污水處理廠曝氣過程中智能控制的應用研究

【摘要】：本文簡單介紹了國內(nèi)外污水處理的現(xiàn)狀以及污水處理的工藝,通過對比國內(nèi)污水廠自控系統(tǒng)的四種主要的形式——DCS系統(tǒng)、工業(yè)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)以及IPC+PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點,根據(jù)供水公司第一污水處理廠的實際情況選用IPC+PLC的控制方案。分別針對粗格柵間、污水提升泵房、鼓風機房及生化池這幾個控制站點設計相應的自動化控制方案,實現(xiàn)PLC控制,并且分別設計了各個控制系統(tǒng)的硬件及軟件配置。介紹了Profibus現(xiàn)場總線和光纖以太環(huán)網(wǎng)的特點,選擇光纖以太環(huán)網(wǎng)與過程現(xiàn)場總線相結合的多層網(wǎng)絡實現(xiàn)了各PLC控制站點之間的通訊功能。 同時,針對污水處理的曝氣過程控制中的間歇型、非線性、大滯后以及直接控制變量難以在線測控等難點,確定了曝氣過程的控制參數(shù),建立了曝氣過程的仿真模型。比較了SMITH預估控制策略和模糊控制策略的運用效果,確定了模糊控制在污水處理廠曝氣系統(tǒng)的實際應用,并在PLC上實現(xiàn)模糊控制策略。 【關鍵詞】：污水處理 曝氣系統(tǒng) PLC 模糊控制
【學位授予單位】：中國石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TP273.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題的研究意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外自動控制系統(tǒng)技術在污水處理中的應用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 國外自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應用狀況9
• 1.2.2 國內(nèi)自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應用狀況9-10
• 1.3 課題研究內(nèi)容和方案設計10-12
• 1.3.1 課題研究內(nèi)容10
• 1.3.2 課題研究目標10-12
• 第2章 污水處理工藝介紹12-16
• 2.1 城市污水的污染指標12
• 2.2 城市污水處理工藝12-16
• 第3章 污水處理廠控制系統(tǒng)的方案設計16-21
• 3.1 控制系統(tǒng)方案比較16
• 3.2 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)16-17
• 3.2.1 過程現(xiàn)場總線17
• 3.2.2 光纖以太環(huán)網(wǎng)17
• 3.3 控制系統(tǒng)設計17-21
• 3.3.1 監(jiān)控系統(tǒng)配置18-19
• 3.3.2 WinCC概述19-20
• 3.3.3 監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能20-21
• 第4章 污水處理廠自動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)21-30
• 4.1 粗格柵間PLC站21-26
• 4.1.1 粗格柵間控制方案21-22
• 4.1.2 污水提升泵房控制方案22
• 4.1.3 粗格柵間站PLC配置22-24
• 4.1.4 粗格柵間站PLC控制的實現(xiàn)24-26
• 4.2 鼓風機房PLC站26-30
• 4.2.1 鼓風機房及生化池的控制方案26-27
• 4.2.2 鼓風機房站配置及PLC控制的實現(xiàn)27-30
• 第5章 智能控制在污水處理曝氣過程中的應用研究30-40
• 5.1 曝氣過程中控制參數(shù)的選擇30
• 5.2 曝氣過程仿真模型的建立30-31
• 5.3 曝氣過程控制策略對比研究31-38
• 5.3.1 SMITH預估算法控制策略32-33
• 5.3.2 模糊控制的控制策略33-38
• 5.4 曝氣過程控制策略選擇38-40
• 第6章 總結與展望40-41
• 參考文獻41-43
• 致謝43-44
• 攻讀碩士學位期間取得的成果44

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