爱丽舍提水泵站监控系统的设计(附件)【字数：9090】
摘 要污水处理在建筑，农业，交通，能源，石化，环保，城市景观，医疗，餐饮等领域得到广泛应用，对普通老百姓来说也越来越普遍。同时，废弃排水系统也是大型能源消费大户，因此建立安全，经济，有效的排水系统对绿色生活具有实际意义。本文在调查并分析了我国现有的排水系统存在的问题的基础上，对其原有排水系统进行了自动化改造。方案中考虑到了排水泵的运行安全和维护，三台水泵分为主泵、次泵、备泵轮流使用，加强了系统的安全性和稳定性。系统分为手动、全自动两种方式控制，可以根据工况自行选择控制方式。本文选用西门子PLC-200作为主控设备，扩展了模拟量输入模块，并对系统的前端工作设备、PLC控制模块、传感器进行了点数分配。系统在软件上，根据节约能耗的原则，建立合适的提水模型，合理调度水泵的工作时间；为了避免水泵长时间运行出现损坏，三台水泵轮替工作，最多有两台水泵同时运行，以达到优化水泵运行及提高其使用寿命的目的。本论文涉及的排水系统的主要特点电机的自动启停，设计了完善的报警及保护功能，如电机故障保护、漏水过热报警等；增加电容无功功率补偿，提高电网的功率因数；触摸屏实时显示水位、电机运行状况等参数，并能远程控制电机启停。系统可与控制中心联网，方便后勤部门统一管理控制。
目 录
第一章 绪论 1
1.1工业污水处理的国内外现状 1
1.2课题的背景 1
1.3研究目的和意义 1
1.4课题主要设计的内容 1
第二章 提水泵监控系统硬件设计 3
2.1无功功率补偿 3
2.1.1无功功率补偿的原因及意义 3
2.1.2无功功率补偿的原理 3
2.1.3无功补偿主电路图设计 3
2.2排水泵控制柜设计 4
2.2.1电机的选择 4
2.2.2主电路设计 4
2.2.3排水泵控制电路设计 5
2.3配电柜设计 6
2.3.1电源进线柜设计 6
2.3.2控制柜配电设计 7
2.4PLC控制系统的设计 7
2.4.1PLC选型 7
2.4.2PLC的I/O资源配置 7
2.4.2.2数字量输出部分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
8
2.4.3PLC图纸设计 9
第三章 提水泵监控系统软件设计 11
3.1PLC软件设计 11
3.1.1西门子PLC200特点 11
3.1.2总体流程设计 11
3.1.3手动模式 12
3.1.4自动模式 12
3.1.3 保护及报警功能 14
3.2触摸屏监控软件设计 14
3.2.1MCGS组态软件整体结构 14
3.2.2数据库建立 15
3.2.3触摸屏画面设计 15
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
绪论
水与人们的生活密切相关。特别是在现代社会的生活和生产中，人们对水的需求日益增长。但是，水资源有限。据报道，在中国，人均淡水有2400吨，是世界平均值的四分之一。在149个国家（参与统计国家）中，中国人均淡水资源位居110位，这是一个淡水资源贫乏的国家。另外，中国水资源的时空分布极不平衡。全国500多个城市缺水，其中许多城市严重缺水。北部地区缺水特别严重，人均淡水仅240吨。令人担忧的是，淡水总量在减少，水成本在上升，淡水浪费严重。中国北方水资源过度开采形成了漏斗地形，水位下降，湖水枯竭，生态恶化，河流不再流动。缺乏淡水资源已经成为迫切需要紧急解决的问题。
中国淡水资源不断减少，污染日益严重。随着社会的发展，水资源已成为影响工业发展的重要因素。现代工业中的生产工艺和设备需要更高质量的水。但是，中国的工业用水量很高，水的再利用率却很低。再生水回收利用水平低。有关数据显示，中国工业用水再循环的平均水平在40％至50％之间。目前，国家污水处理水平（达到排放标准的）只有10％左右，其余废水直接流入河流，湖泊和海洋。中国工业体系中水资源消耗大，回收率低，污染严重是水资源利用中的突出问题。严重的环境污染导致有限的水资源减少和水质恶化，这无疑使其更加恶化。据统计，由于水污染，中国约有3亿人饮用水不安全，其中1.9亿人饮用水是超标水。气象学家预测，全球变暖现象将在2100年加剧，三分之一的陆地表面将成为沙漠。那时，干旱将威胁世界一半地球人类世界的生存。这些现象是水污染的严重后果，因此实施工业废水净化项目已成为当务之急。表面上有许多迹象表明，水资源的稀缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈。因此，世界各国越来越重视水的净化和水的再利用，以及通过各种技术进一步提高供水质量和提高经济效益。而在工业废水处理过程中，厌氧和好氧处理后，污水，沼气等可再生能源中的热能可为工业生产提供二次能源，真正实现变废为宝和循环经济的目标。鉴于对环境保护的需求日益增长，工业废水的处理已经显示出其必要性和相关性。处理各类污水后排放，成为企业的基本要求。在工厂的工业废水处理过程中，废水源的不稳定性和工厂中各种废水成分的复杂性对工业废水处理和控制方法的过程提出了很高的要求。
1.1工业污水处理的国内外现状
中国的工业污水处理技术从“七五”国家科技成果开始逐步研究。在“七五”和“八五”科研项目中，基于这些研究成果，已经建立了一些污水处理示范项目，如氧化塘和土地管理。在人工处理技术方面，“八五”期间，对高负荷活性污泥，高负荷生物膜和一体化氧化沟技术进行了深入研究。研究结果应用于大量的工业污水处理厂。“九五”科技发展中，重视污水厂污泥处置问题，支持污泥综合处理的开发成套。经过“七五”，“八五”和“九五”的努力，中国在工业废水处理技术方面取得了长足的进步。目前，从水处理技术的角度来看，中国已经能够提供以下工艺技术活性污泥法技术、SBR技术和氧化沟技术等各种新型活性污工艺。这些废水处理技术在水污染，改善水环境方面发挥了重要作用， 标志着我国工业废水工业的发展已经到了一个新的阶段。在此阶段，中国工业污水处理领域的主要焦点已从工艺技术的研究转向具体项目的实施。
在国际上，第二次世界大战后开始对水污染进行大规模治理，20世纪50年代的经济发展，造成20世纪60年代污染日益严重。在工业废水处理厂中，城市排水管道和工业处理设施的建设与运营在控制水污染方面发挥着重要作用。到20世纪70年代末，美国已投资数千亿美元在城市建设超过18,000个工业废水处理厂。英国，法国和德国也花费巨资建设70008000个工业废水处理厂。这些工业工业污水处理厂的投入对改善该国水污染起到了关键作用，并在人类处理水污染方面积累了丰富的经验。目前，这些国家的工业废水处理水平又进一步提高，创建了一批具有脱氮除磷效果的设施，对提高水质和保护水生环境发挥了重要作用。
1.2课题的背景
未来10年，中国工业废水处理厂建设投资将超过2500亿元，其中约300亿元用于工业污水清理设备。采用先进实用的技术改造传统工艺，将先进的自动控制技术广泛应用于环保项目，是推动环保产业现代化，发展环保战略的重要举措。在这样的条件下，工业废水自动化控制系统无疑是具有巨大的社会效益，环境效益和经济效益的研究对象，。
在环境保护方面，国务院明确规定，所有工业污染源必须符合排放标准。处理后的废水也可以回收再利用。由于中国是一个水资源有限的国家，而且其时空分布极不平衡，许多地区和城市都严重缺水。所以，水资源也是一种保护。因此，考虑环保、注水等多种因素，对工业废水处理十分必要。因此，最先进的工艺技术，计量设备的使用和PLC控制系统的技术的有效结合为现代废水管理系统提供了一种有效的自动控制方法。
目 录
第一章 绪论 1
1.1工业污水处理的国内外现状 1
1.2课题的背景 1
1.3研究目的和意义 1
1.4课题主要设计的内容 1
第二章 提水泵监控系统硬件设计 3
2.1无功功率补偿 3
2.1.1无功功率补偿的原因及意义 3
2.1.2无功功率补偿的原理 3
2.1.3无功补偿主电路图设计 3
2.2排水泵控制柜设计 4
2.2.1电机的选择 4
2.2.2主电路设计 4
2.2.3排水泵控制电路设计 5
2.3配电柜设计 6
2.3.1电源进线柜设计 6
2.3.2控制柜配电设计 7
2.4PLC控制系统的设计 7
2.4.1PLC选型 7
2.4.2PLC的I/O资源配置 7
2.4.2.2数字量输出部分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
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2.4.3PLC图纸设计 9
第三章 提水泵监控系统软件设计 11
3.1PLC软件设计 11
3.1.1西门子PLC200特点 11
3.1.2总体流程设计 11
3.1.3手动模式 12
3.1.4自动模式 12
3.1.3 保护及报警功能 14
3.2触摸屏监控软件设计 14
3.2.1MCGS组态软件整体结构 14
3.2.2数据库建立 15
3.2.3触摸屏画面设计 15
结束语 17
致 谢 18
参考文献 19
绪论
水与人们的生活密切相关。特别是在现代社会的生活和生产中，人们对水的需求日益增长。但是，水资源有限。据报道，在中国，人均淡水有2400吨，是世界平均值的四分之一。在149个国家（参与统计国家）中，中国人均淡水资源位居110位，这是一个淡水资源贫乏的国家。另外，中国水资源的时空分布极不平衡。全国500多个城市缺水，其中许多城市严重缺水。北部地区缺水特别严重，人均淡水仅240吨。令人担忧的是，淡水总量在减少，水成本在上升，淡水浪费严重。中国北方水资源过度开采形成了漏斗地形，水位下降，湖水枯竭，生态恶化，河流不再流动。缺乏淡水资源已经成为迫切需要紧急解决的问题。
中国淡水资源不断减少，污染日益严重。随着社会的发展，水资源已成为影响工业发展的重要因素。现代工业中的生产工艺和设备需要更高质量的水。但是，中国的工业用水量很高，水的再利用率却很低。再生水回收利用水平低。有关数据显示，中国工业用水再循环的平均水平在40％至50％之间。目前，国家污水处理水平（达到排放标准的）只有10％左右，其余废水直接流入河流，湖泊和海洋。中国工业体系中水资源消耗大，回收率低，污染严重是水资源利用中的突出问题。严重的环境污染导致有限的水资源减少和水质恶化，这无疑使其更加恶化。据统计，由于水污染，中国约有3亿人饮用水不安全，其中1.9亿人饮用水是超标水。气象学家预测，全球变暖现象将在2100年加剧，三分之一的陆地表面将成为沙漠。那时，干旱将威胁世界一半地球人类世界的生存。这些现象是水污染的严重后果，因此实施工业废水净化项目已成为当务之急。表面上有许多迹象表明，水资源的稀缺无疑将成为制约经济持续协调发展的瓶颈。因此，世界各国越来越重视水的净化和水的再利用，以及通过各种技术进一步提高供水质量和提高经济效益。而在工业废水处理过程中，厌氧和好氧处理后，污水，沼气等可再生能源中的热能可为工业生产提供二次能源，真正实现变废为宝和循环经济的目标。鉴于对环境保护的需求日益增长，工业废水的处理已经显示出其必要性和相关性。处理各类污水后排放，成为企业的基本要求。在工厂的工业废水处理过程中，废水源的不稳定性和工厂中各种废水成分的复杂性对工业废水处理和控制方法的过程提出了很高的要求。
1.1工业污水处理的国内外现状
中国的工业污水处理技术从“七五”国家科技成果开始逐步研究。在“七五”和“八五”科研项目中，基于这些研究成果，已经建立了一些污水处理示范项目，如氧化塘和土地管理。在人工处理技术方面，“八五”期间，对高负荷活性污泥，高负荷生物膜和一体化氧化沟技术进行了深入研究。研究结果应用于大量的工业污水处理厂。“九五”科技发展中，重视污水厂污泥处置问题，支持污泥综合处理的开发成套。经过“七五”，“八五”和“九五”的努力，中国在工业废水处理技术方面取得了长足的进步。目前，从水处理技术的角度来看，中国已经能够提供以下工艺技术活性污泥法技术、SBR技术和氧化沟技术等各种新型活性污工艺。这些废水处理技术在水污染，改善水环境方面发挥了重要作用， 标志着我国工业废水工业的发展已经到了一个新的阶段。在此阶段，中国工业污水处理领域的主要焦点已从工艺技术的研究转向具体项目的实施。
在国际上，第二次世界大战后开始对水污染进行大规模治理，20世纪50年代的经济发展，造成20世纪60年代污染日益严重。在工业废水处理厂中，城市排水管道和工业处理设施的建设与运营在控制水污染方面发挥着重要作用。到20世纪70年代末，美国已投资数千亿美元在城市建设超过18,000个工业废水处理厂。英国，法国和德国也花费巨资建设70008000个工业废水处理厂。这些工业工业污水处理厂的投入对改善该国水污染起到了关键作用，并在人类处理水污染方面积累了丰富的经验。目前，这些国家的工业废水处理水平又进一步提高，创建了一批具有脱氮除磷效果的设施，对提高水质和保护水生环境发挥了重要作用。
1.2课题的背景
未来10年，中国工业废水处理厂建设投资将超过2500亿元，其中约300亿元用于工业污水清理设备。采用先进实用的技术改造传统工艺，将先进的自动控制技术广泛应用于环保项目，是推动环保产业现代化，发展环保战略的重要举措。在这样的条件下，工业废水自动化控制系统无疑是具有巨大的社会效益，环境效益和经济效益的研究对象，。
在环境保护方面，国务院明确规定，所有工业污染源必须符合排放标准。处理后的废水也可以回收再利用。由于中国是一个水资源有限的国家，而且其时空分布极不平衡，许多地区和城市都严重缺水。所以，水资源也是一种保护。因此，考虑环保、注水等多种因素，对工业废水处理十分必要。因此，最先进的工艺技术，计量设备的使用和PLC控制系统的技术的有效结合为现代废水管理系统提供了一种有效的自动控制方法。
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