云南礦山污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)研究

【摘要】：污水處理過(guò)程是個(gè)多變量的復(fù)雜的控制過(guò)程,傳統(tǒng)的污水處理廠(chǎng)的控制多以手動(dòng)控制為主,加上常規(guī)的儀表控制,這種依靠人工經(jīng)驗(yàn)的控制方式,出水質(zhì)量不穩(wěn)定,生產(chǎn)效率不高,能源利用率低。為了保證水處理的質(zhì)量,降低污水處理的生產(chǎn)成本,必須采用先進(jìn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)控制污水的處理過(guò)程。本文礦山污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)是以云南某礦山生活區(qū)污水處理站為背景,設(shè)計(jì)一個(gè)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng),污水的處理工藝是采用化學(xué)沉淀法和先進(jìn)的CASS工藝,控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用工控機(jī)(IPC)+可編程邏輯控制器(PLC)的DCS控制模式,該結(jié)構(gòu)功能完整,組態(tài)較為靈活,擴(kuò)展性好。污水處理的pH和濃密池底流濃度的控制環(huán)節(jié),采用PID控制算法,保證出水質(zhì)量的穩(wěn)定?？刂葡到y(tǒng)的上位機(jī)監(jiān)控軟件采用WinCC7.0,下位機(jī)采用西門(mén)子S7-300 PLC,使用西門(mén)子STEP7編程設(shè)計(jì)下位機(jī)PLC的控制程序。本文首先在討論分析污水處理的工藝方法基礎(chǔ)上,描述了礦山生活區(qū)污水處理的工藝流程。接著詳細(xì)介紹了S7-300 PLC和編程軟件STEP7。結(jié)合工藝的基礎(chǔ)上給出了總體控制方案,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、硬件配置、編寫(xiě)控制程序和設(shè)計(jì)上位監(jiān)控軟件。調(diào)試控制系統(tǒng),將系統(tǒng)投入實(shí)際運(yùn)行?？刂葡到y(tǒng)運(yùn)行后,經(jīng)該系統(tǒng)處理后的水質(zhì)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn),性能穩(wěn)定,完全滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。文章最后對(duì)污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展方向提出了一些展望。 【關(guān)鍵詞】：污水處理 自動(dòng)控制 PLC PID控制
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X751
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 文獻(xiàn)綜述11-16
• 1.1 課題背景11-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的自動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 污水處理自動(dòng)控制的難點(diǎn)14-15
• 1.4 本論文研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 污水處理工藝16-21
• 2.1 污水的成分16
• 2.2 污水處理工藝16-17
• 2.3 CASS工藝的特點(diǎn)17-18
• 2.4 出水消毒工藝18-19
• 2.5 本項(xiàng)目污水處理工藝19-21
• 第三章 西門(mén)子S7-300系列PLC21-32
• 3.1 PLC概述21-24
• 3.1.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)21-22
• 3.1.2 PLC的特點(diǎn)22
• 3.1.3 PLC的主要應(yīng)用領(lǐng)域22-23
• 3.1.4 PLC產(chǎn)品23-24
• 3.2 PLC工作原理24-26
• 3.3 西門(mén)子S7300可編程控制器26-28
• 3.4 西門(mén)子S7-300PLC的編程軟件簡(jiǎn)介28-32
• 3.4.1 PLC的軟件部分28-29
• 3.4.2 西門(mén)子STEP7簡(jiǎn)介29-32
• 第四章 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)32-47
• 4.1 現(xiàn)代控制系統(tǒng)簡(jiǎn)介32
• 4.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32-34
• 4.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)34-35
• 4.4 設(shè)備選型要求35-36
• 4.5 控制系統(tǒng)的I/O36-38
• 4.6 控制系統(tǒng)主要硬件的選型38-45
• 4.6.1 下位控制單元38-40
• 4.6.2 檢測(cè)儀表40-44
• 4.6.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu)44-45
• 4.7 自動(dòng)控制系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)45-47
• 第五章 污水控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)47-64
• 5.1 系統(tǒng)的控制方式47
• 5.2 PLC程序設(shè)計(jì)47-57
• 5.2.1 控制原理及過(guò)程48-53
• 5.2.2 程序的硬件組態(tài)53-54
• 5.2.3 編寫(xiě)程序54-57
• 5.3 PID控制算法57-64
• 5.3.1 PID控制概述57-60
• 5.3.2 數(shù)字PID控制60-64
• 第六章 上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)64-77
• 6.1 組態(tài)軟件64-65
• 6.2 系統(tǒng)的組態(tài)軟件選擇65
• 6.3 WinCC簡(jiǎn)介65-66
• 6.3.1 WinCC項(xiàng)目管理器66
• 6.4 上位機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)66-77
• 6.4.1 WinCC監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì)70-71
• 6.4.2 趨勢(shì)曲線(xiàn)設(shè)計(jì)71-73
• 6.4.3 組態(tài)報(bào)表設(shè)計(jì)73-77
• 第七章 總結(jié)與展望77-80
• 7.1 控制系統(tǒng)的調(diào)試運(yùn)行結(jié)果77-78
• 7.2 總結(jié)78
• 7.3 展望78-80
• 致謝80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文84
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目84

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