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基于MCGS和PLC烟气连续监测系统的研究

作　者: 孙鹏
导　师: 韩庆大
学　校: 东北大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 烟气连续监测系统 浓度 CEMS MCGS PLC
分类号: X831
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


烟气连续监测系统(CEMS)是一种监测烟气污染物浓度的现代化手段。该系统具有连续实时监测、定期统计、远程通讯等特点。国家环保局把它视为进行污染治理监控的主要手段之一。本课题介绍了CEMS结构组成和工作原理,在此基础上应用组态软件MCGS和S7-200系列PLC设计的CEMS,代替了传统的“工控机+板卡”的模式。本文着重介绍了这套控制系统的软、硬件配置,以及典型的模拟量采集和顺序控制(SCS)的设计。根据现代CEMS的设计要求,这套控制系统包含了实时数据报表、历史数据报表、实时曲线、历史曲线、报警设置以及仪器手动校准等方面的内容,完全符合国家环保局的要求。同时可以通过网络将数据上传至公司管理层及环保监测部门,方便更好的管理!

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 课题研究背景及意义  10-11
    1.1.1 课题的研究背景  10
    1.1.2 课题的研究意义  10-11
  1.2 烟气连续监测系统(CEMS)的发展及研究现状  11-13
    1.2.1 国外发展现状  11
    1.2.2 国内发展现状  11-12
    1.2.3 CEMS研究现状  12-13
  1.3 MCGS与PLC的应用概况  13
  1.4 本课题的研究目的和主要内容  13-14
  1.5 本章小结  14-16
第2章 烟气连续监测系统概述  16-28
  2.1 烟气连续监测系统(CEMS)的技术分类  16-18
    2.1.1 采样式CEMS  16
    2.1.2 在线式CEMS  16-17
    2.1.3 遥感式CEMS  17
    2.1.4 三种CEMS测量方法的比较  17-18
  2.2 直接采样法  18-19
  2.3 烟气连续监测系统(CEMS)的组成  19-20
    2.3.1 CEMS的监测项目  19
    2.3.2 CEMS的结构组成  19-20
  2.4 烟气连续监测系统(CEMS)各子系统工作原理  20-27
    2.4.1 气态污染物监测子系统  20-22
    2.4.2 烟尘监测子系统  22-25
    2.4.3 烟气参数监测子系统  25-27
    2.4.4 数据采集与通讯子系统  27
  2.5 本章小结  27-28
第3章 烟气连续监测系统的硬件设计  28-36
  3.1 分析仪器组成  28
  3.2 分析仪器校准  28-30
  3.3 采样系统的硬件设计  30-33
    3.3.1 采样的基本要求  30-31
    3.3.2 采样探头  31-32
    3.3.3 采样管线  32
    3.3.4 冷凝系统和干燥器  32-33
    3.3.5 采样泵  33
  3.4 数据采集与系统控制  33-34
  3.5 本套系统难点及采用的关键技术  34-35
    3.5.1 系统开发的主要难点  34
    3.5.2 关键技术及分析  34-35
  3.6 本章小结  35-36
第4章 上位机组态软件(MCGS)的设计  36-56
  4.1 组态软件的选择  36
  4.2 MCGS介绍  36-40
    4.2.1 MCGS组态软件的功能和特点  37-39
    4.2.2 MCGS组态软件的系统构成  39-40
  4.3 本课题基于MCGS的上位机设计  40-53
    4.3.1 主控窗口  41-42
    4.3.2 用户窗口  42-46
    4.3.3 设备窗口  46-49
    4.3.4 实时数据库  49-50
    4.3.5 运行策略  50-53
  4.4 基于MCGS的本课题其它设计  53-55
  4.5 本章小结  55-56
第5章 下位机控制软件(PLC)的设计  56-76
  5.1 可编程序控制器PLC简介  56-58
    5.1.1 PLC的发展  56
    5.1.2 PLC的结构  56-58
    5.1.3 PLC的基本类型  58
  5.2 西门子S7-200PLC简介  58-64
    5.2.1 西门子S7-200PLC的功能概述  58-59
    5.2.2 西门子S7-200PLC的特点  59-60
    5.2.3 西门子S7-200PLC的硬件结构  60
    5.2.4 西门子S7-200PLC的工作原理  60-62
    5.2.5 西门子S7-200PLC的编程语言  62-63
    5.2.6 Step7-Micro/WIN编程软件简介  63
    5.2.7 西门子S7-200PLC的程序结构  63-64
  5.3 上位机与S7-200PLC通信  64
  5.4 本课题基于PLC的下位机设计  64-74
    5.4.1 PLC的模块连接及I/O地址分配  64-67
    5.4.2 PLC的程序设计  67-74
  5.5 本章小结  74-76
第6章 PLC的仿真及CEMS综合分析  76-84
  6.1 PLC仿真  76-78
  6.2 CEMS综合分析  78-83
  6.3 本章小结  83-84
第7章 结论与展望  84-86
参考文献  86-90
致谢  90

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境质量评价与环境监测 > 环境监测 > 大气监测
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