基于云平台的污水处理远程监控系统设计.pdf
《基于云平台的污水处理远程监控系统设计.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于云平台的污水处理远程监控系统设计.pdf(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第2 2 卷第2 期2023 年6 月济源职业技术学院学报Journal of Jiyuan Vocational and Technical CollegeVol.22No.2Jun.2023基于云平台的污水处理远程监控系统设计崔宗超,袁文婷,赵冬玲,张艳(1.济源职业技术学院汽车工程学院,河南济源459 0 0 0;2.河南机电职业学院互联网学院,河南郑州45119 1)摘要:在工业控制趋于信息化、智能化和网络化的背景下,远程监控应用成当今控制系统的迫切要求。随着云服务的普及应用,为提高污水处理设备的运行效率,减少运维成本,在工业云服务器上搭建污水处理远程监控运维平台,随时随地监控污水处理
2、系统的设备工作状态和运行情况,实时对各种运行参数进行远程采集和存储等,并实现PLC程序的远程上下载,极大地提高了控制系统的自动化程度,全面提高企业的综合管控水平。关键词:云平台;远程监控;PLC;通信D0I:10.3969/j.issn.1672-0342.2023.02.009中图分类号:TM571.61文献标识码:A文章编号:16 7 2-0 342(2 0 2 3)0 2-0 0 48-0 7一、系统总体设计手机APP将现场PLC、摄像头、智能仪表、触摸屏、计算机等设备通过组网方式,由工业路由器连在一起组成一个现场控制系统,其中PLC控制器又将现场的各种传感器和执行器件连接起来 1。将工
3、业路由器通过网线连接至SCG N9 8 0工业网关,再将工业网关通过有线或无线的方式连接至互联网,将现场设备采集到的各种信息通过工业网关实时上传至云平台存储,远端的智能设备通过网络,登录云平台后,便可以进行远程的实时监控和管理。将上位机组态技术、工业互联网应用、云平台、智能终端控制、数据处理技术、数字通讯技术等紧密结合,形成状态、数据、监控、管理于一体的远程监控系统 2 ,控制系统示意图如图1所示。二、污水处理工艺本系统设计针对本地一所医院的小型医疗污水处理项目,处理对象主要是医院的生活废水和医疗污水。污水经过一定处理后,达到城市污水排放标准要求,才能排放至市政管网,污水处理一般经过物理处理、
4、生物处理和化学处理等处理过程。收稿日期:2 0 2 3-0 3-14基金项目:济源市2 0 2 0 年度科技攻关项目(2 0 0 2 2 0 0 7)作者简介:崔宗超(19 7 3一),男,河南济源人,副教授,研究方向为自动控制;赵冬玲(19 7 2 一),女,河南济源人,教授,研究方向为职业教育、工业互联网技术。48云平台互联网工业网关远端电脑以太网管理中心以太网智能仪表、HMI传感器电机图1控制系统示意图污水流入化粪池后先经过格栅的物理处理再流人调节池进行生物处理过程,由潜污泵将污水抽人厌氧池再到好氧池,由培养好的活性污泥对污水进行一系列生物处理,再经过沉淀池对污泥和清水进行分离,最后沉淀
5、池中的清水流人消毒池中,根据水中的检测结果进行一定的化学消毒处理。经信工业路由器PLC摄像头电动阀水泵污泥回流崔宗超,袁文婷,赵冬玲,张艳:基于云平台的污水处理远程监控系统设计过以上三级处理后的水,再经过机械过滤器的进一步物理过滤,便可以实现达标排放或二次综合利医院化粪池污水达标排放三、现场控制系统(一)系统组成系统由一台现场 PC上位机(选用)、一台西门子2 0 0 SMARTPLC主机、模拟量扩展模块、数用,整个污水处理过程采用全封闭、地埋式设计 3如图2 医院污水处理工艺流程图所示。硝化液回流流量计格栅调节池风机暴气搅拌检测设备(氨氯NH3-N、化学需氧量COD、总氨TN、总磷TP、PH
6、值、流量)上位机PC庆氧池暴气搅拌机械过滤器消毒池1高效杀菌剂吸人排出消毒装置个余氯自动检测装置图2 医院污水处理工艺流程图字量扩展模块、萤石云网络摄像机、霜蝉SC-GN980工业网关、2 台路由器、1台触摸屏、1台余氯自动检测和加药装置、1台机械自动过滤装置、1套水质在线检测设备、各种传感器及执行器等组成 4,如图3现场控制系统框图所示。接人互联网8口SC-GN980路由器工业网关好氧池沉淀池剩余污泥污泥池定期抽取处理网络路由器摄像头触携屏出水水质在线检测PLC西门子2 0 0 SMART模拟量扩展模块扩展模块数字量现场工作指示灯开关及报警指示图3现场控制系统框图(二)系统控制过程磷、COD
7、、p H 值)等 5 现场的各类传感器将采集到的各种开关量信(三)系统控制要求号、4 2 0 mA标准电流模拟量信号、0 10 V的(1)系统具有远程手动控制、自动控制和现标准电压模拟量信号等传送到PLC的数字量输场手动控制功能。人端或模拟量扩展模块中,PLC对采集到的各种(2)系统采集数据可以在现场电脑上或云端数据进行运算处理,按照程序设计的功能要求,转进行存储管理。化为一定的数字量或模拟量输出,并通过继电器、(3)当数据超出设定的警戒值时,应实时发接触器、热继电器等控制现场的各种电磁阀、鼓风出报警或预警信号。机、水泵按照工艺设计要求自动运行。(4)现场可以对设备进行调试和管理。污水处理过程
8、PLC接收的模拟量分别有以(5)可以在远端对现场设备进行监视和控制。下几种:进水流量、出水流量、调节池液位、消毒池(6)远端查看历史数据和报警信息。液位、好氧池污泥浓度、出水水质(氨氮、总氮、总(7)远程进行程序的上下载和调试。电磁阀余氯检测风机及加药装水泵等置机械过滤器传感器传感器模拟量数字量49济源职业技术学院学报192.168.10.100)。再将电脑的IP地址修改为四、云平台及远程控制系统192.168.2.99,盒子B0X1的IP地址修改为19 2.(一)云平台选择168.2.100,PLC(SMA R T 0 1)的IP地址修改为本设计采用上海霜蝉信息科技有限公司的192.168.
9、2.1,如还有PLC或其它智能仪表需要SCICALA霜蝉云服务平台,可以实现现场设备与连接,需保持设置网段一致即可。参数设置完成上位机(Web、手机、PC)之间的相互通信。后,将网线接人盒子BOX1的WAN网口,通过以(二)云平台的功能太网方式连接云服务器,PLC通过路由器接入到通过霜蝉工业云平台实现对整个污水处理系盒子BOX1的LAN网口。统的监控,也可以通过手机小程序或者Web服务3.注册账号并登录器对云平台进行远程访问,可以实时显示污水处将电脑通过有线或无线的方式接入网络,安理设备状态和整体运行情况装SC-GNConfig软件并打开。设置账号:济职电(三)云平台搭建气0 0 1,密码*,
10、需要后台审核通过。1.硬件连接登录后可以新建项目:电气工程0 0 1。点击编辑硬件采用上海霜蝉信息科技有限公司的霜蝉BOX,设置BOX参数,上网模式选择Ethernet有SC-GN980工业网关(简称盒子BOX1),可以实线方式。现现场PLC设备的数据采集、远程程序上下载及(四)监控组态设计故障诊断等,SC-GN980可以通过有线、WiFi、4G1.添加系统变量三种方式联网,本设计通过有线方式接入互联网。在SC-GNConfig软件中添加系统变量,下载2.参数设置至BOX,同时上传至云端保存。通过现场的一台电脑,先将电脑的IP地址设2.主画面设计为19 2.16 8.10.9 9(和B0X的初
11、始IP地址保持在登录霜蝉工业云网站:,或软一个网段),连接SCG N9 8 0 工业网关的LAN件端点击进人平台,可在线进行组态开发,本设计口,查看盒子BOX1的IP地址(出厂默认IP为开发组态画面如图4所示。基于云平台的污水处理远程智能监控系统0 0:0 0:0 0 AM济源职业技术学院门河南企泰环境工程有限公司联合开发现场+手动二远程+自动系统状态显示医疗污水调节池液位计化炎池故障指示运行故障污泥浓度余氯超标出水水质风机房缺消毒剂田1#风机2#风机1#风机开关3.手机端画面设计手机端画面可以选择与上位机端相同画面,也可以根据需要设计手机端的画面应用。画面设计完成后点击保存上传,便可以实现云
12、端同步,在手机端用微信小程序登录即可实时手机端的远程控制。50发量期日0 0 0 0 年0 0 月0 0 日调节池液位调节池流量12.34m12.34m3/hh12.34g/1调节池流里计污泥回流调节庆氧池40%阅门1水质在线监测达标氨氮::2.34g/L排放COD:234g/L总氮:12 34g/L总磷:12 34g/LPH值::2 34g/L出水流量12.34m3/h1234m图4主监控组态画面(五)视频监控应用通过在项目中添加视频链接,可以在组态监控中调用网络摄像头的视频。1.参数设置登录萤石云网站https:/ R ET、U R L 等信息分别写人,再打开视频监控便可以看到现场的监控视
13、频信息。(六)远程编程远程电脑连接互联网,打开霜蝉SC-GNConfig软件,选择PLC的网段IP:192.168.2.*,接口类型:LAN,品牌型号一般选所有的PLC硝化液回流泵手污泥回流泵手动控制#消毒池提升泵手动控制讲消毒池提升泵#风机手动启停讲风机手动启停控制机械过滤器手动控制过滤器反冲手动控制即可,点击启动链接,直至显示开启远程编程成功。启动电脑中的PLC编程软件STEP7,选择通讯-通讯接口TCP/IP,添加输入对应的PLC的IP地址,找到地址19 2.16 8.2.1的PLC后,即可实现远程程序的上下载。五、现场PLC控制系统设计(一)硬件电路设计硬件电路包含:输入端子接线、输出
14、端子接线、负载及指示灯接线、模拟量扩展模块接线四个部分,接线图如图5至图8 所示。系统自动运行转换系统手动运行转换调节池#潜污泵手动控制调节池饼潜污泵手动控制余氟自吸泵手动控制加药手动控制手动控制泵手动控制专控制220VAA5A1SA24VSBASBIOSBI1A1M10.010.110.2110.310.410.50.610.71LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.311.411.511.611.7712.012.1S7-200SMART图5输入端子接线图2LQ0.4.Q0.5Q0.6Q0.73LQ1.0Q1.1Q1.2Q1.312.212.312.412.512.612.74LQ1.4Q1.5
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 平台 污水处理 远程 监控 系统 设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。