本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告題目名稱基于PLC和組態(tài)軟件鍋爐水處理監(jiān)控界面設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所學(xué)專業(yè)應(yīng)用電子技術(shù)教育班級(jí)指導(dǎo)教師姓名所學(xué)專業(yè)自動(dòng)控制職稱副教授一、選題的目的意義PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。PLC硬件和軟件的形態(tài)，隨著微電子技術(shù)和IT的發(fā)展而不斷改進(jìn)，利用PLC來實(shí)現(xiàn)保護(hù)和故障診斷系統(tǒng)，可減少故障率，提高可靠性。在應(yīng)用上方便靈活，價(jià)格便宜，運(yùn)行可靠，有利于保護(hù)和故障診斷、實(shí)施及維護(hù)?！苯M態(tài)軟件：人機(jī)界面/監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集軟件。目前組態(tài)軟件的發(fā)展迅猛，已經(jīng)擴(kuò)展到企業(yè)信息管理系統(tǒng)，管理和控制一體化，遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)以及在互聯(lián)網(wǎng)上的一系列的數(shù)據(jù)整合。用戶的需求促使技術(shù)不斷進(jìn)步，在組態(tài)軟件上這種趨勢(shì)體現(xiàn)得尤為明顯。未來的組態(tài)軟件將是提供更加強(qiáng)大的分布式環(huán)境下的組態(tài)功能、全面支持ActiveX、擴(kuò)展能力強(qiáng)、支持OPC等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、控制功能強(qiáng)、并能通過Internet進(jìn)行訪問的開放式系統(tǒng)。設(shè)計(jì)運(yùn)用PLC軟件和組態(tài)軟件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控功能，在實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)配置和功能，完成集中監(jiān)測(cè)、集中控制、集中顯示、集中管理、集中保存的系統(tǒng)中，發(fā)揮著重要的作用。二、國內(nèi)外研究綜述作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，30年來，可編程控制器從無到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍。其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過程控制及集散控制等各種任務(wù)的跨越。今天的可編程控制器正在成為工業(yè)控制領(lǐng)域的主流控制設(shè)備，在世界各地發(fā)揮著越來越大的作用。組態(tài)軟件產(chǎn)品于80年代初出現(xiàn)，并在80年代末期進(jìn)入我國。但在90年代中期之前，組態(tài)軟件在我國的應(yīng)用并不普及。隨著工業(yè)控制系統(tǒng)應(yīng)用的深入，在面臨規(guī)模更大、控制更復(fù)雜的控制系統(tǒng)時(shí)，人們逐漸意識(shí)到原有的上位機(jī)編程的開發(fā)方式。對(duì)項(xiàng)目來說是費(fèi)時(shí)費(fèi)力、得不償失的，同時(shí)，MIS（管理信息系統(tǒng)，ManagementInformationSystem）和CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，ComputerIntegratedManufacturingSystem）的大量應(yīng)用，要求工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)為企業(yè)的生產(chǎn)、經(jīng)營、決策提供更詳細(xì)和深入的數(shù)據(jù)，以便優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的各個(gè)環(huán)節(jié)。因此，在1995年以后，組態(tài)軟件在國內(nèi)的應(yīng)用逐漸得到了普及。三、主要研究內(nèi)容1、plc和組態(tài)軟件軟件的應(yīng)用；2、鍋爐水處理的工藝流程；3、各種數(shù)據(jù)的采集和控制；四、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的研究方法和技術(shù)路線1、鍋爐給水壓力的控制方案設(shè)計(jì)鍋爐給水壓力的控制采用水泵變頻恒壓供水2、除氧水箱水位的控制方案設(shè)計(jì)除氧水箱水位的控制采用水泵變頻與工頻供水3、軟水箱水位的控制方案設(shè)計(jì)軟水箱水位的控制采用電磁閥控制4、數(shù)據(jù)的采集與控制方案設(shè)計(jì)水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)需要檢測(cè)和控制的工藝參數(shù)主要有：壓力、流量、液位、轉(zhuǎn)速、閥門開度、水泵的運(yùn)行/停止、閥門的開/關(guān)、變頻器的運(yùn)行/停止等等，系統(tǒng)共有模擬量輸入11路,模擬量輸出4路，數(shù)字量輸入40路,數(shù)字量輸出20路。5、系統(tǒng)硬件、軟件的選擇鍋爐水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)主要由研華工控機(jī)、S7-226PLC、EM221、EM235、變頻器、伺服放大器、電磁閥、壓力變送器、差壓變送器、孔板、數(shù)顯儀表、RS485/RS232轉(zhuǎn)換器、PC/PPI電纜、控制柜、繼電器、水泵等組成；監(jiān)控系統(tǒng)采用Windows2000操作系統(tǒng)，MCGS組態(tài)軟件及其在此軟件基礎(chǔ)上自主開發(fā)的鍋爐水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，STEP7-Micro/WIN323.2版編程軟件以及水處理PLC編程程序。6、主要的技術(shù)指標(biāo)及要求（1）滿足鍋爐連續(xù)、安全、穩(wěn)定，（2）鍋爐水處理自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)集工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、組態(tài)軟件、PLC（可編程控制器）、變頻器于一體。7、需要完成的工作（1）熟悉plc和組態(tài)軟件發(fā)展的現(xiàn)狀；（2）掌握plc和組態(tài)軟件的概念及相關(guān)的協(xié)議；（3）鍋爐水處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的總體框架設(shè)計(jì)；（4）各處理環(huán)節(jié)的硬件設(shè)計(jì)；（5）各參數(shù)數(shù)據(jù)的采集；（6）plc和組態(tài)軟件的軟件設(shè)計(jì)；（7）物品采購，實(shí)驗(yàn)試制；（8）優(yōu)化改進(jìn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試；（9）總結(jié)。五、主要參考文獻(xiàn)與資料1張萬忠，劉明芹.電器與PLC控制技術(shù).化學(xué)工業(yè)出版社，2003.82王衛(wèi)兵.PLC系統(tǒng)通信、擴(kuò)展與網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù).機(jī)械工業(yè)出版社，2004.93陳在平.可編程控制器技術(shù)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20024北京昆侖通態(tài)自動(dòng)化軟件科技有限公司.MCGS用戶手冊(cè).20035PLC在房間空調(diào)器性憾測(cè)試系統(tǒng)中的應(yīng)用.微計(jì)算機(jī)信息，2005（2）:15186徐偉，徐富軍等C51軍單片機(jī)高效入門北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006107徐大誠，鄒麗新等微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及應(yīng)用北京：高等教育出版社，200358SJA1000Stand-aloneCANcontollerDataSheetPhilipsSemiconductorCorporation，20009李朝青單片機(jī)原理及接口技術(shù)M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200510戴佳，戴衛(wèi)恒等51單片機(jī)C語言應(yīng)用應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)例精講北京：電子工業(yè)出版社，2006411曾毅等.變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與維護(hù).山東科技技術(shù)出版社，2004.212PCA82C250CANcontrollerinterfaceDataSheetPhilipsSemiconductorCorporation，199713何立民單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教程2北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006514