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摘 要

随着企业的发展，污水排放是造成环境污染的一个重要原因，本文主要针对污水排放口，对其进行有效的监测。通过分析造成环境污染的主要污染物，从而确定监测对象，然后完成这套监测系统的设计。该系统是基于PLC的污水排放指标监测系统，通过在线分析仪对污水进行分析检测，检测设备通过与S7-300 PLC通讯，用来实现现场数据采集处理，将采集到的数据归档，存储在本地，将系统运行状态、检测数据、故障报警记录提供给用户。WINCC为整个系统的运行控制、数据采集、数据通信传输、现场数据存储等提供良好人机界面，通过WINCC进行组态，专用数据采集仪通过Modbus协议采集分析数据，并通过GPRS方式向环保部门定时远程发送分析结果数据。通过该系统，能够对企业污水排放进行有效地监测与监督，对环境保护具有重要意义。

关键词：排污口 指标监测 数据采集 远程发送 环境保护

THE DESIGN SEWAEGE OUTFALLS INDICATORS MONITORING SYSTEM

Abstract

With the development of the enterprise， wastewater discharge is an important cause of the environmental protection. In this paper， in view of the sewage outfalls， carry on the effective monitoring. Through the analysis of the main pollutants of environmental pollution， to identify monitoring objects， and then complete the design of monitoring system. The system is based on the PLC sewage indicators monitoring system， through the online analyzer to analyze water testing， testing equipment with S7-300 PLC communication， is used to implement the data collection and processing， archiving data collected， stored locally， and the system running condition， test data， fault alarm records provided to the user. WINCC for the running of the whole system control， data acquisition， data communication transmission， data storage and provide a good man-machine interface， through the WINCC configuration， special analysis of the data gathered through the Modbus protocol， data acquisition instrument and sent via GPRS mode to the environmental protection department regularly remote data analysis results. Through the system， enterprise sewage can be effectively monitoring and supervision， is of great significance to environment protection.

Key words： sewage outlet；indicators monitoring；data acquisition；Remote transmission；Environmental protection

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2国内外发展现状及趋势 2

1.2.1国内发展现状及趋势 2

1.2.2国外发展现状及趋势 2

1.3 本文的研究内容及安排 3

第二章 系统总体设计 4

2.1系统设计要求 4

2.2系统功能 5

2.3监测指标的选取 6

2.4系统框架图 7

第三章 硬件设计 8

3.1设备选型 8

3.1.1 PLC的选型 8

3.1.2 Modbus/Profibus转换器 9

3.1.3 AMTAX inter2 氨氮在线分析仪 10

3.1.4 CODmax II 分析仪 10

3.1.5 NPW-150 型总磷总氮分析仪 12

3.1.6 P53型pH/ORP 分析仪 13

3.1.7 U53流量计 13

3.2硬件组态 14

3.3 PLC控制图 16

第四章 软件设计 18

4.1 PLC程序设计 18

4.1.1系统工艺流程 18

4.1.2 I/O口点位分配 19

4.1.3 PLC主程序 20

4.2 WINCC组态设计 24

4.1.1界面设计 25

4.2.2变量归档 26

4.2.3报警记录设置 27

4.2.4 WINCC与PLC的通信 29

第五章 系统仿真 31

5.1 S7-PLCSIM介绍 31

5.2 S7-PLCSIM仿真调试 31

第六章 总结与展望 36

6.1总结 36

6.2展望 36

参考文献 38

致谢 40

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

水是很重要的自然资源，我国水资源总量为2.8万亿m³，其中地表水2.7万亿m³，占总量的4%，地下水资源约占0.3% ^[1]。工业革命以后，社会经济得到了飞速发展，但付出的代价是环境破坏越来越严重，尤其是水质污染。我国虽然河流众多，但由于人口基数较大，因而也属于缺水国家^[2]。水资源时空分布不均、人均拥有量不足，以及水体污染严重^[3]。水污染己经成为制约我国经济发展的重要问题之一。

由于我国工业化起步较晚，当前我国还是走着发达国家“先污染，后治理”的老路^[4]，近年来随着工农业的飞速发展，以及国民生活水平的显著提高，工业用水和生活用水需求量较大， 再加上水资源浪费，工业废水的不达标排放，因而对水环境造成了很大的污染。此外，乡镇企业结构不合理，技术含量低，以利益最大化为目的，又缺乏环境保护意识，这也是造成工业污水排放量上升的重要原因。大多数单位都未曾安装污水处理设施，又缺乏污水集中处理厂，在以牺牲环境为代价，盈利为目的的情况下，工业污水都不达标排放，甚至直接排放。而环保局又不能每天去企业抽查企业排放知否达标，定期抽查的话，就很容易造成监测漏洞，监测效果很显然并不好。因此针对这种情况，污水排放监测就要做到实时监测、数据实时采集，实时发布。

我国污水排放口指标监控系统出现的比较晚，单片机在污水监测中的应用在本世纪才得到发展，监测系统的自动化、信息化、网络化在2006年基本成型。经过三十余年的发展，我国在监测设备得了扶持与发展，污水排放监测系统基本实现了实时在线数据采集以及实时传输和发布展示。

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