PLC在污水收集管网系统中的应用研究开题报告

一、选题的背景与意义：
   随着工业的不断发展和城市人口的急剧增加，大量工业和生活污水未经处理流入江河湖海，使环境和饮用水被严重污染，而且随着经济发展的推动，工业自动化程度也将越来越高，因此建立高度自动化的污水收集管网处理系统是解决水污染问题的有效途径。
   如今PLC系统技术在工业自动化应用中已经非常广泛（西门子S7-200/300等系列在质量性能方面具有良好的市场口碑）。PLC在污水管网收集处理领域中投入使用以来，大大降低了操作人员的劳动强度，改善了操作人员的工作环境。设备具有调试简单，操作方便，使用安全，运行可靠，效率高，故障率低，污水收集处理好的特点，同时由于软硬件均采用模块化结构，方便了工程技术人员的安装调试和维修，确保了污水处理的顺利进行。PLC是一种即经济又切合实际的解决方案，它具有高度模块化结构，指令集功能强大，能够满足多样化和个性化的需求。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：
   项目主要研究PLC在污水收集管网系统中的应用和发展，同时根据学习一些实例来进行具体分析，再结合自己的专业知识，独立拟定一个污水改造工程的方案，并进行研究。众所周知，PLC已经在自动化的各个领域应用已经广泛甚至深入，也已经和人们的生活息息相关。因此文章以污水处理为调查研究对象，试图用学习的专业相关知识和城市企业的污水实际收集处理情况结合起来，以此来解释和分析PLC技术和PLC产品在污水收集管网系统中的应用。应用上位机+PLC+工业以太网构成的分布式监控系统，采用三网合一的技术，对水处理工业来说是安全、可靠和经济适用的，它将成为水处理自动化控制技术的主流等，如何更好的将网络化，信息化技术融入自动化技术领域将成为PLC技术在污水收集管网系统领域乃至自动化领域的一个方向。同时来结合自己的专业知识，把Wincc系统、STEP组件编程语言、以太网和现场总线知识运用到整个设计过程中，完成这个项目的设计。WINCC具有系统和过程诊断,过程可视化系统,具有仪表和控制技术的功能,并且WINCC系统具有可以通过跟踪组态并将它们保存在通道专用的跟踪文件内的专业化分析，在污水收集管网系统中可以进行优化管理，优化控制纵向和横向的集成等优点。另在整个PLC污水排管网系统处理中，还可以把PLC技术和STEP7编程语言，SCL高级语言相结合，可以很方便的对整个程序进行编程，从而全面实现对工艺过程的优化控制。

三、研究的方法与技术路线：
 （一）研究方法：
 项目以纵向分析为主，横向分析为辅，并通过实证分析和规范分析相结合；；立足事实，透过城市企业污水收集管网系统的分析，并且做详尽的实地调查，努力做到理论与实践的有机结合，在资料充足、研究内容方向确定的前提下，采用文献研究法、调查研究法、比较研究法等的结合研究方法，主要采用城市和企业实地调研、图书查询、网上浏览等方法来收集资料。拟运用PLC、传感器应用、过程控制、自动控制学等相关知识来撰写论文。
 
（二）研究路线：
 1、简介PLC的概念以及PLC技术在污水处理方面的应用背景，应用作用，应用意义等。
 2、实例分析。以张家界市污水收集管网应用实例中来分析PLC以及其他相关技术的应用，并分析PLC技术在这个污水处理项目的作用。
 3、实践应用。主要以浙江江山化工股份有限公司的有机胺污水处理工程进行项目设计，具体操作：
 （1）先考察实地情况，根据其季节性变化系数不同，城市布线不同等环境因素，设定整套PLC设计方案
 （2）说明工程的设计内容，并画出整个实验工程的工艺流程图；
 （3）详细说明整个工程的系统结构和系统要求，以前PLC的配置要求及其PLC分控站的组成及其功能；
 （4）重点阐述自控系统S7 315-2DP中央控制器的构成及其特点，并说明PLC各个模块的作用；
 （5）概要描述西门子可编程控制系统S7-300及其组态软件STEP7和SCL编程语言的运用；
 （6）描述Wincc软件在整个PLC控制系统中的应用。
 4、理论分析。利用所学理论知识分析PLC技术在污水收集管网系统应用中所发挥的作用，如何利用PLC的相关软件、工业网络、现场布线使整个PLC技术在污水排管网处理系统中运作的更加安全、经济、高效、稳定和节约成本。
 5、总结。对项目做概括性总结，提出PLC技术在污水处理中的发展趋势，如何将网络化，信息化融贯到自动化技术领域中，再通过PLC技术执行的更加完善，高效稳定和经济。
 6、参考文献
 

四、研究的总体安排与进度：
 一、10月20日前完成开题报告
 二、10月22日——10月底收集资料， 撰写论文提纲
 三、11月初开始撰写初稿
 四、12月份完成论文修改、定稿

五、主要参考文献：
[1]刘先春等。《PLC在污水处理控制系统中的应用》。详见《工业仪表与自动化装备2006年第3期》；
[2]刘 栓，王太通。《PLC控制系统在污水处理过程工的应用》[J]。矿山机械，2003，31（9）：66-67；
[3]losrmannR.programmable logic controllers versus pc for control[J].Automatic,1993,29(4):815-835;
[4]梁卫军。《西门子S7-300 PLC在云岗污水处理厂的应用》；
[5]胡志琳。《城镇污水管网系统存在的问题及解决方法探讨》。详见《海峡科学2007年第6期》；
[6]中国市政工程课题组。《浅述山区城市污水管网系统的设计》。详见《中国市政工程2004年第6期》；
[7]上海英硕自动化科技有限公司发表。《城市污水管网数据采集/监控解决方案》。
[8]王曙光。《西门子S7-200 PLC 应用基础与实例》。人民邮电出版社；
[9]高鸿斌，孔美静等。《西门子PLC 与工业控制网络的应用》。电子工业出版社。