ACM常用算法网站设计和plc毕业设计-活性炭除臭系统设计

ACM常用算法网站设计摘要：本论文设计实现了对ACM常用算法的介绍及应用，网站以MacromediaDreamweaver8作为开发工具，用html,javascript,css等语言开发。我通过调查发现本学院学生由于在学完C语言后没有适当的题目训练，导致在学习数据结构或参加ACM的时候产生了许多困难，有些同学甚至失去了对编程的兴趣。为了让学生在学习数据结构或参加ACM的过程中减少困难，让更多的同学了解ACM，参加ACM，特此开发了ACM常用算法设计网站。该网站界面友好，操作简单，题型多样，代码真确，可转移性强，在叙述算法的过程中语言简洁，加入了大量的图片解释，易于理解，在设计过程中最大限度满足用户的需求，具有较强的实用性和针对性。关键词：html，javascript，css，ACM常用算法DesignoftheACMcommonlyusedalgorithmsABSTRACT：ThispaperdesignedandimplementedtheintroductionoftheACMandapplicationscommonlyusedalgorithms,thesitetoMacromediaDreamweaver8asadevelopmenttool,html,javascript,cssandotherlanguagedevelopment.IpassedthesurveyfoundthatcollegestudentsbecauseofthecompletionofClanguageofthesubjectwithoutpropertraining,resultinginlearningdatastructuresortoparticipateinACM'stimetoproducemanydifficulties,somestudentsevenlosttherightprogrammingofinterest.ToenablestudentstolearndatastructuresortoparticipateintheprocessdecreasedACMdifficulties,sothatmorestudentsunderstandtheACM,toparticipateinACM,ACMherebyusedalgorithmdevelopedsite.Thesiteinterfaceisfriendly,simpleoperation,Questionsindiversity,codetrueportabilitystrong,inthecourseofthealgorithmdescribedinsimplelanguage,addingalotofpicturestoexplain,easytounderstand,inthedesignprocessaspossibletomeettheneedsofusers,hasastrongpracticalandrelevant.Keywords:html，javascript，css，ACMcommonlyusedalgorithm

ACM国际大学生程序设计竞赛（ACM-ICPC或ICPC）又称为计算机中的奥林匹克，是由美国计算机协会（ACM）主办的，一项旨在展示大学生创新能力、团队精神和在压力下编写程序、分析和解决问题能力的年度竞赛。经过近30多年的发展，ACM国际大学生程序设计竞赛已经发展成为最具影响力的大学生计算机竞赛。要使计算机能完成人们预定的工作，首先必须为如何完成预定的工作设计一个算法，然后再根据算法编写程序。著名计算机科学家沃思（NikiklausWirth）提出一个公式：数据结构+算法=程序算法和数据结构是程序的两个重要方面。1.网站设计的现实需求和特点1.1选题背景和意义ACM和算法对于一个计算机程序员是十分重要的，而我们学校的ACM虽然成立已经三年，但在复习这方面有很多问题。我眼看了我们学院的ACM的发展，发现有以下几个问题：1．学生对ACM的兴趣只是一时的。2．对于参加训练的选手没有系统的复习资料，而是到各种网站或书馆去找书看，这样对于学习有很大的不方便。对于以上这两个问题，我认为原因都在于在ACM的准备过程中，学生都是从会基本的C或C++语法中直接跳到对于算法学习并实践，这样造成了很多的困难，让很多同学都认为ACM特别难，因此很多同学退出ACM协会或减少了对ACM的热情。我设计的ACM算法设计网站就是根据以上原因设计的，该网站可以轻松的帮你从最简单的C或C++语法中过度到对算法的了解并应用。1.2网站简介本网站界面友好，操作简单，可转移性强，在叙述算法的过程中语言简洁，题型多样加入了大量的图片解释，易于理解，各种算法都有具体实例（主要以北大ACM网站上的题目为主）的讲解，每种实例都给出了完整的程序代码，在设计过程中最大限度满足用户的需求，具有较强的实用性和针对性[1]。1.3本网站的主要特点为1．友好的操作界面菜单方式与直观方式，操作简单，界面友好，功能完备。完全采用人机对话方式，交互性强。显示题目和代码的背景都为白色，看起来一目了然。菜单也用IE收藏夹的形式显示信息准确，信息量大，直观。[2－5]2．操作的简易性多用鼠标操作。而且对各个ACM题都给出了网站的链接，方便能上网的读者浏览原题。3．转移的方便由于本网站全部用静态的方式，所以在没有网路的情况下也可以使用，各个读者之间可以相互拷贝。可以说只要有台电脑，就可以方便的进行学习。4．题型的多样性在两年的ACM比赛当中，我总结了大量的题型，读者可以通过一个网站了解各种题型。5．代码的正确性在训练的时候我们很多时候都要有正确的代码来调试，我在编译网站的时候所有代码都进行了调试，而且大部分实例都用北大ACM网站的题目，里面附的代码都是我提交后Accept的代码。2.网站分析2.1网站开发目标本网站旨在为读者创造操作方便、可靠、使用性高以及简单的页面使用环境。2.2网站设计思想网站设计遵循以下几点[6]：1．该网站采用模块化结构，整个网站使用分层菜单。2．提示通俗易懂。当读者使用该网站时，都有足够的提示信息。程序操作符合用户习惯，键盘工作量小，使用方便。3．具有操作失误保护。无论管理者如何选取菜单，都不会导致网站中断。4．查询资料简便。算法分为迭代、穷举搜索、递推、递归、回溯、贪婪、分治、动态规划、排序、数据结构、杂题等。读者可以根据自己的情况适当的选择阅读。5．维护手段简单。该网站是静态网页，能够提供方便的文件移动、存储、清除和修改功能。6．实用性。整个网站既要能存储大量资料，同时又要能进行快速响应。并采用多种有效的措施。7．编制各分模块网站功能结构图，使管理一目了然，为管理者提供方便。2.3网站可行性分析1．技术可行性现代计算机配置均较高，有足够的空间可以安装运行平台、数据库和各类编程工具，在编程环境上提供了可靠的支持。编程人员方面，可以运用所学的各种开发计算机软件知识和管理知识，为网站的开发提供必要的技术保障。根据实际情况该网站使用的开发工具为MacromediaDreamweaver8，开发语言主要以htmlcssJavaScript等[7]。2．经济可行性本网站属于一个工具型网站，可以节省读者大量资料收集、录入、分类、整理、查询、修改等手工操作，而且迅速准确，能够极大地提高学习效率，同时促进读者主动学习，及时的了解ACM，参加ACM。该网站开发所需费用较低，可利用现有的设备和装置。3．实践的可行性本网站在开发的时候询问了大量的ACM队友，他们都认为我的开发有价值，而且现在已经有很多同学在使用这个网站通过以上从技术、经济、实践三方面的分析，可以确定该网站是可行的。2.4网站开发方法本网站的开发采用了快速原型法（RPP---RapidPrototypePing）。即在总体设计思想的指导下，根据学习中会遇到得基本问题，选择一些关键的子网站作为基本原型，并加以实现，然后逐步扩大原型向整个网站的其它方面延伸，最终达到网站的开发目标，以得到整个网站[8]。具体开发过程如下：1．确定网站的基本要求和功能。2．建造初始快速原型框架。3．运行、评价、修改快速原型框架。4．建造各子网站的快速原型，并将其连接到总体原型网站。5．补充完善原型，形成最终的管理信息网站。这种方法的主要优点在于：网站开发效益高。运用快速原型法可以使网站开发的周期短，速度快，费用低，获得较高的综合开发效益。网站适用性强。由于快速原型法是以读者为中心的，网站的开发符合读者的实际需要，所以网站开发的成功率高，容易被读者接受。网站的可扩展性。由于快速原型法开始并不考虑许多细节问题，网站是在原型应用中不断修改完善的。所以网站具有较强的可扩展性，功能的增减都比较灵活方便。3.网站设计3．1网站功能结构设计3.1.1总体结构设计ACMACM常用算法设计ACM简介算法简介题集游戏日历图3.1网站功能图该网站总体结构如图3.1所示，包含ACM简介、算法简介、题集、游戏、日历五大模块。3.1.2各功能模块设计1．“ACM简介”模块ACMACM简介ACM简述ACM站点ACM常见错误图3.2ACM简历模块本模块包括ACM简述，ACM站点，ACM常见错误。（1）ACM简述ACM-AssociationforComputingMachinery,即美国计算机协会。ICPC-InternationalCollegiateProgrammingContest,即国际大学生程序设计竞赛。ACM国际大学生程序设计竞赛（ACM-ICPC或ICPC）是由美国计算机协会（ACM）主办的，一项旨在展示大学生创新能力、团队精神和在压力下编写程序、分析和解决问题能力的年度竞赛。经过近30多年的发展，ACM国际大学生程序设计竞赛已经发展成为最具影响力的大学生计算机竞赛。ACM-ICPC的历史ACM-ICPC的历史可以上溯到1970年，首届比赛是在美国德克萨斯A&M大学举办的。当时比赛的主办方是theAlphaChapteroftheUPEComputerScienceHonorSociety。作为一种全新的发现和培养计算机科学顶尖学生的方式，竞赛很快得到美国和加拿大各大学的积极响应。1977年，在ACM计算机科学会议期间举办了首次总决赛，并演变成为目前的一年一届的国际性比赛，迄今为止已经成功地举办了33届。ACM-ICPC最初几届的参赛队伍主要来自美国和加拿大，后来逐渐发展成为一项世界范围内的竞赛。自从ICPC等到了IBM等大型IT公司的赞助之后，规模开始增长迅速。1997年，总共有来自560所大学的840支队伍参加了比赛，而到了2004年，这一数字迅速增加到840所大学的4109支队伍，并正在以每年10-20%的速度持续增长。从上世纪八十年代开始，ACM将ICPC的总部设在位于美国德克萨斯州的贝勒大学。在大赛举办的早期，冠军多为美国或加拿大的大学获得。而进入上世纪九十年代后期以来，俄罗斯和其它一些东欧国家的大学连夺数次冠军。来自中国大陆的上海交通大学代表队则在2002年美国夏威夷第26届和2005年上海举行的第29届全球总决赛上两夺冠军。这也是目前为止亚洲大学在该竞赛上取得的最好成绩。赛事的竞争格局已经由最初的北美大学一枝独秀演变成目前亚欧对抗的局面。规则简介ACM-ICPC以学校为单位的团体赛。每支学校的代表队可以由三名队员组成，每位队员必须是入校五年以内的在校学生，每人一生最多可以参加两次全球总决赛和四次分区预选赛。比赛时，每支队伍只能使用一台电脑在五个小时内编写程序解决八到十个问题。程序完成之后将会提交给赛场的裁判运行，运行的结果将及时通知参赛队伍。有趣的是，当一支队伍在正确完成一道问题后，组委会将在其位置上升起一只代表该题颜色的气球。最后的获胜者为正确解答题目最多且总用时最少的队伍。每道试题用时将从竞赛开始到试题解答被判定为正确为止，其间每一次提交运行结果被判错误的话将被加罚20分钟时间，未正确解答的试题不予算入记时。例如：A、B两队都完成了两道题目，其中A队提交解答的时间分别是比赛开始后1:00和2:45，B队为1:20和2:00，但B队有一题提交了2次。这样A队的总用时为1:00+2:45=3:45而B队为1:20+2:00+0:20=3:40，所以B队总用时少而优于A队。与其它计算机程序竞赛（例如国际信息学奥林匹克，IOI）相比，ACM-ICPC的特点在于题量大，另外，每支队伍有三名队员却只有一台电脑，使得上机时间更加紧张。因此除了扎实的专业水平，良好的团队协作和心理素质同样是获胜的关键。分区预选赛和全球总决赛每届ACM-ICPC由各大洲的分区预选赛和全球总决赛两个阶段组成。各分区预选赛的第一名自动获得参加全球总决赛的资格。总决赛一般安排在每年的三、四月份举行，而预选赛一般安排在前一年的九到十二月份举行。每个大学可以有多支队伍参加不同的预选赛，但最多只能有一支队伍代表这个学校参加总决赛。全球总决赛的冠军将获得一座奖杯。此外，成绩靠前的参赛队伍也将分别获得金牌、银牌或铜牌。历届冠军：列出自1977年以来，历年全球总决赛的冠军。（2）ACM站点ACM/icpc/ACM/ICPC中国·黑龙江省及东北地区组委会/国内部分高校ACM站点（3）ACM常见错误"SubmissionError"--提交使用了不正确的队名、题号等。"NoSuchProblem"--检查题号有没有填错？"CompileError"--程序不能通过编译。"RunTimeError"--程序运行过程中出现非正常中断，一般是数组比较小"MemoryLimitExceeded"--内存使用量超过裁判规定的上限。"OutputLimitExceeded"--输出数据量过大，多半死循环了……"TimeLimitExceeded"--运行超过时限还没有得到输出结果。"WrongAnswer"--答案错误。"PresentationError"--输出格式不对，可检查空格、回车等等细节。"Accepted"--恭喜恭喜！"OutOfContestTime"--比赛已经结束啦！"ContestRuleViolation"--宣判极刑，参赛资格随即被yty取消。2．“算法简历”模块算法简历算法简历简述迭代动态规划分治贪婪回溯递归递推穷举搜索图3.3算法简历模块如图3.3所示，本模块包括算法简述、迭代、穷举搜索、递推、递归、回溯、贪婪、分治、动态规划。3．“题集”模块如图3.4所示，本模块包括迭代、穷举搜索、递推、递归、回溯、贪婪、分治、动态规划、排序、数据结构、杂题、整数划分、高精度计算、参考书籍。题集题集迭代穷举搜索递推递归回溯贪婪分治动态规划排序数据结构杂题整数划分高精度计算参考书籍图3.4题集模块4.“游戏“模块游戏游戏俄罗斯方块五子棋推箱子图3.5游戏模块如图3.5所示，本模块包括俄罗斯方块、五子棋、推箱子，是为了让读者劳逸结合，在学习的过程中可以娱乐所编。这三个游戏本身的生成就需要各种算法，有兴趣的读者可以查看网页的源代码。5.“日历”模块由于微软的系统日历没有农历的显示，为了方便读者方便的了解到当天的农历特编写此模块，此日历也是ACM中常出现的一种题型，在杂题里有相关类型的题目，读者可以自己编写相同类型的模块。3.2“代码”设计“代码”是用以代表网站中客观存在的事物名称、属性或状态的符号。由于现代管理生活中的数据量很大，所需的信息种类也很多，所以必须经过分类整理后才能更有效地利用。将网站中具有某些共同属性或特征的信息归并在一起，并通过一些便于计算机或人进行识别和处理的符号来表示各类信息，即是代码设计。代码设计坚持的原则：1．唯一性：每一个代码只能唯一的代表网站中的一个实体或实体属性，而一个实体或实体属性也只能唯一的由一个代码表示。2．标准化与通用性：国家或有关部委颁布的编码标准，是代码设计的依据，网站内各子网站使用的代码应力求统一。例如，一个子网站的id号应该和主网页的id号都一致。3．合理性：网站的代码与编码的对象的分类体系必须相适应，使得代码对编码对象具有表示作用。4．可扩充性和稳定性：网站的代码应有足够的备用代码。当增加了新的实体或属性时，直接地使源代码体系扩充，而不需要变动代码网站。5．适用性：代码设计尽量反映编码对象的特点，以便于记忆，使用户容易了解和掌握。6．规范性：代码的结构、类型、编码格式必须严格统一，以便于计算机处理。7．简单性：代码结构要简单，要尽量缩短的长度，以方便输入，提高处理效率，并且便于记忆，减少读写的差错。本网站的代码长度有一定的限制，这样便于输入。4.系统使用与维护4.1运行环境1．硬件环境①主机：推荐配置奔III以上机型，64MB以上内存，硬盘剩余空间45MB以上；②显示器：VGA系列；③鼠标：Windows支持的各类鼠标；⑤UPS不间断电源一个。2．软件环境①操作系统：Windows9X/2000/XP；②应用软件：IE浏览器或支持JavaScript的各种浏览器一种；③汉字系统：若Windows操作系统为西文，则需汉字系统的支持。4.2网站的使用启动应用程序时，直接用鼠标单击main.html页面即可打开界面如图4.1所示。图4.1网站界面主网页分为三个子网页，分别为top.htmlleft.htmlright.html本模块又分为ACM简介、算法简介、题集、游戏、日历简单的介绍了一下ACM及常见的ACM网页和提交的过程中系统常见的错误算法简介：简单的介绍了一下迭代、穷举搜索、递推、递归、回溯、贪婪、分治、动态规划等算法并讲解了一些简单的例子题集：对各种题目进行了简单的归类，并有大量的ACM题目及源代码

5.结论ACM常用算法设计的设计网站包括ACM简介、算法简介、题集、游戏、日历。读者通过该网站的学习，可以顺利的从C语言的基本语法中迅速的适应ACM参加比赛的强度，进而可以选择算法书进行学习，是一个具有实际应用意义的典型网站。在网站开发过程中以用户操作简洁、使用方便为宗旨，不断完善系统的功能，尽量做到功能完备，同时力求系统健壮性较强。通过不断地进行程序调整和测试，该系统证明可以在实际中得到应用。通过本次毕业设计，把课本知识运用在软件的实际开发中，加深了对知识原理的理解，同时提高了专业实践了能力，感觉收获很大。由于时间较短，所以该系统还有许多不尽如人意的地方，比如用户界面不够美观、出错处理不够、功能及信息不够完善等多方面问题。这些都有待进一步改善。

参考文献[1]谭浩强.C语言程序设计(第三版)，清华大学出版社：2006，14-36[2]严蔚敏.吴伟民.数据结构(C语言版)，清华大学出版社：2007，122[3]王晓东.算法设计与分析(第二版)，清华大学出版社：2008，165[4]潘金贵等(译)ThomasH.Cormen..算法导论，机械工业出版社：2006，102[5]丁丽娟.数值计算方法，北京理工大学出版社：1997，13[6]MiltonAbramowitzandIreneA.Stegun,editors.HandbookofMathematicalFunctions.Dover,2005,342[7]G..M.Adel’son-Vel’skiiandE.M.Landis.Analgorithmfortheorganizationofinformation.SovietMathematicsDoklady:2002,3:1259-1263[8]LeonardM.Adleman,CarlPomerance,andRobertS.Rumely.Ondistinguishingprimenumbersfromcompositenumbers,AnnalsofMathematics:2003,117:173-206无锡职业技术学院系别（部、分院）自动控制技术系（以下2号宋体，空一行）班级自动化姓名学号课题名称活性炭除臭系统设计指导教师职称高工指导教师职称20年3月20日目录毕业设计调研报告……………………2摘要……………………6引言……………………71．活性炭除臭系统的结构及工作过程……………81.1活性炭除臭系统的构成…………………81.2活性炭除臭系统的电气控制要求………91.3活性炭除臭系统的总体方案确定………92．控制系统的硬件电路设计……………………102.1西门子PLC通讯的介绍…………………102.2PLC选型及I/O表的分配………………142.3PLC外围电路的设计与硬件电路图……142.3.1PLC外围硬件电路图2.3.2硬件电路主电路图及说明2.4硬件电路的接线要求………………183.控制系统的软件设计…………193.1软件设计思路……………193.2程序流程图与梯形图及说明……………194．抗干扰的设计…………………314.1设备选型…………………314.2综合抗干扰设计…………315．软硬件系统的调试………………336．附录………………337.毕业设计总结……………………358．参考文献…………36摘要我国大部分钢铁厂面临着加强控制H2S和NH3排放问题。在各种烟气治理方法中,活性炭吸附法是唯一一种能脱除烟气中每一种杂质的方法,其中包括SO2、氮氧化物、烟尘粒子、汞、二恶英、呋喃、重金属、挥发分有机物及其他微量元素。发展此类烟气脱硫脱氮技术,有效控制我国燃煤H2S和NH3排放,对于国民经济的可持续性发展意义重大。基于电力电子技术的发展，PLC、变频器、触摸屏、硫化氢氨气在线监测仪等、防火阀技术的综合应用，设计并制风量活性炭除臭系统。以西门子200为控制器、昆仑通态触摸屏为人机界面实现了风量活性炭除臭系统的自动化控制。实践证明：系统操作方便、可靠性高。关键词：活性炭除臭；PLC；变频器；触摸屏、防火阀引言随着我国经济的快速发展,工业化和城市化突飞猛进，环境问题日益严重。我国的空气污染仍以煤烟型为主,主要污染物是二氧化硫和烟尘.据统计，1990年全国煤炭消耗量10.52亿吨，到1995年煤炭消耗量增至12.8亿吨，二氧化硫排放量达2232万吨。超过欧洲和美国，居世界首位。1997年，二氧化硫排放总量为2346万吨，比1995年增加114万吨，烟尘排放总量为1873万吨，比1995年减少111万吨。由于我国部分地区燃用高硫煤，燃煤设备未能采取脱硫措施，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严重的环境污染。伴随着经济的高速发展仍在不停的快速增长着。基于电力电子技术的发展，PLC、变频器、触摸屏、硫化氢氨气在线监测仪等、防火阀技术的综合应用，设计并制风量活性炭除臭系统。以西门子200为控制器、昆仑通态触摸屏为人机界面实现了风量活性炭除臭系统的自动化控制。实践证明：系统操作方便、可靠性高。采用可编程控制器﹙PLC﹚控制的系统优势有，1.可靠性高，活性炭除臭系统以PLC控制器为核心，系统具备高可靠性和强抗干扰性等特点，对环境要求不高,适用于恶劣环境中工作。2.配置灵活，PLC在组态系统时具有极大的灵活性，具有极强的处理能力，以及大的I/O容量。当现场控制要求发生变化时，只需改变程序即可，因此能灵活方便地进行系统配置，组成不同规模、不同功能的控制系统，即可控制一台单机，又可控制一条生产线；既可现场控制，又可远程控制。3.设备扩展性强，PLC有很强的组网和扩展能力，今后可以很方便添加新设备和皮带控制。从而避免了以前上一套设备需更换一套控制设备的弊端，节省了大量人力和财力。4.维护方便，模块连接采用插拔式接线端子排，更换、维护非常方便。1．活性炭除臭系统的结构及工作过程1.1活性炭除臭系统的构成活性炭除臭系统是由十万风量活性炭除臭系统及两千风量活性炭除臭系统两部分组成：十万风量活性炭除臭系统控制点明细名称数量功率备注除臭风机1110KW380V消防排烟风机122KW280℃排烟防火阀1DC24V+-10%，0.7A+-10%微动开关接点容量AC380V3A70℃电动防火阀1DC24V+-10%，0.7A+-10%微动开关接点容量AC380V3A硫化氢在线监测仪2220V电源探测感应器和显示仪氨气在线监测仪2220V电源探测感应器和显示仪两千风量活性炭除臭系统控制点明细名称数量功率备注除臭风机14kw380V电动阀门2DC24V+-10%，0.7A+-10%微动开关接点容量AC380V3A臭氧发生器12KW硫化氢在线监测仪2220V电源探测感应器和显示仪氨气在线监测仪2220V电源探测感应器和显示仪1.1.1防火阀认识电动防火阀安装在通风、空气调节系统的送、回风管道上，平时呈开启状态，火灾时当管道内烟气温度达到70度时关闭，并在一定时间内能满足漏烟量和耐火完整性要求，起隔烟阻火的作用。（1）阀门平时处于常开状态，当气流温度达到70℃时，温感器动作，阀门关闭；（2）可通过DC24V电源使阀门关闭；（3）手动关闭或手动复位；（4）0°～90°范围内手动调节叶片开启度；（调节型）（5）输出阀门关闭信号，可与其它防火设备联锁。优点：1）漏风量低，气密性能好.2）电动开启消耗电流小.3）防腐性能强，使用寿命长。4）执行机构驱动灵活。反馈、联锁信号准确。主要功能、特点1）输入DC24V电信号、电磁铁动作、阀门迅速开启。2）手动关闭，手动复位开启。3）可输出阀门开关闭信号及联锁控制信号。防火阀是安装在中央空调送、排风或着单纯的室内送、排风管道上的，室内起火后防火阀的易熔杆在达到70°时熔断，防火阀关闭，主要作用是为了一间房间起火后不让火源和烟通过管道串通到别的房间去。排烟防火阀的安装在排烟管道上的，排烟防火阀平时关闭，房间起火后排烟风机启动，同时排烟防火阀打开，对起火房间排烟，以达到人员能够及时逃脱时不受烟的伤害，火势过大时，火苗会通过排风口进入排烟管道，此时排烟防火阀上的280°易熔杆熔断，排烟防火阀关闭，同时给出信号排烟风机关闭。防火阀关闭，主要作用是为了一间房间起火后不让火源和烟通过管道串通到别的房间去。排烟防火阀的安装在排烟管道上的，排烟防火阀平时关闭，房间起火后排烟风机启动，同时排烟防火阀打开，对起火房间排烟，以达到人员能够及时逃脱时不受烟的伤害，火势过大时，火苗会通过排风口进入排烟管道，此时排烟防火阀上的280°易熔杆熔断，排烟防火阀关闭，同时给出信号排烟风机关闭。1.2活性炭除臭系统的电气控制要求要求在两台西门子200之间，用通讯的方式使两台PLC控制柜的操作可以在一块昆仑通态的触摸屏上实现控制别且监控。其中十万风量活性炭除臭系统控制要求如下：1.2.1十万风量活性炭除臭控制系统控制要求1.2.11就地控制箱控制十万风量活性炭除臭设备的开/关/暂停（箱子上带有开、关、停的指示灯及各个故障指示灯）。1.2.12除臭设备总柜带有转换开关（自动/手动）。转换开关在自动档上：控制系统按设定的程序自动运行。转换开关在手动挡上：1个就地控制箱控制对应的十万风量活性炭除臭设备的开、关、暂停。监控总柜并配置1个总的中央控制室远程监测的信号接口。1.2.13所有电器都有反馈信号到PLC.1）除臭设备在垃圾电厂进行检修时运行。一般情况下，70℃电动防火阀和280℃电动防火阀都为常闭状态。当检修时，70℃电动防火阀开启，除臭风机启动，进风口和出风口两套硫化氢和氨气在线监测仪启动。此时280℃电动排烟防火阀和消防排烟风机为关闭状态。70℃电动防火阀和280℃电动排烟防火阀的开关都能远程控制。2）当电厂没有进行检修，除臭设备处于停止状态。此时垃圾池内发生火灾，280℃电动排烟防火阀开启，消防排烟风机启动。当280℃电动排烟防火阀熔断，消防排烟风机关闭。（备注：当手动火灾报警时，远程控制室能关闭280℃电动排烟防火阀）3）当电厂进行检修，除臭设备在运行状态。此时垃圾池内发生火灾，70℃电动防火阀关闭，风机停止。280℃电动排烟防火阀开启，消防排烟风机启动。当280℃电动排烟防火阀熔断，消防排烟风机关闭。（备注：当手动火灾报警时，远程控制室能关闭280℃电动排烟防火阀）1.2.2两千风量活性炭除臭系统控制要求1.2.21就地控制箱控制两千风量活性炭设备的开/关暂停（箱子上带有开、关、停的指示灯及各个故障指示）1.2.22除臭设备总柜带有转换开关（自动/手动）。转换开关在自动档上：控制系统按设定的程序自动运行。转换开关在手动挡上：1个就地控制箱控制对应的十万风量活性炭除臭设备的开、关、暂停。监控总柜并配置1个总的中央控制室远程监测的信号接口。1.2.23连锁所有电器信号反馈到PLC。1）除臭设备为常开状态，除臭停止时，电动阀门关闭。当除臭设备启动，进风口和出风口电动阀门开启，除臭风机启动。2）当除臭设备活性炭吸附饱和，出风口硫化氢氨气在线监测仪检测到出口臭气浓度偏高，根据检测仪上的数据，手动开启臭氧发生器，对饱和活性炭进行再生，根据监测仪上的数据，手动关闭臭氧发生器。1.3活性炭除臭系统的总体方案确定活性炭除臭系统控制可采用PLC控制与传统采用继电器控制两种控制方法，两种控制方法的比较如下：1)方式：继电器的控制是采用硬件接线实现的，是利用继电器机械触点的串联或并联及延时继电器的滞后动作等组合形成控制逻辑，只能完成既定的逻辑控制。PLC采用存储逻辑，其控制逻辑是以程序方式存储在内存中，要改变控制逻辑，只需改变程序即可，称软接线。

2)速度：继电器控制逻辑是依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，毫秒级，机械触点有抖动现象。PLC是由程序指令控制半导体电路来实现控制，速度快，微秒级，严格同步，无抖动。

3)控制：继电器控制系统是靠时间继电器的滞后动作实现延时控制，而时间继电器定时精度不高，受环境影响大，调整时间困难。PLC用半导体集成电路作定时器，时钟脉冲由晶体振荡器产生，精度高，调整时间方便，不受环境影响。通过对两种控制方式的比较，PLC控制方式控制效果比较好，可实现皮带运输机的自动化；而采用继电器控制方式，这种控制方式还停留在人工操作，效果也就不是很明显。为此采用PLC控制皮带运输机是一个很好的选择。而PLC控制方式又分集中控制和分散控制两块。集中控制就是一台多个I/O点PLC控制多台设备，实行的是一对多的控制方式；分散控制是多台PLC，而每台的PLC的I/O点相对来说就比较少，实现的是多对多的控制方式。两者的优缺点比较如下表1：表1方案比较方案优点缺点一控制集中、紧凑、易于安装、占地少、费用少。一旦故障影响全装置、运行时难于维护。二控制分散、互不影响、便于维护。占地较大、费用略高。考虑到控制成本，占地等综合因数还是采用PLC集中控制方式较为合理。结合PLC控制与集中控制，本篇论文对活性炭除臭系统就采用PLC集中控制方案。2．控制系统的硬件电路设计2.1西门子PLC通讯的介绍2.1.1配置如下： 2.1.21STEP7V4.0新建工程（此处为主站）2.1.22使用编程电缆为A，B机进行时PLC地址吗，波特率进行设置，现在为主站（A机）的地址设置为1，波特率使用9.600,从站（B机）地址为2.波特率9.600（主从的波特率要一致，而且设置越高越好）。打开编程软件，单机软件左边系统快（如图1-3处），分别设置端口01处的地址，设置完成后点击确认保存，如下图2.1.23点击图1中的1处------2处，出现下图2.1.24在上图中需要配置几项网络读写操作，本例程为2个PLC并根据项目要求（I/O口分配），只需要2项即可即主写从，从写主。2.1.25点击下一步，出现下图图中1处，可以改变的主站对从站的读写命令，2处为下一项操作（也是为改变的读写命令）2.1.26处为存储地址，在本例中，第1项为主站对从站的写入命令，存储地址为主站VB1000对从站的VB1000第2项为从站对主站的写入命令，存储地址为主站VB1020对从站的VB1020.在例程中可以看到。此处不在一一图示2.1.27操作完成后，点击下一步出现下图2.1.28这里点击建议地址，程序会自动建议一个大小适合并且未使用的V存储区地址范围2.1.29单机下一步全部配置完成，向导将为所选的配置生成项目组件，修改或确认图中个栏目后，点击完成。配置结束2.2PLC选型及I/O表的分配2.2.1主站I/O地址分配表输入对应外围设备输出对应外围输出设备I0.0手自动转换Q0.0除臭风机I0.1检修Q0.1KM1I0.2280℃阀开Q0.2KM2I0.3281℃阀关Q0.3KM3I0.470℃阀开Q0.4排烟防火阀I0.570℃阀关Q0.5电动防火阀I0.6消防排烟风机Q0.6硫化氢监测仪I0.7急停Q0.7氨气监测仪I1.0除臭风机Q1.0故障指示I1.1自动启动开关Q1.1运行指示I1.2280℃熔丝I1.370℃熔丝I1.4除臭风机变频故障I1.5消防风机过载I2.070℃阀开到位I2.170℃阀关到位I2.2280℃阀开到位I2.3280℃阀关到位2.2.2从站I/O地址分配表输入对应外围设备输出对应外围输出设备I0.0手自动转换Q0.0除臭风机I0.1自动启停Q0.1电动阀门1I0.2检修Q0.2电动阀门2I0.3除臭风机启动Q0.3臭氧发生器I0.4除臭风机停止Q0.4硫化氢监测仪1I0.5电动阀门1开Q0.5硫化氢监测仪2I0.6电动阀门1关Q0.6氨气检测仪1I0.7急停Q0.7氨气监测仪2I1.0电动阀门2开Q1.0故障指示I1.1电动阀门2关Q1.1运行指示I1.2臭氧发生器开I1.3臭氧发生器关I1.4阀门1熔丝I1.5阀门2熔丝2.3PLC外围电路的设计与硬件电路图2.3.1PLC主站外围硬件电路图2.3.2主站硬件电路主电路图及说明2.3.3PLC从站站外围硬件电路图2.3.4主站硬件电路主电路图及说明2.4硬件电路的接线要求在硬件电路图的基础上，对一些相关的控制接线做一些要求：1）采用“远程集中”控制，完全由PLC按照工艺要求来启动控制系统上各个设备。2）电动机容量小于10KW或其容量不超过电源变压器容量15%~20%，可实行直接启动3）交流接触器的容量根据电机功率来选取，所有接触器线圈电压均为AC220V。4）所有电机都配有相应的低压电器保护；具有短路、过载、过电流、断相等保护功能。5）电控系统采用三相四线制供电系统。6）PLC的故障输出端直接接到AC220V报警器。3．控制系统的软件设计3.1软件设计思路根据加工工艺要求和用户使用需要，同时考虑到各设备的安全性、故障保护与报警运行状态显示的要求，以及实现系统各设备协调工作功能，用梯形图语言编制整个控制程序。是设备可以安全稳定的运行下去。3.2程序流程图与梯形图及说明从站4.扰的设计4.1设备选型在选择设备时，首先要选择有较高抗干扰能力的产品，其包括了电磁兼容性（EMC），尤其是抗外部干扰能力，如采用浮地技术、隔离性能好的PLC系统；其次还应了解生产厂给出的抗干扰指标，如共模拟制比、差模拟制比，耐压能力、允许在多大电场强度和多高频率的磁场强度环境中工作；另外是靠考查其在类似工作中的应用实绩。在选择国外进口产品要注意：我国是采用220V高内阻电网制式，而欧美地区是110V低内阻电网。由于我国电网内阻大，零点电位漂移大，地电位变化大，工业企业现场的电磁干扰至少要比欧美地区高4倍以上，对系统抗干扰性能要求更高，在国外能正常工作的PLC产品在国内工业就不一定能可靠运行，这就要在采用国外产品时，按我国的标准（GB/T13926）合理选择。4.2综合抗干扰设计PLC（可编程序控制器）是以微处理器为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术而发展起来的一种通用工业自动控制装置。具有控制功能强，可靠性高，使用灵活方便，易于扩展等优点而应用越来越广泛。在冶金、交通、化工、电力等领域获得了广泛的应用，被成为现代工业技术的三大支柱之一。

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。故障也就大大降低。尽管PLC在设计制造时已采取了很多措施，使它对工业环境比较适应，但是为了确保整个系统稳定可靠，还是应当尽量使PLC有良好的工作环境条件，并采取必要的抗干扰措施。1)PLC控制系统干扰的主要来源及途径1.1)电源的干扰。PLC系统控制的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰，空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达等产生的，通常称为辐射干扰，若PLC系统置于所射频场内，就会收到辐射干扰，而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化，刀开关操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。可能造成程序错误或运算错误，从而产生误输入并引起误输出，这将会造成设备的失控和误动作，从而不能保证PLC的正常运行。1.2）信号线引入的干扰。与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信号之外，总会有外部干扰信号侵入。此干扰主要有两种途径：一是通过变送器或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰；二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，由此引起系统故障的情况也很多。1.3）接地系统的干扰。接地是提高电子设备电磁兼容性（EMC）的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。1.4）变频器干扰。

一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。2抗干扰的措施2.1）电源干扰的抑制。一般通过设置屏蔽电缆和PLC局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。选用隔离性能较好的设备、选用优良的电源、动力线和信号线走线要更加合理等等，对电源变压器、中央处理器、编程器等主要部件，采用导电、导磁性良好的材料进行屏蔽处理，以防止外界干扰信号的影响。电源调整与保护:电源波动造成电压畸变或毛刺，将对PLC及I/O模块产生不良影响。对微处理器核心部件所需要的＋5V电源采用多级滤波处理，并用集成电压调整器进行调整，以适应交流电网的波动和过电压、欠电压的影响。尽量时电源线平行走线，时电源线对地呈低阻抗，以减少电源噪声干扰。其屏蔽层接地方式不同，对干扰抑制效果不一样，一般次级线圈不能接地。输入、输出线应用双绞线且屏蔽层应可靠接地，以抑制共摸干扰。此外可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰，还可以在电源输入端串接LC滤波电路等。2.2）信号线引入的防干扰措施。动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线，隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双绞线连接。将PLC的I/O线和大功率线分开走线，如必须在同一线槽内，分开捆扎交流线、直流线，若条件允许，分槽走线最好，这不仅能使其有尽可能大的空间距离，并能将干扰降到最低限度。此外利用信号隔离器解决干扰问题也是很理想的办法，其原理是首先将PLC接收的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号或不同信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。只要在有干扰的地方，输入端和输出端中间加上这种隔离器，就可有效解决干扰问题。

2.3）正确选择接地点，完善接地系统。良好的接地是保证PLC可靠工作的重要条件，可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个，其一为了安全，其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。在PLC控制系统中，具有多种形式的“接地”，主要有：（1）信号地。输入端信号元件的地；（2）交流地。交流供电电源的N线；（3）屏蔽地。为防止静电和磁场感应而设置的外壳或金属丝网，通过专门的铜导线将其接入地下；（4）保护地。将机器设备的外壳或设备内独立器件的外壳接地，用于保护人身安全和防止设备漏电。为了抑制附加在电源及输入、输出端的干扰，应对PLC系统进行良好的接地。一般情况下，接地方式与信号频率有关，当频率低于1MHz时，可用一点接地；高于10MHz时，采用多点接地；在1～10MH之间时，通常情况下，PLC控制系统采用一点接地，将所有地线端子和最近接地点相连接，以获得最好的抗干扰能力。接地线截面积不能小于2mm2，接地电阻不能大于100Ω，接地线使用专用地线。2.4）变频器干扰的抑制。（1）加隔离变压器，主要是针对来自电源的传导干扰，可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。（2）使用滤波器，滤波器具有较强的抗干扰能力，还具有防止将设备本身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功能。（3）使用输出电抗器，在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射，影响其他设备正常。

3)结论PLC控制系统中的干扰是一个十分复杂的问题，因此在抗干扰设计中应综合考虑各方面的因素，合理有效地抑制抗干扰，才能够使PLC控制系统正常工作。随着PLC应用领域的不断拓宽，如何高效可靠的使用PLC也成为其发展的重要因素。在不久的将来，PLC会有更大的发展，产品的品种会更丰富、规格更齐全，通过完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求，PLC作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业控制领域发挥越来越大的作用。5．软硬件系统的调试由于实验室没有相应的实物控制模型(活性炭除臭系统)，因此，在调试系统控制程序时，所有的输入信号均用开关信号和复位按钮来代替，所有的输出均用指示灯来表示。调试时，首先按控制系统PLC接线图完成硬件接线，并仔细检查接线是否有误，特别要注意接线时不能出现短路、断路及反接等情况，否则会造成硬件损坏及人身意外。开始程序调试：首先将PLC控制程序写入到PLC机器中，再选择监控状态，使PLC处于“RUN”状态，然后逐按下按钮，观察有没有进行累加币值；或按选择按钮，观察输出指示灯是否按预计效果闪灭，并通过监控状态观察程序的运行过程及输入输出信号、内部描述实际出现的问题及解决方案。对报警部分进行调试，只需给相应的输入端口信号，然后相应的指示灯变亮即可。要对照设计控制要求，逐一检验设计功能是否能有效的实现，并对程序进行改进和完善。例如，调试过程中，发现重复线圈问题，需将程序进行合并，避免重复线圈等等。总而言之，对程序必须要反复调试，不断改进，以获得既完全实现功能，而又简单、严谨性高的PLC控制程序。6．附录触摸屏画面7.毕业设计总结业论文是大学学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这次比较完整的活性炭除臭控制系统设计，我摆脱了单纯的理论知识学习状态，和实际设计的结合锻炼了我的综合运用所学的专业基础知识，解决实际问题的能力，同时也提高我查阅文献资料、设计规范以及电脑制图等其他专业能力水平，而且通过对整体的掌控，对局部的取舍，以及对细节的斟酌处理，都使我的能力得到了锻炼，经验得到了丰富，并且意志品质力，抗压能力