【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ws操作系統(tǒng)；其次，組態(tài)王軟件獨(dú)立性高，它可以獨(dú)立 于具體設(shè)備而存在；再次，使用組態(tài)王開(kāi)發(fā)方便快捷，開(kāi)發(fā)人員可以直接在 PC機(jī)上進(jìn)行工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，回避了開(kāi)發(fā)過(guò)程中軟件調(diào)試要先等待硬件搭建連接好才能進(jìn)行的條件限制，軟件調(diào)安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 4 試的過(guò)程中，軟件編寫人員不再受硬件條件的限制；最后，組態(tài)王軟件具有可移植性能強(qiáng)的特點(diǎn)，在開(kāi)發(fā)一個(gè)新的工程項(xiàng)目時(shí)，開(kāi)發(fā)人員可以把以前開(kāi)發(fā)過(guò)的工程項(xiàng)目中的某一模塊直接添加到新的工程項(xiàng)目中，可直接復(fù)制原來(lái)的畫面和原來(lái)設(shè)置的變量。 安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 5 第二章 污水處理系統(tǒng)總體介紹 組態(tài)王 組態(tài)王的概述 當(dāng)前市場(chǎng)上很多 的工 企 業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng) 是由組態(tài)王為 開(kāi)發(fā)平臺(tái)的 ，它 擁有 適應(yīng)性強(qiáng)、開(kāi)放性好、易于 快速搭建 、開(kāi)發(fā) 一個(gè)新工程的時(shí)間短 等 諸多優(yōu)點(diǎn) 。 一般的監(jiān)控 系統(tǒng) 可以 分為監(jiān)控層 、控制層和 管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。 [3] 監(jiān)控層 在 控制層 和 管理層 起到中間過(guò)渡的作用。監(jiān)控層在于實(shí)時(shí) 對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備進(jìn)行 監(jiān)測(cè)， 把接受到的實(shí)時(shí)信號(hào)通過(guò)處理顯示到監(jiān)控界面中，監(jiān)控人員通過(guò)監(jiān)控畫面所反映的信息進(jìn)行相應(yīng)的操作控制和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體管理。在監(jiān)控層中要 考慮三 個(gè) 方面 的問(wèn)題 ： 數(shù)據(jù) 、 圖片 、動(dòng)畫 ，恰巧組態(tài)王軟件完美的解決了這些方面的問(wèn)題，能夠達(dá)到 監(jiān)控系統(tǒng) 和 功能 處理 分析 的要求，利用 組態(tài) 王 軟件， 開(kāi)發(fā)人員能夠組態(tài)出 一個(gè) 監(jiān)控 界面 ， 監(jiān)控人員可在界面上直接的對(duì) 現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行掌握 。 組態(tài)王還 具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可 方便的幫助操控人員生成各種報(bào)表。 ： (1)圖形界面的設(shè)計(jì) ； (2)構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) ； (3)建立動(dòng)畫連接 ； (4)運(yùn)行和調(diào)試 。 ： (1)實(shí)驗(yàn) 時(shí)可 全部用軟件實(shí)現(xiàn) 。 只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)可 以 完成實(shí)驗(yàn)的自動(dòng)控制系統(tǒng) ,從而大大 降低實(shí)驗(yàn)儀器的資金投入 。 (2)中文的開(kāi)發(fā) 系統(tǒng) 。 對(duì) 于使用者來(lái)說(shuō) ,本系統(tǒng)簡(jiǎn)單易學(xué)很 容易入手，可以靈活的對(duì) 參數(shù) 進(jìn)行 修改 ,具有 強(qiáng)大的 仿真運(yùn)行 功能，通過(guò)插入實(shí)時(shí) /歷史曲線控件可直觀觀察到 系統(tǒng)的 趨勢(shì) 曲線 ， 在自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中 因組態(tài)王軟件的 這些 強(qiáng)大的安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 6 輔助功能，達(dá)到很好的 效果 ，受到廣泛的認(rèn)同。 使 用組態(tài)王 軟件 開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 時(shí)應(yīng)注意： (1)圖形 ,是用抽象的圖形 和線條 來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。 (2)數(shù)據(jù) ,是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫(kù) ,并用 其 中的 數(shù)據(jù)來(lái) 描述 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的性能參數(shù)。 (3)連接 ,是 在進(jìn)行仿真時(shí) 畫面上的 各元素按照什么方式動(dòng)作，盡量和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的動(dòng)作一致，并使操控者 以怎樣 的動(dòng)作來(lái) 控制 現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)備。 組態(tài)王的作用 本方案的監(jiān)控系統(tǒng)選擇了北京亞控科技公司的監(jiān)控軟件組態(tài)王 KingView，它運(yùn)行于 Windows98/2021/Windows NT 操作系統(tǒng)， Windows 圖形功能得到充分的發(fā)揮，界面直觀、形象、簡(jiǎn)單易學(xué)。 采用 PC機(jī)作為上位機(jī)，使用組態(tài)王軟件組態(tài)顯示監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)狀態(tài)的顯示及設(shè)置、工藝方式的選擇及設(shè)定、故障報(bào)警及記錄、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的顯示，界面直觀，容易理解。通過(guò)組態(tài)王的強(qiáng)大功能還可以將異?；蛩栊畔⑴c打印機(jī)等其它輸入輸出設(shè)備相連。系統(tǒng)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能 ,管理人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線可以實(shí)時(shí)的 觀測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)污水處理的狀況。 CASS 污水處理工藝 CASS 工藝簡(jiǎn)介 循環(huán)式活性污泥法工藝簡(jiǎn)稱 CASS 工藝，是 SBR 工藝的發(fā)展改進(jìn)。 CASS 工藝的四個(gè)反應(yīng)階段為充水 曝氣、充水 泥水分離、潷水和充水 閑置。 [4]根據(jù)需要在不同的運(yùn)行階段調(diào)整其運(yùn)行方式。由生物選擇區(qū)、缺氧區(qū)和好氧區(qū)構(gòu)成了CASS工藝反應(yīng)區(qū)，污水經(jīng)過(guò) CASS反應(yīng)區(qū)的連續(xù)作用，污水中的有機(jī)污染物完全得以降解，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)氮、磷的去除。 安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 7 CASS 工藝流程 整個(gè) CASS 處理工藝流程包含粗格柵和細(xì)格柵在污水進(jìn)一步處理前的預(yù)處理，利用物理方法把污水中的雜質(zhì)如樹(shù)枝樹(shù)葉等過(guò)濾掉； CASS 反應(yīng)池的生化處理；消毒的后續(xù)完善處理；以及污泥雜質(zhì)的收集和除去處理。 其工藝流程圖如圖 21 所示。 圖 21 CASS 工藝流程 安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 8 第三章 污水處理電氣控制系統(tǒng)概述 電氣控制系統(tǒng)的整體思路 經(jīng)過(guò)半年的研究學(xué)習(xí)，對(duì)基于組態(tài)王的小型污水處理廠的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有了基本框架思路。我們可以將本系統(tǒng)分為三大模塊：①下位機(jī)模塊；②數(shù)據(jù)傳輸模塊；③上位機(jī)模塊。 以單片機(jī)為主的現(xiàn)場(chǎng)智能控制器即下位機(jī)，對(duì)電機(jī)等的參數(shù)進(jìn)行采集，采集的數(shù)據(jù)經(jīng) RS－ 485 總線通 過(guò) MODBUS 協(xié)議傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，上位機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理再經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊將命令下達(dá)到下位機(jī)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。按照污水處理相關(guān)工藝要求用組態(tài)軟件對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行控制。 RS485 簡(jiǎn)介 現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用中我們比較廣泛采用 RS485 總線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。RS485 總線采用的是半雙工工作方式平衡發(fā)送和差分接收數(shù)據(jù)信號(hào)， RS485 總線適用于多點(diǎn)互連時(shí)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸，簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)線的結(jié)構(gòu)。用 RS485 總線進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，我們最多可以在總線上并聯(lián) 32臺(tái)驅(qū)動(dòng)器和 32臺(tái)接收器 。 RS485 總線的最大傳輸距離約為 1219 米，最大傳輸速率約為 10Mbps，當(dāng)對(duì)控制系統(tǒng)的速率要求不高時(shí)，我們用 RS485 總線就可以滿足系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?[5] 在本系統(tǒng)中采用了基于 MODBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線的三級(jí)分布式 SCADA 系統(tǒng)。 [6]采取輪詢控制方式，即由一個(gè)上位機(jī)負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主從機(jī)控制， 下位機(jī)只有當(dāng)主機(jī)查詢到它時(shí)才能上傳數(shù)據(jù) ，上位機(jī)可以用廣播方式將廣播數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送給所有下位機(jī)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，提前給主從機(jī)的地址進(jìn)行編號(hào)，運(yùn)行時(shí)，每次都由上位機(jī)發(fā)起按照一定的順序?qū)臋C(jī)進(jìn)行輪詢，每次輪詢時(shí) ，主機(jī)除了向目標(biāo)從機(jī)發(fā)送輪詢信號(hào)外，還包括主機(jī)信息，對(duì)應(yīng)的，在從機(jī)接收到目標(biāo)地址是本從機(jī)地址的輪詢信息后，立即將自身信息發(fā)送給主機(jī)，再由主機(jī)發(fā)至上位機(jī)。 MODBUS 的應(yīng)用安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 9 層采用 MODBUS 協(xié)議，傳輸層使用 TCP 協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層采用 IP 協(xié)議，用起來(lái)十分方便且連接可靠。安徽三聯(lián)學(xué)院畢業(yè)論文 10 第四章 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) “模擬實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”產(chǎn)生的方法有兩種，一是從下位機(jī)中通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸上來(lái)；二是用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)來(lái)模擬下位機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。 [7]顯然第一種方法需要下位機(jī)與上位機(jī)實(shí)時(shí)連立起來(lái)，這樣不方便上位機(jī)的設(shè)計(jì)和調(diào)試，而第二種將 數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)通過(guò)結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言 SQL 傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，滿足上位機(jī)的設(shè)計(jì)及調(diào)試要求，極大地方便了調(diào)試。 鑒于沒(méi)有下位機(jī)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，只能用數(shù)據(jù)庫(kù)人工編寫一些供調(diào)試的“模擬實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)”。