基于PLC和组态软件锅炉水处理监控界面设计开题报告

本科生毕业论文（设计）开题报告题目名称 基于 PLC 和组态软件锅炉水处理监控界面设计学生姓名 所学专业 应用电子技术教育 班级指导教师姓名 所学专业 自动控制 职称一、选题的目的意义PLC 是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的 电子装置。它采用可以 编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑 运算、 顺序运算、计时、 计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种 类型的机械或生产过程。 PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩 展其功能的原则而设计。 PLC 硬件和软件的形态，随着微电子技术和 IT 的发展而不断改进，利用 PLC 来实现 保护和故障诊断系统，可减少故障率，提高可靠性。在应用上方便灵活，价格便宜，运行可靠，有利于保护和故障诊断、实施及维护。 ”组态软件：人机界面/监视控制和数据采集 软件。目前组态软件的发展迅猛，已 经扩展到企业信息管理系统 ，管理和控制一体化，远程诊断和维护以及在互联网上的一系列的数据整合。用户的需求促使技术不断进 步，在 组态软件上这种趋势体现得尤为明显。未来的组态软件将是提供更加强大的分布式环境下的组态功能、全面支持 ActiveX、扩展能力强、支持 OPC等工业标准、控制功能强、并能通过 Internet 进行访问的开放式系统。设计运用 PLC 软件和组态软件来实现系统的监控功能，在实现计算机 监控系统配置和功能，完成集中监测、集中控制、集中 显示、集中管理、集中保存的系统中，发挥着重要的作用。二、国内外研究综述作为通用工业控制计算机，30 年来，可 编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃。其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的 进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任 务 的跨越。今天的可 编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地 发挥着越来越大的作用。组态软件产品于 80 年代初出现，并在 80 年代末期进入我国。但在 90 年代中期之前，组态软件在我国的 应用并不普及。随着工业控制系统应用的深入，在面临规模更大、控制更复杂 的控制系统时，人 们逐渐意识 到原有的上位机编程的开发方式。对项目来说是费时费力、得不偿失的，同时， MIS（管理信息系统， Management Information System）和 CIMS（计算机集成制造系统，Computer Integrated Manufacturing System）的大量 应用，要求工 业现场为企业的生产、经营、决策提供更详细和深入的数据，以便 优化企业生产经营中的各个 环节。因此，在 1995 年以后，组态软件在国内的应用逐渐得到了普及。三、主要研究内容1、plc 和 组态软 件软件的应用；2、锅炉水处理的工艺流程；3、各种数据的采集和控制；四、毕业论文（设计）的研究方法和技 术路线1、锅炉给水压力的控制方案设计锅炉给水压力的控制采用水泵变频恒压供水2、除氧水箱水位的控制方案设计除氧水箱水位的控制采用水泵变频与工频供水3、软水箱水位的控制方案设计软水箱水位的控制采用电磁阀控制4、数据的采集与控制方案设计 水处理自动控制系统需要检测和控制的工艺参数主要有：压力、流量、液位、转速、阀门开度、水 泵的运行/停止、阀门的开/关、变频器的运行/停止等等，系 统共有模 拟量输入 11 路, 模拟量输出 4 路，数字量输入 40 路,数字量输出 20 路。 5、系统硬件、软件的选择锅炉水处理自动监控系统主要由研华工控机、 S7-226PLC、EM221、EM235、变频器、伺服放大器、电磁阀、 压力变送器、差压变送器、孔板、数 显仪表、 RS485/RS232 转换器、PC/PPI 电缆、控制柜、继电器、水泵等组成；监控系统采用 Windows 2000 操作系统， MCGS 组态软件及其在此软件基础上自主开发的锅炉水处理自动监控系统，STEP 7-Micro/WIN32 3.2 版编程软件以及水处理 PLC 编程程序。 6、主要的技术指标及要求（1）满足锅炉连续、安全、稳定，（2）锅炉水处理自动监控系统集工业控制计算机、 组态软件、PLC（可编程控制器）、变频器于一体。7、需要完成的工作（1）熟悉 plc 和组态软件发展的现状；（2）掌握 plc 和组态软件的概念及相关的协议；（3）锅炉水处理实验系统的总体框架设计；（4）各处理环节的硬件设计；（5）各参数数据的采集；（6）plc 和组态软件的软件设计；（7）物品采购，实验试制；（8）优化改进和现场测试；（9）总结。五、主要参考文献与资料1 张万忠，刘明芹.电器与 PLC 控制技术.化学工业出版社，2003.8 2 王卫兵.PLC 系统通信、扩 展与网络互连技术.机械工业 出版社， 2004.93 陈在平.可编程控制器技术与应用系统设计.北京:机械工业出版社,20024 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司.MCGS 用户手册.2003 5 PLC 在房间空调器性憾测试系统中的应用.微计算机信息，2005（2）:1518 6 徐伟，徐富军等C51 军单片机高效入门北京：机械工业出版社，2006107 徐大诚，邹丽新等微型计算机控制技术及应用北京：高等教育出版社，200358 SJA1000 Stand-alone CAN contoller Data SheetPhilips Semiconductor Corporation，20009 李朝青单片机原理及接口技术M北京：北京航空航天大学出版社，200510 戴佳，戴卫恒等51 单片机 C 语言应用应用程序设计实 例精讲北京： 电子工业出版社，20064 11 曾毅等.变频调速控制系统的设计与维护.山东科技技 术出版社， 2004.2 12 PCA82C250 CAN controller interface Data SheetPhilips Semiconductor Corporation，199713 何立民单片机实验与实践教程2北京：北京航空航天大学出版社，2006514 刘