【正文】 場所有模擬量和數(shù)字量的信號，并以文字或圖形方式顯示，被控對象的工作參數(shù)包括溫度、液位、流量、壓力等；3）在自動方式下，在現(xiàn)場有關條件滿足的情況下，可以通過中控室工控機進行遠程控制各個設備；4）被控對象的各個模擬量參數(shù)要求加以范圍限制，超出范圍要求報警；5）被控對象的各個模擬量參數(shù)要有趨勢曲線圖，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)報表打印。程序運行時首先進入主畫面，顯示污水處理的整個工藝流程。畫面顯示各個模擬量的實時值和開關量的狀態(tài)?？梢詫崿F(xiàn)模擬量的存檔、歷史曲線以及模擬量的撤警。用戶如果想對畫面進行操作，包括控制和更改參數(shù)，必須有操作員或管理員的權限。在登錄狀態(tài)下，不同的用戶具有不同的權限，可以給予授權的參數(shù)進行修改。如果離開，則必須退出登錄狀態(tài)，以防止其他無權限人員的誤操作。在中央控制室的。工程師站和操作員站都可以對脫場設備進行啟?？刂?，參數(shù)采集以及儀表數(shù)據(jù)顯示。1．圖形界面設計（1）主畫而設計：主界面顯示整個污水處理廠的工藝流程，在此處并不顯示各個工段的運行狀態(tài)和各個模擬量實時值，只提供通往各分畫面的連接，如果想了解某個工序的現(xiàn)場情況，可以切換到該工序分畫而。點擊“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，點擊所想要實現(xiàn)的功能。畫面上還有 “報警一覽”、“實時趨勢”、“歷史趨勢”、“報表管理”、“系統(tǒng)狀態(tài)”等菜單，點擊可進入相應畫面進行操作。 工藝流程畫面（2）分畫面設計：分畫面按工藝流程順序設計。分畫面顯示各模擬量的實時值及各開關量的狀態(tài)。通常每個設備都有運行、自動和故障三個狀態(tài)，閘門還另設有開運行和關運行這兩個狀態(tài)，控制部分分為開啟和停止兩個狀態(tài)。通常設備處于哪個狀態(tài)，則相應的顯示裝置就會改變顏色來表示，在本系統(tǒng)中，通常綠色為運行，紅色為停止，黃色為故障。只有當設備處于自動狀態(tài)、用戶被授予權限且開啟和停止的條件滿足時，開啟和停止按鈕方有效。 進水系統(tǒng)畫面當點擊各設備時都會彈出相應的控制連接，在面板里則可以控制其運行或停止。 提升泵控制窗口定義變量添加完設備后就可以定義變量。點擊工程瀏覽器屈端的“變量”，再雙擊右側的“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)類型部應該與PLC上一一對應，否則將在運行時出錯。點擊此對話框上的“報警定義”，可以設置上限報警、下限報警等，點擊“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量的動作歷史，以便在歷史曲線中添加并顯示。 定義變量建立上位機的曲線、報表和報警系統(tǒng)（1）曲線設計曲線包括歷史趨勢曲線和實時趨勢曲線，一般都是將模擬量添入趨勢曲線的顯示中記錄其值的變化，以方便工程人員及時對工藝進行改進。對畫面的時間軸進行左右卷動就可以選擇要查看的時間，其制作的方法是：先在畫面上添加歷史趨勢曲線控件，然后在其控件內部添加要顯示的數(shù)據(jù)的變量。制作實時曲線的方法與歷史曲線的方法大致相同。（2）報表系統(tǒng)設計報表系統(tǒng)同樣也有日報表和年、月報表，在畫面上添加“報表”控件，然后在其內部設定報表名，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)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動錄入報表數(shù)據(jù)庫。 日報表畫面運行系統(tǒng)的設置以上工作完成以后，要讓畫面運行起來，還需要對運行系統(tǒng)進行一些設置，設置的好壞也將直接影響系統(tǒng)功能的實現(xiàn)。運行系統(tǒng)的設定主要是主畫面的設定，就是說運行系統(tǒng)的啟動畫面是哪些，還有就是設置一些可以在組態(tài)王運行系統(tǒng)中實現(xiàn)的功能。在這里將“工藝流程”設為運行系統(tǒng)的主畫面。設定禁止退出運行系統(tǒng)，需要用密碼在系統(tǒng)中退出運行系統(tǒng)，以免誤操作。6. 總結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)保單元設備和自動控制系統(tǒng)，因此針對污水處理的自動化監(jiān)控系統(tǒng)的研究可以為污水處理廠的技術改造提供科學的方法和理論依據(jù)，也可以為污水處理設備的開發(fā)研制和創(chuàng)新提供理論基礎和研究方法。本課題的研究內容涉及水處理、自動控制、計算機技術、通信網(wǎng)絡、儀器儀表等眾多學科，是一個復雜的綜合性研究領域。本文在分析了污水處理的基本原理的基礎上設計控制方案，并將先進的智能控制策略應用于污水處理系統(tǒng)，提高了污水處理廠的生產效率，降低了能耗?？偨Y整個研究過程，本文所作主要的工作如下：1. 針對污水處理廠的實際情況，結合污水處理工藝，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，對污水處理廠內的各系統(tǒng)工藝流程中的重要參數(shù)、設備狀況等進行計算機實時監(jiān)測。2. 詳細介紹了污水處理監(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)是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及的內容廣，知識多。污水的指標參數(shù)眾多，PH、DO、COD等均可作為控制對象，針對它們的智能控制策略還有待研究。對一些可靠性要求高，監(jiān)控區(qū)域大而且分散，控制距離較遠的污水處理廠在建立自動化監(jiān)控系統(tǒng)的同時可以建立視頻監(jiān)視系統(tǒng)，對整個廠區(qū)重要環(huán)節(jié)進行視頻監(jiān)控。系統(tǒng)通過對各重要生產區(qū)域的監(jiān)控，不僅可提高該生產區(qū)域的安全防范水平，節(jié)約大量的人力、物力，而且能為生產管理提供先進直觀的管理手段。要實現(xiàn)污水處理廠的完全自動化，并使整個系統(tǒng)運行在最優(yōu)狀態(tài)，還有許多艱巨的工作要做，有待于將來繼續(xù)進行更加深入的研究。參 考 文 獻[1]劉欣凱,國內外城市污水處理現(xiàn)狀及展望[J].防災博覽,2005,(5):25.[2]韓劍宏,水工藝處理技術與設計[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007:6.[3]高俊發(fā),水環(huán)境工程學[M].北京:化學工業(yè)出版社,2003:6970.[4]吳婉娥,葛紅光,[M].北京：化學工業(yè)出版社,2003:9.[5]李旭東,楊蕓等,廢水處理技術及工程應用[M].北京：機械工業(yè)出版社,2003:60.[6]畢學軍,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,1999,18(1):20.[7]崔光亮,馮正進,[J].機電一體化,2003,9(3):44.[8]程小勁,2005:2223.[9]齊從謙,王士蘭,PLC技術及應用[M]北京:機械工業(yè)出版社,2000:1.[10]陳潔,PLC基礎及應用[M].蘇州:蘇州大學出版社,2005:3739.[11]李臘元,王景中,計算機網(wǎng)絡[M].武漢:武漢理工大學出版社,2003:120.[12]雷霖,現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡技術[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化系統(tǒng)有限公司經(jīng)過半年的實習和自己不斷的努力，經(jīng)過兩個月的時間，完成了本畢業(yè)設計。作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及一起工作的同事，一起學習的同學們的支持，想要完成這個設計是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導師劉大龍老師。劉老師在我做畢業(yè)設計的每個階段，都給予了我悉心的指導。還有我要感謝廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司設計部第四小組的所有成員， 他們對我無私的幫助，特別是在軟件的設計方面，是他們讓我學會了使用組態(tài)軟件，這些都是以前在學校學不到的，正因為如此我才能順利的完成設計。還有我要感謝我們06自動化2班的所有同學，我們一起生活學習了四年，在這個大家庭里面，我學會了很多很多，大學這四年是我人生的一個轉折點。另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)知識。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)自動控制系統(tǒng)正以標準的工業(yè)計算機軟、硬件平臺構成的集成系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的封閉式系統(tǒng)，它具有適應性強、開放性好、易于擴展、經(jīng)濟、開發(fā)周期短等優(yōu)點。通?？梢园堰@樣的系統(tǒng)劃分為控制層、監(jiān)控層、管理層三個層次結構。其中監(jiān)控層對下連接控制層，對上連接管理層，它不但實現(xiàn)對現(xiàn)場的實時監(jiān)測與控制，且在自動控制系統(tǒng)中完成上傳下達、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)、動畫。通過對監(jiān)控系統(tǒng)要求及實現(xiàn)功能的分析，采用組態(tài)王對監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。組態(tài)軟件也為試驗者提供了可視化監(jiān)控畫面，有利于試驗者實時現(xiàn)場監(jiān)控。而且，它能充分利用Windows的圖形編輯功能，方便地構成監(jiān)控畫面，并以動畫方式顯示控制設備的狀態(tài)，具有報警窗口、實時趨勢曲線等，可便利的生成各種報表。它還具有豐富的設備驅動程序和靈活的組態(tài)方式、數(shù)據(jù)鏈接功能。：（1）圖形界面的設計；（2）構造數(shù)據(jù)庫；（3）建立動畫連接；（4）運行和調試：（1）實驗全部用軟件來實現(xiàn),只需利用現(xiàn)有的計算機就可完成自動控制系統(tǒng)課程的實驗,從而大大減少購置儀器的經(jīng)費；（2）該系統(tǒng)是中文界面,具有人機界面友好、結果可視化的優(yōu)點。對用戶而言,操作簡單易學且編程簡單,參數(shù)輸入與修改靈活,具有多次或重復仿真運行的控制能力,可以實時地顯示參數(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)的實時趨勢曲線,這些很強的交互能力使其在自動控制系統(tǒng)的實驗中可以發(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際的工業(yè)現(xiàn)場和相應的工控設備。（2）數(shù)據(jù),就是創(chuàng)建一個具體的數(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畫來模擬現(xiàn)場設備的運行,以及怎樣讓操作者輸入控制設備的指令。，抗干擾能力強高可靠性是電氣控制設備的關鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產工藝制造，內部電路采取了先進的抗干擾技術，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間則更長。從PLC的機外電路來說，使用PLC構成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關接點已減少到數(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功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應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以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(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)模的系列化產品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。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)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。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通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。，深受工程技術人員歡迎PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，只用PLC的少量開關量邏輯控制指令就可以方便地實現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。、建造工作量小，維護方便，容易改造PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序改變生產過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產場合。，重量輕，能耗低以超小型PLC為例，新近出產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械內部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。