HMI和PLC在排水泵站控制中的应用【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电气工程及其自动化HMI和PLC在排水泵站控制中的应用一、课题研究意义及现状排水泵站作为市政建设和管理工程的主要设施，担负着城市排水防涝的重要责任。目前国内许多大中城市都靠江临海，每年的防汛工作责任重大，同时，随着经济的发展和城市人口的不断增加，城市工业污水和生活污水的排放量也随之逐年增加，所以，雨季防汛和日常排水任务十分繁重。但目前城市排水调度管理尚缺乏可靠的自动化手段，而且排水泵站一般分布较为广泛，站点也较分散，绝大多数泵站基本上还是采取人工测报水位、流量等运行参数和人工开停机等相对落后的方式进行运行和

2、管理，使得排水调度管理工作比较被动。从目前国内大部分的泵站控制和管理来看还是处于相当落后的状况，与国外相比具有很大的差异。在电气控制上，自动化监控程度低，大部分的泵站仅有单级的常规控制。在管理水平上，大部分泵站的管理记录和统计都是手工操作。泵站控制和管理没有形成区域化的网络。随着国民经济和科学技术的迅速发展，对市政建设和管理提出了更高的要求，所以必须对现有泵站的控制和管理进行改造和完善。向国外无人化泵站监控管理发展，以达到减员增效和提高管理水平的目的。目前，以微处理器为核心的可编程控制器（PLC）控制已逐步取代继电器控制，

3、普遍应用于各行各业的自动化控制领域。可编程控制（PLC）以其可靠性高、抗干扰能力强，系统配置灵活、编程容易，调试、维护简单等优点，使得它在排水泵站自动控制中得到广泛应用。可编程控制器（PLC）在排水泵站系统中的应用，使整个排水系统在城市防汛指挥和日常排水调度管理工作过程中能及时、准确、可靠地掌握水情、雨情和工情信息，并且科学、及时、准确地调度涵闸、泵站设施，减少和避免水涝灾害，确保城市安全度汛和保障人们正常的生活、工作秩序，建立完整的城市排水调度管理网络系统。加快实现城市排水泵站的自动化运行对提高我们市政设施的管理水平，节

4、约成本和有效利用资源都有深远的意义。这次课题研究，加强了我在PLC和触摸屏这方面的应用能力，为以后的工作和深入学习打下了基础。二、课题研究的主要内容和预期目标设计制作一个采用HMI和PLC的排水泵站控制装置。设计要求：（1）泵站设2台排水泵，每台电动机1.5KW，自动控制，互为备用，24小时自动切换一次，而水泵的运行由3个浮球控制：低水位停泵；中水位开泵；高水位报警，同时在启动另一个水泵。（2）1#鼓风机两台，自动控制互为备用，12小时自动切换一次。（3）2#鼓风机1台，自动控制，运转4小时，自停4小时。（4）电动阀3个，

5、自动控制，与2#鼓风机配合使用：2#鼓风机第一次启动时，开启第一支阀门2分钟，反转2分钟；鼓风机第二次启动时，开启第二只阀门2分钟，反转2分钟；鼓风机第三次启动时，开启第三只阀门2分钟，反转2分钟。（5）超高超低水位时报警两分钟；设备故障时，声光报警2分钟，故障排除后，报警电路自动复位。（6）排水泵、鼓风机、电动阀均能通过按钮或HMI手动控制，上述涉及的时间参数都可通过HMI加以调整，而PLC控制输入、输出端口数量有限，每台设备只能提空一个按钮用以手动操作；每个电动阀只能提供一个输出端口控制电动阀的正反转。三、课题研究的方

6、法及措施首先，根据课题的研究内容，查找、复习有关PLC与触摸屏的资料，然后，列出系统框图，排水泵站控制系统主要由水池、排水泵、鼓风机、电动阀组成，并且在水池中设置浮球，用以检测水池水位。排水泵站控制系统框图大致如下：液位检测PLC控制触摸屏电动阀1#鼓风机11#鼓风机22#鼓风机排水泵第二，根据要求选配PLC机型和HMI机型，并且分配I/O接口。PLC选择相对比较熟悉的FX2N系列的PLC，触摸屏选择台达的触摸屏。第三，画出系统电路图。第四，画出系统流程图，设计系统梯形图，并对触摸屏进行配置。最后，下载程序，进行系统调试。

7、四、课题研究进度计划毕业设计期限：自2010年10月18日至2011年4月17日。2010年10月18日-2010年12月2日：分析任务，复习有关PLC、HMI控制的知识，收集资料，进行系统总体方案设计，完成开题报告、文献综述、外文翻译。2010年12月2日-2011年3月2日：设计与写论文，完成全部硬件电路的设计（包括器材选型、规格型号、I/O分配、接线原理图等）；熟悉PLC与触摸屏软件的使用，完成软件部分（包括梯形图和触摸屏）设计并进行系统调试，撰写设计报告与论文。2011年3月2日-2011年4月2日：对设计作品进行

8、完善，修改论文。2011年4月2日-2011年4月17日：准备答辩，完成答辩。五、参考文献[1]蔡红斌.电气与PLC控制技术[M].北京：清华大学出版社，2007.8.[2]阮友德，张迎辉.PLC、变频器、触摸屏综合应用实训[M].北京：中国电力出版社，2009.1.[3]廖常初.可编程控制器应用技术（