基于wincc的排水系统监控设计终稿互联网+.docx

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基于wincc的排水系统监控设计终稿互联网+

常州信息职业技术学院

学生毕业设计（论文）报告

系别：

电子与电气

专业：

自动化生产设备（机器人应用）

班号：

自动132

学生姓名：

XXX

学生学号：

1306163212

设计（论文）题目：

基于Wincc的城市排水监控系统设计

指导教师：

XX 

设计地点：

常州信息职业技术学院

起迄日期：

2015-10-13

毕业设计（论文）任务书

专业自动化设备与应用班级自动姓名XXX

一、课题名称：

基于Wincc的城市排水监控系统设计

二、主要技术指标（或基本要求）：

1.当河水水位低于9mm时，若总集水池水位低于10cm时，3#、4#和5#泵停止运行；若总集水池水位高于90cm时，1#和2#泵停止运行，3#、4#和5#泵同时工作

2.当河水水位高于9mm时，3#、4#和5#泵停止工作，1#、2#泵工作至总集水池到达90cm时停止

三、主要工作内容：

1.可自动监测实时水位

2.根据水位动态自动控制水泵启停

3.在系统运行过程中能够收集并记录设备运行时的数据

4.当设备出现异常时或者水位超出设定值时能够自动显示报警

5.能够生成实时报表并能够打印出来

四、主要参考文献：

_

[1]Wincc组态手册.Volume2.8-1～8-4；

[2]刘锴,周海.深入浅出西门子S7-300PLC[M].北京:

北京航空航天大学出版社,2004；

[3]王晓远，王硕，杨飞.工业组态软件WinCC在雨水泵站监控系统中的应用[J].中国农村水利水电.2006；

[4]邵裕森.戴先中，过程控制工程[M].北京:

机械工业出版社，2000；

学生（签名）20年月日

指导教师（签名）20年月日

教研室主任（签名）20年月日

系主任（签名）20年月日

毕业设计（论文）开题报告

设计（论文）题目

基于Wincc的城市排水监控系统设计

一、选题的背景和意义：

现在国内正处在城镇化快速发展时期，出现了许多工厂、住宅，一方面推动了地区经济的发展，但另一方面也加重了城市的排水负担。

而城市地下的管道结构复杂，以往的管理监测方法不能快速准确的监控排水的实时情况，目前看来，很有必要引入现代化的自动化监控新技术，建立一个城市排水自动化监控系统。

随着城市建设的迅速发展，城市排水显得愈发重要。

城市排水设施在城市发展中扮演着重要的角色，它主要用于对雨水污水的处理和排放。

由于过去传统控制方式存在许多弊端，正在逐步被计算机控制所取代，从而避免了资源的浪费，有利于环境的发展。

该系统主要是保证城市排水能够顺畅进行，防止出现堵塞、漫水等情况。

由此可见，城市排水系统是城市不可缺少的基础设施。

二、课题研究的主要内容：

了解城市排水的监测与控制方法，了解指标要求设计排水监控系统。

以Wincc为主要的监控软件，构成系统的上位机系统进行多方面监控，并能对其进行加温加湿设备进行控制，维持水位平衡指标要求。

测量结果采用液晶屏显示，并给出水位变化曲线；具有报警功能、报表功能和归档功能。

三、主要研究（设计）方法论述：

本控制系统中Wincc提供了一个SIMATICS7ProtocolSuite的驱动程序，通过profibus实现与PLCS7-300之间的通讯，从而实现对水位的实时监控。

当液位传感器得到信号时，则通过PLC程序发送信号给排水泵，使其做出相应动作，同时在Wincc组态画面显示。

当水位超过上限或者低于下限时，通过Wincc中建立的报警变量，使Wincc画面变化，红灯亮，然后控制PLC使排水泵停下或启动。

对于水位需要实时监控，通过PLC对液位进行周期性采集，然后传到Wincc上，通过组态编辑液位变量建立趋势窗口，将液位的变化用曲线图的形式显示在屏幕上，实现液位实时归档。

四、设计（论文）进度安排：

时间（迄止日期）

工作内容

2015-7-15至8-01

定题

2015-8-05至8-15

查阅资料确定目录及内容

2015-8-15至10-7

撰写初稿

2015-10-7至11-16

修改论文

2015-11-16至11-18

准备答辩

2015-11-19

论文

五、指导教师意见：

　　　　　　　　　　　　指导教师签名：

年月日

六、系部意见：

　　　　　　　　　　　系主任签名：

年月日

基于组态的液位监测系统的设计与实现

参考文献

答谢词

摘要

排水泵站在城市中起着重要的作用，它主要是完成城市排水的任务。

自动化系统用于城市排水监控，能够有效提高工作效率，节省大量人力物力等资源，并且受外部环境影响较小，比较稳定。

这个系统主要是对雨水、生活污水进行实时监控，并设置了冗余系统，增加了该系统的稳定性。

泵站中所有设备的工作情况，都是由该系统根据水位等情况来控制的。

该泵站自动化监控系统选用SIEMENSS7-300作为控制器，选用该公司的Wincc7.0作为上位机，模拟了一个城市排水泵站的监控系统。

在这个自动控制系统内，PLC负责采集各个水池水位，并且根据水位做出相应的排水指令，确保水位在安全的范围内，保证城市下水道不出现堵塞或者满水的情况，以确保城市在紧急情况下不出现洪涝等现象。

关键词：

排水系统；WINCC；PLC；组态软件；自动监控；

Abstract

Drainagepumpingstationplaysanimportantroleinthecity,itismainlytocompletethetaskofurbandrainage.Automationsystemforurbandrainagemonitoring,caneffectivelyimprovetheworkefficiency,savealotofmanpowerandresources,etc.,andtheexternalenvironmentinfluenceissmaller,morestable.Thissystemismainlyfortherainwater,sewageforreal-timemonitoring,andsetuptheredundancysystem,increasethestabilityofthesystem.Theworkingconditionofallequipmentinthepumpingstationiscontrolledbythesystemaccordingtothewaterlevel.

S7-300SIEMENSisusedasthecontroller,andtheWincc7.0ischosenasthehostcomputertosimulatethemonitoringsystemofacitydrainagepumpingstation.Inthisautomaticcontrolsystem,PLCisresponsibleforcollectingthewaterlevel,andaccordingtothewaterleveltomakethecorrespondingdrainageinstructions,toensurethatthewaterlevelinthesaferange,ensurethattheurbansewerdoesnotappeartoplugorfullofwater,inordertoensurethatthecitydoesnotappearinthecaseofflooding.

Keywords:

drainagesystem;WINCC;automation;PLC;simulation

前言

近年来城市发展越来越快，其排水问题也受到了社会广泛的关注。

城市排水设施在城市发展中扮演着重要的角色，它主要用于对雨水污水的处理和排放。

由于过去传统控制方式存在许多弊端，正在逐步被计算机控制所取代，从而避免了资源的浪费，有利于环境的发展。

该系统主要是保证城市排水能够顺畅进行，防止出现堵塞、漫水等情况。

由此可见，城市排水系统在城市基础设施中是必不可少的。

城市排水工程是城市基础设施的重要组成部分，城市的发展将依赖于排水系统，一个城市要想发展好，就得合理规划好排水系统。

但现时期缺乏对城市排水系统的整体布局，严重影响了城市的可持续发展。

中国自改革开放以来，经济接连不断呈增长趋势，我国的城市化发展及居住小区如雨后春笋般涌现了出来。

因而城市排水系统也得到重视。

7月28日，在国务院常务会议上李克强总理说，“目前中国正处在城镇化快速发展时期，但我们的地下管廊建设严重滞后。

加快这方面的建设，很有必要！

”

每次有暴雨降临的时候，很多大城市都变成了“水城”。

今年6月份，由于降雨急、汇水面积大、而抽排能力不足，强降雨南京城区出现多处积水。

导致交通道路的堵塞，行人都是卷着裤脚在水里行走，有的积水都漫过成年人小腿肚了。

对于城市排水系统，还是有多方面的问题的，例如：

城市发展地下管道建设与污、雨水收集系统建设不同步；水资源很少能循环使用，其实这点也挺重要的，国内很多城市很少甚至没有做到对水资源合理收集利用的，如果能合理利用好这些水资源，就能够缓解降水所带来的影响。

由此可见，国内城市排水问题始终没有什么太大的进展，尽管许多地方部门也采取了相应的预防和解决措施。

那么问题的根本对策在哪呢？

城市在当初规划的时候就应该将城市排水设施规划作为重点对象，然而很多地方并未对此重视，导致我国年年出现内涝灾害。

而德国人100年前在青岛留下的一套系统一直沿用至今，其中雨污分流模式，即使是今天，还有许多国内城市未能做到。

还是很有必要借鉴一下国外的技术和经验的。

现在国内正处在城镇化快速发展时期，出现了许多工厂、住宅，一方面推动了地区经济的发展，但另一方面也加重了城市的排水负担。

而城市地下的管道结构复杂，以往的管理监测方法不能快速准确的监控排水的实时情况，目前看来，引入现代化的自动化监控新技术，建立一个城市排水自动化监控系统是未来的发展趋势。

第1章城市排水监控系统概述

1.1控制工艺及系统要求

设计要求：

该系统能够对各点水位的高度检测，并根水位变化控制排水泵动作，合理调控排水，并能在水位超出上限或低于下限时及时显示报警。

在泵站运行过程中系统能够收集泵站运行过程中的一些参数。

比如水泵的运行状态，格栅机的状态，各个电柜的实时电流电压数据，故障数据等。

当水位超过系统设定范围或当格栅机、排水泵、阀门等装置出现问题时，该系统可自动显示报警。

在自动模式和手动模式下可选择电机工作模式的设计要求。

本监测系统是通过控制台对格栅机，排水泵等设备的运行状态和实时参数进行监测，通过与PLC进行通讯，对线下设备进行控制，包括水泵及控制阀门的启停，格栅机的启停等。

并能通过变量模块、报警模块、报表模块和归档模块对现场设备进行全面的监控。

主要设备的运行状态显示：

整个工艺流程画面实时显示；格栅机、排水泵启停显示；相