基于工业以太网的污水处理控制系统的设计与实现.pdf

西南科技大学
硕士学位论文
基于工业以太网的污水处理控制系统的设计与实现
姓名:龙舰涵
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:李凤保
20070405
摘要西南科技大学硕士研究生学位论文是目前研究的热点问题。本文与实际工程结合,对基于工业以太网的污水处理控制系统的设计与实现进行了系统的分析与描述,对系统的纵向集成作了文章在理论上深入分析了以太网在测控领域应用中遇到的实时性、网络生存性和信息安全性等问题,结合最新技术进展,给出系统解决方案,分析了工业以太网向测控领域应用的必要性与可行性:深入研究体系针对污水控制系统设备多、通讯复杂等特点采用了组件技术,在详细了解污水处理工艺的基础上,设计了污水处理控制系统,其底层采用现场总线,布式监控,并对远程监控进行了设计与实现。软件设计采用迪諴与上位机通信;用面向对象的方法设计刂瞥绦颍簧衔换捎肳实现系统投入运行后,系统软、硬件配合良好,可靠性高,实时性好。系统的使用显著地改善了当地生态环境,产生了较好的经济效益和社会效益。远程监控第将传统上用于管理层的以太网技术应用于过程监控层,甚至现场设备层详细论述。结构、实时通信与调度技术。过程监控层采用工业以太网通信,成功实现了上位机ひ狄蕴姆人机界面。关键词:工业以太网组件技术
西南科技大学硕士研究生学位论文第页甌瑃甌·;;;,,,,,.瑃,.瑃琣甋瑃’...:;
慨≯予扛签名:右承嘲签名:煮彳犯曲导师签名:砖牛琭岛日期:***ぬ砯。独创性声明关于论文使用和授权的说明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,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经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定。即:学校有权保留学位论文的复印件,允许该论文被查阅和借阅;学校可以公布该论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。●
绪论选题目的及意义工业自动控制发展历史与现状西南科技大学硕士研究生学位论文中国现在面临着水资源短缺、水资源污染日益严重的问题,为实现环境、经济和社会的可持续发展,国家已经开始从各方面来重视其对水资源的保护和治理,投资力度也在逐年加大,这势必会为中国水工业的发展带来广阔的空问。!笆晃濉期间的目标是所有城市必须超过%,重点城市污水处理率超过%。其间蕴含的商机大约亿元人民币在控制系统中,监控层和现场设备层采用以太网技术,不仅可以省去各种现场总线之间以及现场总线与管理层以太网之间复杂的网关设备,实现办公自动化网络和工业控制网络的“无缝连接”铱梢越桃狄蕴谐熟的应用技术方便地移植到工业控制系统,始终保持工业控制网络技术不游离于网络发展的主流技术之外。但将传统上用于管理层的以太网技术应用到工业控制现场必定会碰到很多困难,毕竟工业控制现场的环境比管理层的环境要恶劣的多,首先需要解决的就是实时性、安全性、可靠性等闯题。这些问题不解决,以太网技术就难以在工业控制中得到充分应用。本文以污水处理厂污水处理控制网络为例,充分考虑污水处理行业的工艺技术特点,结合以太网和现场总线技术的最新进展情况,设计与实现基于工业以太网的污水处理控制系统。控制系统由传统的继电器控制柜发展到当今的可编程控制器集散控制系统酱笾髁骷际酰壳坝殖鱿至诵滦说腜赑自动化际鮪,。在工控领域,捎谄湮榷ㄐ浴⒗┱剐郧康奶氐阍诠广受欢迎,大量的实际应用使其技术不断发展。网络是促进控制系统迅速发展的一大主要原因,随着工业以太网向控制领域的迅速渗透,已有取代传统现场总线之势。在向工业以太网过渡阶段中,牍ひ狄蕴欢舷嗷促进,共同发展。第
⒄估酚胂肿早期的年代末一年代中期缙诘腜一般称为可编程逻中期的年代中期一年代中、后期媒锥挝狿自身功能西南科技大学硕士研究生学位论文年美国通用汽车公司公开招标研制新的工业控制器,并提出了项技术指标,年,美国数字设备公司晒ρ兄瞥鍪澜缟系谝台可编程控制器,并在公司汽车生产线上应用获得成功“,。随后姆展可大体分为以下三个阶段“””:辑控制器。这时的嗌儆械慵痰缙骺刂谱爸玫奶娲锏暮澹渲饕9能只是执行原先由继电器完成的顺序控制,定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现,在痮接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路,存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施,以提高其抗干扰的能力。在软件编程上,采用电气人员容易理解的梯形图,该编程语言一直沿用至今。不断丰富的阶段。在年代,微处理