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基于无线网络的水处理控制系统设计与优化

作　者: 孙伟
导　师: 陈伟平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 水处理无线局域网校准
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 32次
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内容摘要

随着水污染问题的日益严重,水处理行业受到了高度重视。近年来我国逐步加大了水处理行业的投资,水处理行业将是21世纪最有发展前途的行业之一。在水处理工艺当中,温度、压力、流量、液位、PH值等重要参数往往随着时间的变化而变化,因此如何准确、实时的获得这些数据将成为污水处理环节中的一个关键技术。本文设计了一种利用无线局域网进行数据传输的水处理控制系统。首先介绍了水处理控制系统的三个组成部分,包括组态软件、数据采集与控制模块和无线传输模块,其中重点介绍了无线局域网的两种组网方式。然后针对系统的构成,详细地介绍了数字输入模块、数字输出模块、模拟输入模块、模拟输出模块和主控模块的硬件设计原理以及软件设计流程,并根据实际生产中遇到的问题,对其进行可靠性改善。根据水厂工艺复杂、子板数量需求较多的实际情况,本文进行了子模块的扩展设计。扩展板在被主控模块控制的同时,还起到连接其他子模块的作用,因此扩展板必须既具有与其他子模块相同的通信协议,又具有与主控系统相同的接口,本论文根据这些原则设计出扩展板的硬件电路和软件程序。最后搭建测试系统对所有子模块进行测试,并对模拟输入模块和模拟输出模块进行校准,使其误差全部降到±3%以下。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章绪论  8-13
  1.1 课题背景  8
  1.2 国内外发展现状  8-11
  1.3 研究的目的和意义  11
  1.4 论文研究的内容  11-13
第2章水处理控制系统设计与优化  13-28
  2.1 总体介绍  13-14
  2.2 硬件设计  14-23
    2.2.1 模拟输入模块  14-16
    2.2.2 模拟输出模块  16-19
    2.2.3 数字输入模块  19-20
    2.2.4 数字输出模块  20-22
    2.2.5 主控模块  22-23
  2.3 软件设计  23-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章扩展模块的软硬件设计  28-33
  3.1 硬件设计  29-30
  3.2 软件设计  30-32
  3.3 本章小结  32-33
第4章无线网络的设计与优化  33-44
  4.1 网络结构设计  33-38
    4.1.1 组网方式分析  33-35
    4.1.2 组网方式设计  35-38
  4.2 网络性能优化与仿真  38-43
    4.2.1 网络吞吐量分析与优化  38-39
    4.2.2 OPNET 仿真分析  39-43
  4.3 本章小结  43-44
第5章系统测试  44-53
  5.1 数字输入模块测试  45-46
  5.2 数字输出模块测试  46
  5.3 模拟输入模块测试  46-49
  5.4 模拟输出模块测试  49-52
  5.5 本章小结  52-53
结论  53-54
参考文献  54-58
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果  58-60
致谢  60

基于无线网络的水处理控制系统设计与优化

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