毕业设计（论文）-二氧化氯发生器控制系统的触摸屏开发

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1、本 科 毕 业 设 计 题目二氧化氯发生器控制系统的触摸屏开发作 者： 专 业： 自动化 指导教师： 完成日期： 2007年06月 原 创 性 声 明本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签 名： 日 期： 本论文使用授权说明本人完全了解南通大学有关保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保存论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或局部内容。保密的论文在解密后应遵守此规定学生签名： 指导

2、教师签名： 日期： 南 通 大 学 毕 业 设 计论文题目：二氧化氯发生器控制系统的触摸屏开发姓 名： 指导教师：专 业： 自动化南通大学电气工程学院2007年06月摘 要目前二氧化氯已经逐步取代氯气成为水处理行业的主要消毒剂，但是二氧化氯是一种不稳定的氧化剂，使用时一般都是现场制取。综合考虑了质量、本钱和效益，本文介绍一种采用三菱FX2N系列 PLC和三菱F940GOT触摸屏组成的二氧化氯发生器控制系统，实现了对二氧化氯产生和自动投加的全自动控制，其中重点介绍了二氧化氯发生器控制系统中的触摸屏界面设计。实践证明基于三菱F940GOT触摸屏的二氧化氯发生器控制系统具有自动化程度高，控制精度高，

3、操作方便，可靠性强、体积小的优势，在现实中有广泛的应用前景。关键词：触摸屏，二氧化氯发生器，F940GOTABSTRACTAt present, chlorine dioxide has been gradually replacing chlorine to be the main disinfectant in water treatment industry,however, chlorine dioxide is usually made at the scene because its an unstable oxidizer. Considering the quality,cos

4、t and efficiency ,this paper presents chlorine dioxide fat Health Control System, which consisted of a series of Mitsubishi FX2N PLC and Mitsubishi F940GOT Touch screen, it implements the chlorine dioxide generation and the automatic addition of automatic control, focusing on the Touch screen interf

5、ace design of the chlorine dioxide generator control system .Practice proves the chlorine dioxide generator control system ,which based on the Mitsubishi F940GOT Touch screen has a high degree of automation, high accuracy control, easy operation, high reliability, small size advantage, and it has a

6、broad application prospects in reality.Key words: Touch screen, chlorine dioxide producer, F940GOT 目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论11.1 应用背景11.2 课题研究的意义11.3 课题的主要内容21.3.1 触摸屏21.3.2 PLC3第二章 二氧化氯发生器控制器的原理及组成52.1 二氧化氯发生器的原理52.2 控制方法62.3 二氧化氯发生器的硬件选型62.4 触摸屏72.4.1 触摸屏介绍72.4.2 触摸屏在控制系统中的应用82.5 FX2N-48MT 介绍82.6 FX

7、2N-2LC 介绍82.7 FX2N-2AD介绍9第三章 F940GOT103.1 概述103.2 GOT的启动流程113.3 F940GOT动作环境设定133.4 F940GOT与外围单元的连接133.5 触摸屏的操作14第四章 触摸屏界面设计16 概述164.2 组态软件16 GT Designer2的介绍164.2.2 GT Designer2的根本设置174.2.3 GT Designer2的根本运用184.3 触摸屏的界面设计194.3.1 主界面204.3.2 系统流程界面214.3.3 监视界面224.3.4 参数设置界面254.3.5 温度趋势图界面264.3.6 余氯趋势图界

8、面284.3.7 帮助信息界面30第五章 系统调试315.1 通讯测试315.2 模拟调试315.3 温度局部实物调试325.4 余氯局部实物调试325.5 实物总体调试335.6 调试过程遇到的问题及解决方法33第六章 结论34致 谢36附录 137附录 238附录 339 第一章 绪论 应用背景水是人们生活的一局部，随着社会的开展，水污也染越来越严重，水资源越来越少。中国本来就是一个水资源短缺的国家，加上污染严重，形势更是不容乐观。现在很多地方出现了由于水污染，水短欠制约经济开展的情况。同时随着人们生活水平的不断提高，过去直接饮用河水，湖水的人来越来越少，更多的是饮用自来水。这样就要求我们

9、在水消毒处理方面要有更好的处理方法。传统氯气消毒的原理是：氯气和水反响产生的次氯酸有很强的氧化性，能杀死水中的病菌和其他的有害物质。氯气消毒效果好，费用较低。但是氯气溶于水后，它会使饮用水中有机物发生氯化，生成上百种影响人体健康的有机氯衍生物，同时使人产生味觉、嗅觉不适应。氯气消毒副产物主要来自氯对水中有机无物的氯化作用，生成二卤甲烷等多种可疑致癌物质。对氯气很多时候都是采用存储罐进行运输和存储，但氯气有强烈腐蚀性，设备及容器极易被腐蚀而泄漏，所以氯气在的运输和存储过程的存在很大的平安隐患。 二氧化氯是目前国际上公认的新一代广谱强力杀菌剂、高效氧化剂和优良漂白剂，世界卫生组织WHO将其定为 1

10、A 级平安消毒剂。它具有广谱高效的消毒效果，其杀菌效率与臭氧相当，远高于氯气，其杀菌能力是现有氯系消毒剂的35倍19。鉴于二氧化氯独特的消毒优势，目前国外尤其是欧美兴旺国家已普遍用来对自来水消毒，我国对二氧化氯的研制开发与应用起步较晚，但国内饮水处理厂在也逐步使用二氧化氯进行消毒16。 课题研究的意义二氧化氯发生器使用化学法负压爆气工艺，处理废水中无氯甲烷等致癌物产生，无毒无害平安可靠并且所需要的盐酸类和氯酸盐类产品广泛，便于采购18。二氧化氯发生器的反响罐需要把温度控制在一个准确的数字，它的加热是靠加热管加热，但是冷却是靠自然冷却，如果温度出现大的超调，让它回到设定的目标值附近就需要很长的时

11、间，显然对系统的快速性影响很大，根据升温与降温过程表现出截然不同的动态特性，这就要求在控制策略上也具有相应的不对称性。最好的方法就是在温度相差很大的时候，让加热管以100%的输出，当温度相差不大的时候，减小输出，也就是在允许的时间内，不让温度出现大的超调，日本三菱公司的温度控制模块FX2N-2LC提供了一套很好的解决方法。 二氧化氯是通过两种药剂的现场反响来制取，要想准确投加，必须对两种药剂进行计量、准确配比才能实现。否那么，会因为配比不当而引起二氧化氯产率降低，副产物比率增加。降低消毒效果。严重时，会出现单药剂投加而完全失消毒效果并污染水质。所以余氯一定使其准确地控制在一定范围内。三菱公司的

12、FX2N系列PLC具有强大的数据处理功能，快并且速，可靠地运行，并且方便地和一些特殊功能模块连接，比方模拟量输入模块，温度控制模块，使得系统的控制更理想。FX2N系列PLC还能在一般高温、振动、冲击、粉尘和强电磁干扰环境等恶劣环境可靠工作。F940GOT 能满足比拟复杂的功能要求，它允许用户将自己创立的图形、数字照片和扫描的画面集成到工程中，并且支持报警纪录，报警纪录打印输出等功能。它支持RS-422和RS-232C通讯，无论与FX系列PLC连接和PC机连接都显得格外的方便。基于控制要求和价格因素，选用FX2N系列的PLC和F940GOT触摸屏的二氧化氯发生器控制器的自动化程度高，控制精度高，

13、操作方便，可靠性强、体积小，经济效益好的优势，在现实中有广泛的应用前景。 课题的主要内容 触摸屏在自动化生产和控制中人机对话设备是人与系统进行数据和命令交换的唯一途径。触摸屏作为PLC的配套产品，其美观的画面，简单易学的操作方法，成为工业生产和控制系统中理想的人机对话设备。触摸屏作为人机对话的重要设备，它对PLC内部实时数据进行显示、记录、存储、处理从而满足各种控制要求，具体的功能如下：一、数据显示二氧化氯控制器对反响罐的温度、出水口余氯的含量实行自动控制。触摸屏能显示反响罐内的实时温度、计量泵工作频率、余氯含量、进水流量等重要的工作参数。二、参数设置 通过触摸屏可以在线设定反响器控制温度、余

14、氯含量、温度控制PID、余氯控制PID、电磁阀延迟关闭时间、手动计量泵脉冲输出频率等工艺参数。三、系统控制 通过触摸屏可以控制系统的启动、停止和自动、手动状态切换。四、系统状态 触摸屏实时对系统的运行状态进行监控，如系统的启停、自动手动状态。五、故障报警 对系统的超温、缺水、欠压及缺料等非正常工作状况具有报警和记录功能。六、曲线显示 触摸屏能显示温度变化趋势、余氯变化趋势、温度PID响应趋势、余氯PID响应趋势等曲线，供技术人员参考。七、报警输出打印 为了增强系统的平安性，对系统的超温、缺水、欠压及缺料等非正常工作状况具有报警记录并能实现打印功能。八、操作帮助 为了便于操作人员平安可靠地进行操作，在触摸屏上介绍系统的操作流程、运行考前须知、故障排除方法、报警处理等相关信息。 PLCPLC是目前工业上最常用的核心自控器件，它以抗干扰能力强、工作性能稳定而广泛应用于工业生产和系统控制的各个领域中。随着PLC的大量应用，它也由原来仅仅作为逻辑控制器件开展到了能进行数据采集、数据运算的多功能应用，相对