毕业论文课题相关文献综述
水是生命之源。随着社会的发展和人民生活水平的提高，对城市供水提出了更高的要求，不仅要满足管网压力的需要、保证充足供水，还要求水质明显提高。滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序，滤池运行得好坏直接影响到水厂的出水水质。滤池反冲洗工艺复杂，如果仍然沿用人工方式，劳动强度大，工作效率低，安全性难以保障，为此必须进行滤池自动化系统的改造[1-2]。
设计任务及要求在各中小型水厂生产过程中，过滤池处理过程的有效控制是保证水厂水质优劣及生产效率高低的关键因素。在传统的滤池生产中，一般依靠人工操作进行生产，滤池正常的过滤时间以及滤池反冲洗各环节的时间和强弱都要依靠现场操作人员的经验进行调节。由于受到人员素质及经验、环境温度、源水水质变换等各种复杂因素的影响，很难使出厂水水质长期稳定。因此，水厂滤池的自动化控制对于出厂水质优劣尤为重要。
为更好地安全生产，实现水厂自动化控制，本课题希望通过研究PLC在水厂滤池控制系统中的实际应用，使通过PLC设计出的水厂滤池控制系统比传统水厂滤池控制系统具有更好的维护性和扩展性，提高水厂滤池控制系统的自动化水平，确保水厂供水更加安全更加可靠。这一课题来源于自由选题，具有较强的理论意义和应用价值。 本课题的主要设计是基于PLC控制的滤池恒水位过滤和自动反冲洗过程。在分析系统功能的基础上确定系统的被控参数和控制参数，明确系统的总体控制方案，制定整体的工艺控制流程图，进而确定系统所需的硬件设备。根据所选的硬件设备，确定恒水位过滤控制中PID控制算法的实现和参数的整定。最后完成恒水位过滤和自动反冲洗过程功能软件的编程实现[3]。
随着自动控制理论和数字计算机及其应用技术的不断发展，以计算机为基础的控制技术迅猛发展，被控对象规模更大，控制过程和规律也更加复杂和精密，控制方法也更加灵活多样。在转台的控制系统中，除了用来产生输入信号的仿真机之外，计算机还扮演了控制器的角色。根据控制器的不同形式，计算机控制系统分为集中式、分布式、集散式三种类型，其中集散式控制器又分为PC机与单片机、PC机与PC机、PC机与嵌入式控制器三种形式[4]。
步进电机由于具有转子贯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点，已成为运动控制领域的主要执行元件之一。步进电机是机电一体化的父键产品，广泛应用在各种自动化控制系统和机电一体化设备中[5]。
一． 课题研究背景
早期的水厂控制是单元式的。根据需要，各个工艺环节建立独立的控制设施。这些设施可以一次建成，也可以分别建设，相互之间没有联系。每个环节根据自身的情况进行工作，只能解决该环节局部的控制调节问题，环节之间的协调时难以自动实现的，需要人工加以干预。
人类早在二千年前就开始对饮用水进行处理，但都是小规模的处理，针对的仅仅是某个人或者某个家庭。面对社会兴建水厂，工业化的对水进行处理不到200年。而这我国水厂的规模化建设更是在解放后，时间较短，但是我们已经取得卓越的成就，目前各个城市都兴建的自己的净水厂，基本普及自来水。而维持一个城市如此大规模的水厂运行，并且保证出厂水质，对处理工艺和自动化水平的要求都有很大的提高。水厂处理工艺发展至今，可以说已经比较成熟，基本上是吧混凝沉淀、过滤、消毒。混凝剂一般采用铝盐、铁盐。利用混凝剂去除水中的悬浮颗粒。再进行沉淀、过滤。消毒一般都采用氯化法。随着净水理论的发展，工艺设计和处理构筑物的形式不断变化，各类反应药剂也出现新的替代品，比如：以高分子化合物为混凝剂，臭氧或二氧化氯作为消毒剂等等。不过，基本的工艺过程没有根本性的改变。相比之下，水厂的现代化更主要的表现在自动化监控系统上。净水厂的生产过程采用自动化技术，不是单纯的为了节省人力，更主要的是加强各个生产环节的合理调度，难够保证水量，水压和水质[6-7]。
二． 研究现状
早期的水厂控制都是单元式的，只能解决该环节局部的控制调节问题，环节之间的协调时很难实现的，需要人工加以干预。这属于分散式控制。慢慢随着计算机及控制技术的发展，出现了集中式控制形式，由中心控制室的计算机对各个环节进行巡回检测、数据处理、控制运算，然后发出控制信号，直接控制被控对象。一台计算机往往同时控制多个回路，即多个水处理工艺环节[2]。
