基于SCADA系统的水厂自动化设计与研究

摘要

水资源在我们日常生活中起着重要的作用,是国民生活的基础和命脉,水处理厂就成为了城市建设最重要的部分。自中国第一个1883年建成的上海杨树浦水厂以来,随着现代科技的进步,从手动到半自动到自动再到现在的带有数据采集与监控(SCADA)的水厂自动化系统,水厂水处理系统发生了天翻地覆的变化。本论文以南昌昌北机场供水站自动控制系统项目为例,系统的阐述了水厂自动化扩建改造方法,并在水厂处理的几个重要环节提出了改进的自动化控制策略。为中小型水厂的自动化改造提供了一定的借鉴经验。
　　本论文主要对水处理厂的加药控制方法、加氯控制方法做了详细分析,并通过对比提出了新型的控制策略。加药系统中,采用了基于PLC的单因子系统的改造方法,不仅节约了改造成本,而且提高了加药混凝效果。加氯系统中通过结合资料,提出了分布式加氯策略,提高了加氯系统的投加精度。同时阐述了恒压供水的改造方法。最后结合昌北机场水厂实例,对水厂SCADA系统进行了软硬件的设计。

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第1章 绪论

1.1 论文的选题目的及意义

1.2 国内外水厂自动化系统发展概况

1.3 SCADA系统发展及特点

1.3.1 SCADA系统的发展历程

1.3.2 SCADA系统特点

1.4 本文的结构安排

第2章 水厂SCADA系统

2.1 水处理厂工业流程

2.2 SCADA系统子站设置

2.3 控制系统总体布局

第3章 SCADA系统子站自动控制方案设计

3.1 自动加矾控制系统方案设计

3.2.1 影响加矾控制系统因素分析

3.2.2 常用水厂加药方法

3.2.3 加矾策略分析

3.2.4 基于PLC的单因子系统的改造

3.2 自动加氯控制系统方案设计

3.2.1 加氯自动控制方法

3.2.2 分布式控制投加策略

3.3 恒压供水系统设计

3.3.1 供水系统方案选择

3.3.2 系统的构成

3.3.3 恒压供水工作原理

3.3.4 变频恒压供水系统中加减水泵的条件分析

第4章 南昌昌北机场供水站SCADA系统设计

4.1 水厂硬件设计

4.1.1 设计依据及设计说明

4.1.2 SCADA系统硬件组成

4.1.3 冗余系统设计

4.2 自动化仪表与执行设备选型

4.2.1 水厂仪表选型要求

4.2.2 水厂检测仪表选型

4.2.3 现场主要执行设备选型

4.3 上位机监控软件设计

4.3.1 W inCC概述

4.3.2 数据通讯与设置

4.3.3 监控界面的创建

4.3.4 消息系统的创建

4.3.5 报警器的配置

4.3.6 报表的生成

4.4 数据结果与分析

第5章 总结与展望

致谢

参考文献

附录