度与光信号的强弱有关。在光电耦 第 4 页合器的线性工作区内，输出信号与输入信号有线性关系。输入接口电路工作过程：当开关合上，二极管发光，然后三极管在光的照射下导通，向内部电路输入信号。当开关断开，二极管不发光，三极管不导通。向内部电路输入信号。也就是通过输入接口电路把外部的开关信号转化成 PLC 内部所能接受的数字信号。（2）输出接口PLC 的继电器输出接口电路工作过程：当内部电路输出数字信号 1，有电流流过，继电器线圈有电流，然后常开触点闭合，提供负载导通的电流和电压。当内部电路输出数
11、字信号 0，则没有电流流过，继电器线圈没有电流，然后常开触点断开，断开负载的电流或电压。也就是通过输出接口电路把内部的数字电路化成一种信号使负载动作或不动作。三种类型：继电器输出：有触点、寿命短、频率低、交直流负载晶体管输出：无触点、寿命长、直流负载晶闸管输出：无触点、寿命长、交流负载4编程器编程器分为两种，一种是手持编程器，方便。我们实验室使用的就是手持编程器。二种是通过 PLC 的 RS232 口。与计算机相连。然后敲击键盘。通过 NSTP-GR 软件（或WINDOWS 下软件）向 PLC 内部输入程序。PLC 的基本工作原理一PLC 采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式1每次扫描过程。集中对输入信号进行采样。集中对输出信号进行刷新。2输入刷新过程。当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读
