1. 研究目的与意义
随着城镇人口数量在不断增加，加上工业生产水平不断进步，所以各类工业废水及生活污水的排放量也在不断增加，这部分污水必须经过处理才可排放，所以为了满足社会发展的需要，大量的城镇污水处理厂不断兴起。在污水处理过程中无论是前段的生化处理还是后续的深度处理都会产生大量的污泥，所以污泥的产量也在不断上升，但是废水处理后很多有害物质是在污泥中沉积的，所以对于污泥的处理又成为了新的环境问题。本文主要针对城镇污水处理厂的污水监测技术展开一系列的研究。
由于污染处理厂大多处在偏僻，环境恶劣的地方，随着气候，温度变化以及外部各因素的影响，传统的监测系统已经无法满足人们的需要，因此，设计一种有效的工业污水监测系统，实现对污水及时有效的监测，对于治理污水具有重要作用。传统采用人工监测存在数据采集难度大，精确度不高等问题；当前的机械化控制方法在污水检测设备发生故障时，泄漏污水的信息经过较长时间才能被检测到；此外由于泄露信息中存在大规模的数据量，通过长距离无线传播，容易产生查收数据传递滞后问题。有线通信则存在施工量大、成本高、调节不便、监测范围有限等问题，无法满足我国污水区域的监测需求。国外对污水在线系统的研究与建设比较早，早在上世纪70年代，美国，日本等发达国家开始从对河流湖泊等地表水进行自动监测到对水管进行在线监测[1]，并且水质监测的指标也相对较多。水质自动监测系统能实时快速的对污水进行检测，通过有线或无线的传输方式将分析数据传送到监控中心，让管理者及时了解管网的运行情况，并通过所接受的数据对污水进行调控。然而这项技术成本相应较高。近些年来，国内提出了不少设计方案，一些设计师设计了一种基于人工神经网络的水质监测模型，这种方法虽然操作简单[1]，但传统的 BP 神经网络模型具有收敛速度较慢且易陷入极值问题，导致计算错误等缺点，使检测精度降低，容易产生污水误检现象。为了提高精度，设计师又提出了一种以微处理器STM32 为控制核心，利用无线 ZigBee 芯片 CC2420 以及各种测量传感器，设计了污水处理过程中多参数的监测系统。该系统传输速率快、实时性强、稳定性高，可以有效地对工业污水进行远程监测。但设备抗干扰能力较差，信号衰减快[2]。也有一些设计师采用先进图像传感器，将其设置在能够移动的设备上，采用图像处理技术分析污水泄漏情况，但信号操作实时性低，并且成本较高[3]。如今，随着城镇人口激增，污水处理由以往的分散式处理变成了集中式处理，这样给监测系统带来了不小的挑战，加之城市压力较大，如果能对城市污水进行相应的处理并加以利用，则能变害为利，取得良好的效应，为了解决这一问题，出现了一些方案，列如基于物联网，GRPS，嵌入式的监测模型，模型通过数据采集、无线通信、数据处理、多终端显示等手段对污水情况进行监控。虽然实现了多指标同时采集、显示和阈值预警，具有低消耗、实时性强、稳定高效等优点，但设计上也存在不足，设备一般入水浅，易吸收杂质，影响测量，而且也存在着一定的成本问题[4-7]。
基于组态软件所具有的功能强大，易于二次组态开发，性能稳定的特点，以及PLC所具有的灵活、稳定的测控能力，再加上触摸屏友好的人机界面，能够对污水进行自动控制和远程监视系统上位机采用组态软件开发监控界面，并完成远程实时监测和数据动态显示，异常报警，报表制作，趋势分析等管理任务。分布于现场的PLC和智能检测仪表，作为该污水处理远程监控的下位机使用，完成实时数据采集和自动控制的功能。
2. 研究内容与预期目标
(1).设计内容
设计一款PLC与组态软件相结合的污水处理监控系统，能实现对污水进行快速、准确、有效处理的功能。采用基于组态软件进行上位机功能开发，具有响应迅速、界面友好等特点
(2).设计要求
3. 研究方法与步骤
此系统设计了一种基于PLC与组态软件的污水监测系统，通过组态王设计的开发监控界面，实时监控被测量与给定值的偏差变化情况，并以PID为控制算法，经变频器内部进行PID运算，由PLC控制变频与工频切换，对污水进行相关处理。触摸屏与PLC相连接，通过人机界面进行监测和控制。
具体实现步骤如下：
（1）整体上把握所设计系统的构成，工作原理
4. 参考文献
[1]SEWAGE FLOW MONITORING SYSTEM[P]United States, 4386409, 1983,5
[2]杨俊,邹志革, 基于ZigBee 无线传感器的工业污水监测系统[J]仪表技术与传感器,2018,7,62-63,67.
[3]颜萌, 基于传感视觉智能化的工业污水监测系统设计[J]现代电子技术,2016,39(14),144-146.
5. 工作计划
（1）2022.2.26—2022.3.12查阅资料，撰写开题报告；（2）2022.3.12—2022.4.17硬件功能分析，熟悉S7-20PLC系统指令及编程语言（3）2022.4.17—2022.5.25设计电路原理图、编制应用程序；（4）2022.5.25—2022.5.18系统调试及改进；（5）2022.5.18—2022.6.08整理设计文档，撰写毕业论文；（6）2022.6.16 提交毕业论文，毕业答辩。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
