【正文】 場(chǎng)所有模擬量和數(shù)字量的信號(hào)，并以文字或圖形方式顯示，被控對(duì)象的工作參數(shù)包括溫度、液位、流量、壓力等；3）在自動(dòng)方式下，在現(xiàn)場(chǎng)有關(guān)條件滿足的情況下，可以通過中控室工控機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制各個(gè)設(shè)備；4）被控對(duì)象的各個(gè)模擬量參數(shù)要求加以范圍限制，超出范圍要求報(bào)警；5）被控對(duì)象的各個(gè)模擬量參數(shù)要有趨勢(shì)曲線圖，便于查看變化過程；6）模擬量的數(shù)據(jù)要求歸檔，以保證操作的可靠性和安全性；7）組態(tài)報(bào)表打印。程序運(yùn)行時(shí)首先進(jìn)入主畫面，顯示污水處理的整個(gè)工藝流程。畫面顯示各個(gè)模擬量的實(shí)時(shí)值和開關(guān)量的狀態(tài)?？梢詫?shí)現(xiàn)模擬量的存檔、歷史曲線以及模擬量的撤警。用戶如果想對(duì)畫面進(jìn)行操作，包括控制和更改參數(shù)，必須有操作員或管理員的權(quán)限。在登錄狀態(tài)下，不同的用戶具有不同的權(quán)限，可以給予授權(quán)的參數(shù)進(jìn)行修改。如果離開，則必須退出登錄狀態(tài)，以防止其他無權(quán)限人員的誤操作。在中央控制室的。工程師站和操作員站都可以對(duì)脫場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行啟停控制，參數(shù)采集以及儀表數(shù)據(jù)顯示。1．圖形界面設(shè)計(jì)（1）主畫而設(shè)計(jì)：主界面顯示整個(gè)污水處理廠的工藝流程，在此處并不顯示各個(gè)工段的運(yùn)行狀態(tài)和各個(gè)模擬量實(shí)時(shí)值，只提供通往各分畫面的連接，如果想了解某個(gè)工序的現(xiàn)場(chǎng)情況，可以切換到該工序分畫而。點(diǎn)擊“用戶管理”將出現(xiàn)下拉菜單“用戶登錄”、“退出登錄”、“用戶配置”等，點(diǎn)擊所想要實(shí)現(xiàn)的功能。畫面上還有 “報(bào)警一覽”、“實(shí)時(shí)趨勢(shì)”、“歷史趨勢(shì)”、“報(bào)表管理”、“系統(tǒng)狀態(tài)”等菜單，點(diǎn)擊可進(jìn)入相應(yīng)畫面進(jìn)行操作。 工藝流程畫面（2）分畫面設(shè)計(jì)：分畫面按工藝流程順序設(shè)計(jì)。分畫面顯示各模擬量的實(shí)時(shí)值及各開關(guān)量的狀態(tài)。通常每個(gè)設(shè)備都有運(yùn)行、自動(dòng)和故障三個(gè)狀態(tài)，閘門還另設(shè)有開運(yùn)行和關(guān)運(yùn)行這兩個(gè)狀態(tài)，控制部分分為開啟和停止兩個(gè)狀態(tài)。通常設(shè)備處于哪個(gè)狀態(tài)，則相應(yīng)的顯示裝置就會(huì)改變顏色來表示，在本系統(tǒng)中，通常綠色為運(yùn)行，紅色為停止，黃色為故障。只有當(dāng)設(shè)備處于自動(dòng)狀態(tài)、用戶被授予權(quán)限且開啟和停止的條件滿足時(shí)，開啟和停止按鈕方有效。 進(jìn)水系統(tǒng)畫面當(dāng)點(diǎn)擊各設(shè)備時(shí)都會(huì)彈出相應(yīng)的控制連接，在面板里則可以控制其運(yùn)行或停止。 提升泵控制窗口定義變量添加完設(shè)備后就可以定義變量。點(diǎn)擊工程瀏覽器屈端的“變量”，再雙擊右側(cè)的“新建”便出現(xiàn)以下的耐面，然后輸入變量名，選擇變量類型選擇連接設(shè)備，寄存器和數(shù)據(jù)類型，注意，此處的寄存器和數(shù)據(jù)類型部應(yīng)該與PLC上一一對(duì)應(yīng)，否則將在運(yùn)行時(shí)出錯(cuò)。點(diǎn)擊此對(duì)話框上的“報(bào)警定義”，可以設(shè)置上限報(bào)警、下限報(bào)警等，點(diǎn)擊“記錄和數(shù)據(jù)安全區(qū)”則可以定義數(shù)據(jù)的模擬量的己錄或一些開關(guān)量的動(dòng)作歷史，以便在歷史曲線中添加并顯示。 定義變量建立上位機(jī)的曲線、報(bào)表和報(bào)警系統(tǒng)（1）曲線設(shè)計(jì)曲線包括歷史趨勢(shì)曲線和實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線，一般都是將模擬量添入趨勢(shì)曲線的顯示中記錄其值的變化，以方便工程人員及時(shí)對(duì)工藝進(jìn)行改進(jìn)。對(duì)畫面的時(shí)間軸進(jìn)行左右卷動(dòng)就可以選擇要查看的時(shí)間，其制作的方法是：先在畫面上添加歷史趨勢(shì)曲線控件，然后在其控件內(nèi)部添加要顯示的數(shù)據(jù)的變量。制作實(shí)時(shí)曲線的方法與歷史曲線的方法大致相同。（2）報(bào)表系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)表系統(tǒng)同樣也有日?qǐng)?bào)表和年、月報(bào)表，在畫面上添加“報(bào)表”控件，然后在其內(nèi)部設(shè)定報(bào)表名，添加要顯示的變量名，具體的方法是要添加命令語言函數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入報(bào)表數(shù)據(jù)庫。 日?qǐng)?bào)表畫面運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)置以上工作完成以后，要讓畫面運(yùn)行起來，還需要對(duì)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行一些設(shè)置，設(shè)置的好壞也將直接影響系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行系統(tǒng)的設(shè)定主要是主畫面的設(shè)定，就是說運(yùn)行系統(tǒng)的啟動(dòng)畫面是哪些，還有就是設(shè)置一些可以在組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的功能。在這里將“工藝流程”設(shè)為運(yùn)行系統(tǒng)的主畫面。設(shè)定禁止退出運(yùn)行系統(tǒng)，需要用密碼在系統(tǒng)中退出運(yùn)行系統(tǒng)，以免誤操作。6. 總結(jié)與展望城市污水已成為制約許多城市可持續(xù)發(fā)展的主要原因之一。到目前為止，世界各國已經(jīng)研究出各種不同的污水處理方法，我國的環(huán)保理論和工藝研究與國外的差距不大，差距比較大的是環(huán)保單元設(shè)備和自動(dòng)控制系統(tǒng)，因此針對(duì)污水處理的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的研究可以為污水處理廠的技術(shù)改造提供科學(xué)的方法和理論依據(jù)，也可以為污水處理設(shè)備的開發(fā)研制和創(chuàng)新提供理論基礎(chǔ)和研究方法。本課題的研究內(nèi)容涉及水處理、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)、儀器儀表等眾多學(xué)科，是一個(gè)復(fù)雜的綜合性研究領(lǐng)域。本文在分析了污水處理的基本原理的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)控制方案，并將先進(jìn)的智能控制策略應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)，提高了污水處理廠的生產(chǎn)效率，降低了能耗。總結(jié)整個(gè)研究過程，本文所作主要的工作如下：1. 針對(duì)污水處理廠的實(shí)際情況，結(jié)合污水處理工藝，以“集中管理、分散控制”為原則，確定采用基于以太網(wǎng)的IPC+PLC分布式監(jiān)控系統(tǒng)方案，對(duì)污水處理廠內(nèi)的各系統(tǒng)工藝流程中的重要參數(shù)、設(shè)備狀況等進(jìn)行計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。2. 詳細(xì)介紹了污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的硬件配置和軟件開發(fā)。按工藝流程順序給出各子站的硬件選型、網(wǎng)絡(luò)配置；分別介紹了PLC和上位監(jiān)控界面的開發(fā)。污水處理系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，涉及的內(nèi)容廣，知識(shí)多。污水的指標(biāo)參數(shù)眾多，PH、DO、COD等均可作為控制對(duì)象，針對(duì)它們的智能控制策略還有待研究。對(duì)一些可靠性要求高，監(jiān)控區(qū)域大而且分散，控制距離較遠(yuǎn)的污水處理廠在建立自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的同時(shí)可以建立視頻監(jiān)視系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)廠區(qū)重要環(huán)節(jié)進(jìn)行視頻監(jiān)控。系統(tǒng)通過對(duì)各重要生產(chǎn)區(qū)域的監(jiān)控，不僅可提高該生產(chǎn)區(qū)域的安全防范水平，節(jié)約大量的人力、物力，而且能為生產(chǎn)管理提供先進(jìn)直觀的管理手段。要實(shí)現(xiàn)污水處理廠的完全自動(dòng)化，并使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)，還有許多艱巨的工作要做，有待于將來繼續(xù)進(jìn)行更加深入的研究。參 考 文 獻(xiàn)[1]劉欣凱,國內(nèi)外城市污水處理現(xiàn)狀及展望[J].防災(zāi)博覽,2005,(5):25.[2]韓劍宏,水工藝處理技術(shù)與設(shè)計(jì)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007:6.[3]高俊發(fā),水環(huán)境工程學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003:6970.[4]吳婉娥,葛紅光,[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2003:9.[5]李旭東,楊蕓等,廢水處理技術(shù)及工程應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003:60.[6]畢學(xué)軍,高廷耀,缺氧/厭氧/好氧工藝的脫氮除磷研究[J].上海環(huán)境科學(xué),1999,18(1):20.[7]崔光亮,馮正進(jìn),[J].機(jī)電一體化,2003,9(3):44.[8]程小勁,2005:2223.[9]齊從謙,王士蘭,PLC技術(shù)及應(yīng)用[M]北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000:1.[10]陳潔,PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用[M].蘇州:蘇州大學(xué)出版社,2005:3739.[11]李臘元,王景中,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2003:120.[12]雷霖,現(xiàn)場(chǎng)總線控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004:6972,75.[13].致 謝在廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司經(jīng)過半年的實(shí)習(xí)和自己不斷的努力，經(jīng)過兩個(gè)月的時(shí)間，完成了本畢業(yè)設(shè)計(jì)。作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同事，一起學(xué)習(xí)的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師劉大龍老師。劉老師在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，都給予了我悉心的指導(dǎo)。還有我要感謝廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司設(shè)計(jì)部第四小組的所有成員， 他們對(duì)我無私的幫助，特別是在軟件的設(shè)計(jì)方面，是他們讓我學(xué)會(huì)了使用組態(tài)軟件，這些都是以前在學(xué)校學(xué)不到的，正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿稍O(shè)計(jì)。還有我要感謝我們06自動(dòng)化2班的所有同學(xué)，我們一起生活學(xué)習(xí)了四年，在這個(gè)大家庭里面，我學(xué)會(huì)了很多很多，大學(xué)這四年是我人生的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會(huì)我專業(yè)知識(shí)。在此，我再說一次謝謝！謝謝大家！附 錄組態(tài)王開發(fā)監(jiān)控系統(tǒng)軟件是新型的工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)正以標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)計(jì)算機(jī)軟、硬件平臺(tái)構(gòu)成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應(yīng)性強(qiáng)、開放性好、易于擴(kuò)展、經(jīng)濟(jì)、開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)。其中監(jiān)控層對(duì)下連接控制層，對(duì)上連接管理層，它不但實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制，且在自動(dòng)控制系統(tǒng)中完成上傳下達(dá)、組態(tài)開發(fā)的重要作用。尤其考慮三方面問題：畫面、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫。通過對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)要求及實(shí)現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。組態(tài)軟件也為試驗(yàn)者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗(yàn)者實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構(gòu)成監(jiān)控畫面，并以動(dòng)畫方式顯示控制設(shè)備的狀態(tài)，具有報(bào)警窗口、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線等，可便利的生成各種報(bào)表。它還具有豐富的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。：（1）圖形界面的設(shè)計(jì)；（2）構(gòu)造數(shù)據(jù)庫；（3）建立動(dòng)畫連接；（4）運(yùn)行和調(diào)試：（1）實(shí)驗(yàn)全部用軟件來實(shí)現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)就可完成自動(dòng)控制系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn),從而大大減少購置儀器的經(jīng)費(fèi)；（2）該系統(tǒng)是中文界面,具有人機(jī)界面友好、結(jié)果可視化的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)用戶而言,操作簡(jiǎn)單易學(xué)且編程簡(jiǎn)單,參數(shù)輸入與修改靈活,具有多次或重復(fù)仿真運(yùn)行的控制能力,可以實(shí)時(shí)地顯示參數(shù)變化前后系統(tǒng)的特性曲線,能很直觀地顯示控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線,這些很強(qiáng)的交互能力使其在自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中可以發(fā)揮理想的效果。:（1）圖形,是怎樣用抽象的圖形畫面來模擬實(shí)際的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)和相應(yīng)的工控設(shè)備。（2）數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個(gè)具體的數(shù)據(jù)庫,并用此數(shù)據(jù)庫中的變量描述工控對(duì)象的各種屬性,比如水位、流量等。（3）連接,就是畫面上的圖素以怎樣的動(dòng)畫來模擬現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行,以及怎樣讓操作者輸入控制設(shè)備的指令。，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長。從PLC的機(jī)外電路來說，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。，功能完善，適用性強(qiáng)PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用PLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。