V型滤池控制系统的设计开题报告

南京工程学院 毕业设计开题报告 课 题 名 称： V 型滤池控制系统的设计 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 系 部： 专 业 名 称： 自动化（数控技术应用） 南京工程学院 2006 年 3 月 23 日 学士学位毕业设计 (论文 )开题报告 学生姓名 学 号 专 业 自动化（数控） 指导教师 姓名 职 称 副教授 所在 系部 自动化 课题来源 生产实践 课题 类型 设计类 课题名称 V 型滤池控制系统的设计 毕业设计的内容和意义 毕业设计内容： 利用 Allen-Bradley 公司的 SLC-500 型 PLC 对 V 型滤池实现自动水位调节与反冲洗的控制，为其设计相应的梯形图程序与电气控制原理图，要求能够实现对滤池整个生产过程的自动与手动两种控制。 本课题的意义： 自我国从上世纪 80 年代末引进 V 型滤池技术以来，这种新型的滤池已经在我国大部分自来水厂中得到了广泛的应用，所有 90 年代后新建的水厂基本都采用这种滤池来代替传统的双阀、四阀滤池，一些建设较早的水厂也纷纷引入这项技术对原有的滤池系统进行改造。 V 型滤池是在普通快滤池的基础上发展起来的。它的滤层采用了较粗、较厚的均匀颗粒的石英砂；在反冲洗时，它采用了不使滤层膨胀的气、水混合进行反冲洗，同时又能对待滤水进行表面扫洗；另外它还使用了气垫分布空气和专用的长柄滤头进行气、水分配等工艺。它具有出水水质好、滤速高、运行周期长、反冲洗效果好、节能和便于自动化管理的特点，每个滤池有进水阀、气冲阀、水冲阀、排污阀、排气阀各一只，反冲洗系统配有反 冲洗水泵和风机。 在处于过滤工作状态下时， V 型滤池是恒水位过滤， 通过 池内的超声波水位 仪测定水位，出水 阀可根据池内水位的高、低，自动调节开启程度，以保证池内的水位恒定。 而当滤池处于 反冲洗状态下时，它按照气洗 气水 混 冲 表面扫洗 水冲洗 的步骤进行 反冲洗 ， 需要对 进水阀、气冲阀、水冲阀、排污阀、排气阀等阀门的开关动作进行 协调的控制 ，使它们各自处在相应的状态，才能完成反冲洗工作。这里采用 PLC 对滤池的过滤状态和反冲洗状态进行控制，避免了人工的干预，使得水位的控制更加精确，并实现了滤池生产过程的自动化。 文献综述 本次毕业设计通过采用 A-B 公司的 SLC-500 型 PLC 对 V 型滤池系统进行改造，使得系统的结构得到了简化。在设计中还采用了手动和自动两种控制方式，使系统的可靠性得到提高。使用的主要参考文献如下： 1（美） David A Geller 著可编程序控制器原理与设计（第二版）北京：清华大学出版社， 2006 2袁任光主编可编程序控制器选用手册北京：机械工业出版社， 2002北京：清华大学出版社， 2005 3（ 美 )Terry Bartelt 著 工业控制电子学 设备、系统与应用 (第 2 版 ) 4严煦 世主编 给水工程 北京：中国建筑工业出版社 1999 David A Geller 教授编著的可编程序控制器原理与设计（第二版）详细的介绍了 SLC-500 型 PLC 的基本组成、指令系统与编程，使读者了解 SLC-500 系列可编程序控制器的原理，进而设计电气控制系统和编写自动化控制软件。 袁任光教授主编的可编程序控制器选用手册详细介绍了国内外多种 PLC 产品的主要特点、技术性能以及各种输入 /输出模块的性能和规格。本次设计中 SLC-500 型 PLC 模块的选用参考了本手册中的“ A-B PLC 模块的选用”部分内容。 Terry Bartelt 教授编著的 工业控制电子学 设备、系统与应用 (第 2 版 ) 详细讨论了应用于现代工业自动系统中的元件、电路、装置以及控制技术，并以 Allen-Bradley SLC-500 为例对可编程逻辑控制器 (PLC)进行了介绍。本次设计中所用到的 PID 指令的参数的选用参考了书中“ Allen-Bradley SLC-500 型 PLC”章节的编程实例部分的内容。 严煦世教授主编的 给水工程 介绍了给水系统、输水管和管网、地表水取水、地下水取水、泵房、水质标准、凝聚剂和投加、混合、絮凝、沉淀、澄清、过滤 、消毒、高浊度水处理、其他处理和水厂设计等内容。在本次设计中， V 型滤池的整体结构的布置和控制面板的设计参考了本书中的部分实例。 研究内容 1 V 型滤池控制系统的电气控制原理图 2对出水阀开度调节实现的研究 3滤池系统的梯形图主程序设计 4滤池系统的过滤控制子程序设计 5滤池系统的阀门控制子程序设计 6 RSLogix-500 软件的学习，并用它来对所设计的梯形图程序进行模拟 7现场调试设计的滤池控制系统的电气控制部分 8现场调试设计的滤池控制系统的梯形图程序 研究计划 第一周 熟悉了解 V 型滤池的整个工作流程 第二周 消化 SLC-500 型 PLC 资料 第三周 设计系统的手动控制电路 第四周 设计系统的手动控制电路 第五周 学习 SLC-500 型 PLC 指令集 第六周 学习 SLC-500 可编程序控制器使用手册 第七周 编制滤池系统的梯形图主程序 第八周 编制滤池系统的过滤控制子程序 第 九周 编制滤池系统的阀门控制子程序 第十周 学习使用 RSLogix-500 软件 第十一周 利用软件对所编梯形图进行模拟调试 第十二周 现场调试所设计的手动控制电路 第十三周 现场调试 PLC 主程序 第十四周 现场调试 PLC 阀门控制子程序 第十五周 现场调试 PLC 过滤控制子程序 第十六周 总结 第十七周 撰写毕业论文报告 特色与创新 我国当初引进的 V 型滤池控制系统采用的是西门子 PLC 控制，之后也有人改用三菱或是欧姆龙的 PLC 进行控制，这里采用了 Allen-Brad