机械网-基坑排水监控系统的设计及应用--机械机电

基坑排水监控系统的设计及利用(任务书,开题报告,中期检查表,毕业论文24000字)

摘要

本课题针对现有排水系统存在的弊端，研究适用于基坑下使用的主排水监控系统。而主排水监控系统的核心技术是水泵控制装置。本课题设采取了西门子S7⑶00系列pLC作为中央控制单元，并扩大了必要的数字量输入输出模块、摹拟量模块和通讯模块。本设计具有就地自动、就地手动、远程自动和远程手动4种控制方式，可以自由切换。并可在自动状态下，实时丈量水仓水位，根据水位的变化情况，自动判断启动水泵的时间和台数。斟酌到均匀磨损的原则及避免水泵长时间不用因受潮锈死，设计有水泵轮换工作机制，使得每次启动水泵时，总是开启运行时间最少的水泵。

同时，系统利用嵌入式和多点接口技术，设计实现了显示屏与可编程控制器的可靠通讯，触摸屏支持无线鼠标和键盘的操作功能。在基坑卑劣的环境下，操作人员只需根据水泵房水仓的实际情况及水泵运行参数，适时修改显示屏参数，便可完成全部系统的控制功能，从而方便了装备调试和保护，缩短了工作时间。

本课题研究的主排水系统具有以下特点：水位实时在线监测与显示；水泵自动启动与停止；支持利用无线鼠标和键盘进行现场调试功能；水泵采取轮班制，到达水泵均衡工作，提高水泵的使用寿命；设计了较完善的保护功能，如缺水保护、高温保护及过流保护等；该系统可与基坑地面监测中心联网，便于集中控制。

关键词：离心式水泵，可编程逻辑控制器，触摸屏，安全栅

Abstract

Thisissueexistsfortheshortcomingsoftheexistingdrainagesystemtostudythefoundationfortheuseofthemaindrainagecontrolsystems.Themaindrainagecontrolsystemisthecoretechnologyofthepumpcontroldevice.TheprojectsetupbytheSiemensS7⑶00seriespLCasthecentralcontrolunit,andextendthenecessarydigitalinputandoutputmodules,analogmodulesandcommunicationmodules.Thisdesignhasaplaceautomatically,localmanual,automaticandremotemanualfourkindsofremotecontrol,youcanfreelyswitch.Intheautomaticmodecanbereal-timemeasurementofwaterstoragelevel,accordingtowaterlevelchanges,automaticallydeterminethestarttimeandsetsthenumberofpumps.Takingintoaccounttheprincipleofuniformwearandtopreventlong-termneedduetodamprustywaterpumpdied,thedesignoftheworkingmechanismofthepumprotation,soeverytimeyoustartthepump,alwaysturnonthepumprunningtimeatleast.

Meanwhile,thesystemusesembeddedandmulti-interfacetechnology,designsandimplementsareliabledisplayandtheprogrammablecontrollercommunication,touchscreensupportfortheoperationofthewirelessmouseandkeyboardfunctions.Harshenvironmentinthepit,theoperatorsimplypositionsaccordingtothewaterpumphouseandpumpoperatingparametersoftheactualsituation,timelymodifythedisplayparameters,youcancompletethewholesystemcontrolfunctionstofacilitatethecommissioningandmaintenanceofequipment,reducedundergroundworktime.

Thisstudyisthemaindrainagesystemhasthefollowingfeatures:real-timeonlinemonitoringofwaterlevelanddisplay;pumpautomaticallystartsandstops;supportedtheuseofthewirelessmouseandkeyboard,on-sitedebugging;pumpusingashiftsystem,topumpabalancedworktoimprovethelifeofthepump;designamorecomprehensiveprotectionfeaturessuchaswaterprotection,hightemperatureprotectionandovercurrentprotection,etc.;Thesystemcanbenetworkedwiththefoundationgroundmonitoringcenter,tofacilitatecentralizedcontrol.

Keywords:centrifugalpump,aprogrammablelogiccontroller,touchscreen,barrier目录

1概述1

1.1基坑排水系统概述1

1.1.1基坑排水的重要性1

1.1脑脓肿是什么.2主排水系统的组成1

1.2现有基坑排水系统现状及存在的问题3

1.2.1基坑排水系统现状3

1.2.2基坑排水系统存在的问题4

1.3国内外研究动态4

1.4课题完成内容5

2基坑排水系统整体方案设计6

2.1可编程控制器的技术概述6

2.1.1可编程控制器的产生和发展6

2.1.2可编程控制器的特点7

2.1.3可编程控制器的功能8

2.2基坑排水系统的主体结构9

2.2.1主排水系统的工艺流程9

2.2.2引水装置10

2.2.3泵站水锤及防护10

2.3主排水系统控制方案11

2.3.1控制原理11

2.3.2系统结构12

2.3.3系统功能13

3主排水系统硬件设计16

3脸上长斑.1传感器系统设计16

3.1.1水位传感器17

3.1.2温度行传感器18

3.1.3压力传感器19

3.2电动阀门设计19

3.3pLC控制系统设计21

3.3.1pLC选型及硬件组态21

3.3.2CpU313C的原理及接线24

3.3.3SM321的原理及接线24

3.3.4SM331的原理及接线26

3.3.5pLC系统供电28

4主排水系统软件设计29

4.1系统pLC程序设计29

4.1.1排水模型及";避峰就谷"29

4.1.2水泵的轮换工作的实现31

4.1.3不同模式下水泵控制34

4.1.4数据收集36

4.1.5保护及报警36

4.1.6系统时间的设定36

4.2系统的人机交互界面设计37

4.2.1MCGS组态软件的体系结构37

4.3触摸屏与pLC的通讯实现38

4.3.1MpI通讯原理38

4.3.2MpI通讯参数设置39

4.3.3建立实时数据库39

5总结和展望41

参考文献43

致谢45