污水处理厂自动控制系统设计

【摘要】： 污水处理是控制环境污染的重要措施,具有广泛和深远的意义。然而污水处理过程是一个复杂的非线性、多变量的控制过程,传统的污水处理厂的控制多采用常规的仪表控制,以手动控制为主,依靠操作工人的知识和经验。这种方式水处理质量不稳定,劳动生产率低,系统信息分散。为了提高水处理质量,降低水处理成本,必须应用先进的自动控制设备和技术,设计全自动控制的污水处理厂。 本文以株洲市某污水处理厂为背景,设计了一个自动控制系统。污水及污泥的处理采用改良氧化沟法,自动控制系统结构由可编程逻辑控制器(PLC)+交换机(SWITCH)+工控机(IPC)构成,此结构功能齐全,组态灵活,界面友好,宜于扩展,而且技术成熟,性价比高。考虑到污水处理系统工艺流程复杂,具有滞后性和非线性的特点,在污水处理的絮凝剂投加、氯气投加和曝气控制环节中,采用模糊自整定PID参数控制器,有模糊控制算法在线调整PID参数,使控制系统具有良好的鲁棒性,从而保证稳定的水处理质量,又降低处理成本。控制系统软件上位机采用基于Windows 2000环境下的Intouch 8.0开发,下位机(PLC)采用施耐德PLC梯形图及语句表设计,结合控制组态软件。 文章给出了相关的污水处理工艺流程图、自动控制系统硬件配置以及软件流程图。完成了污水处理厂的自动控制系统的调试,并成功投入运行。运行一年多后表明,经过处理后的水质达到国家规定的排放标准,控制质量高,性能稳定。完全达到设计要求。可以作为同类污水处理厂自动控制系统的设计范例。文章最后对污水处理自动控制系统的发展方向作出了一些展望。 【关键词】：污水处理 自动控制系统 模糊自整定PID参数 DCS
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-14
• 1.1 项目来源11
• 1.2 目的和意义11-12
• 1.3 国内外污水自动控制系统研究现状12-13
• 1.4 污水处理自动控制的难点13
• 1.5 本文所作的主要工作13-14
• 第2章 污水处理工艺流程14-23
• 2.1 污水处理工艺14-18
• 2.2 污泥处理工艺18-19
• 2.3 出水消毒工艺19-20
• 2.4 污水处理厂设计标准与工艺流程20-23
• 第3章 污水处理厂自动控制系统硬件设计23-37
• 3.1 系统结构23-26
• 3.2 自动控制系统实现26-37
• 第4章 污水处理厂自动控制系统软件设计37-57
• 4.1 自动控制方式37
• 4.2 PLC 程序设计37-46
• 4.3 模糊自整定PID 参数控制算法46-50
• 4.4 模糊自整定PID 参数算法的运用50-54
• 4.5 上位机软件设计54-57
• 第5章 调试和运行结果57-61
• 5.1 调试过程57
• 5.2 运行结果57-61
• 结论与展望61-63
• 参考文献63-65
• 致谢65-66
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文66

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