醫(yī)院污水處理分布式控制的研究與設(shè)計

【摘要】：醫(yī)院污水中除一般生活污水外,還含有化學(xué)物質(zhì)、放射性廢水和病原體等。因此,須經(jīng)過處理后才能排放,特別是肝炎等傳染病房排出來的污水,必須經(jīng)消毒后才可排放。 本文從醫(yī)院污水現(xiàn)場設(shè)備運行狀況及排水安全等需求出發(fā),提出了建立多層分布式系統(tǒng)設(shè)計方案,形成污水處理遠(yuǎn)程監(jiān)控的模型架構(gòu)。結(jié)合醫(yī)院的實際情況,根據(jù)污水處理的工藝要求,比較分析了多種現(xiàn)場總線的工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)連接方式。從分布式系統(tǒng)的完整性、可靠性、開放性和可擴充性幾個方面出發(fā),提出了基于RS-485總線的現(xiàn)場通信方案。與醫(yī)院工程技術(shù)人員協(xié)作設(shè)計了基于工業(yè)控制計算機和智能模塊的污水處理分布式控制系統(tǒng)。 污水處理分布式控制系統(tǒng)由上位機和下位機組成。上位機開發(fā)使用組態(tài)軟件來實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理功能,具體包括：工藝流程顯示、實時數(shù)據(jù)采集顯示、歷史數(shù)據(jù)報表、故障報警等功能?；诓季€安裝簡單、接口數(shù)量少、設(shè)計實現(xiàn)成本低等考量,上位機和下位機選擇了以RS-485串行通訊接口連接。RS-485通訊協(xié)議系統(tǒng)使用屏蔽雙絞線進行數(shù)據(jù)發(fā)送和接受,雙絞線使信號的傳輸更加穩(wěn)定、可靠,并能抑制通信線路上的噪音。依據(jù)選擇的通訊網(wǎng)絡(luò),我配合醫(yī)院工程技術(shù)人員對個別下位機設(shè)備進行了設(shè)備選型,下位機包括設(shè)備自帶控制器、總線儀表以及數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)等。選用研華485智能模塊通過多通道I/O模塊實現(xiàn)對無通訊功能的現(xiàn)場儀表或設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。山大華特H2000二氧化氯發(fā)生器自帶控制器且?guī)в?85通訊接口,可以直接接入485網(wǎng)絡(luò)中。但是因為該控制器非組態(tài)王默認(rèn)通訊設(shè)備,所以本文對其與上位機的通訊做了相關(guān)研究,經(jīng)過調(diào)試后二氧化氯發(fā)生器同上位機通訊及時正常無誤。 分布式控制的應(yīng)用使醫(yī)院污水處理系統(tǒng)穩(wěn)定安全,滿足了生產(chǎn)和工藝的要求。系統(tǒng)硬件配置先進,上位機軟件設(shè)計合理、實用,提高了污水處理效果和管理水平。經(jīng)過一段時間的實際運行表明,系統(tǒng)對現(xiàn)場設(shè)備的監(jiān)控準(zhǔn)確：對二氧化氯發(fā)生器的控制穩(wěn)定及時。排放滿足了國家對污水排放的要求,采用的基于PID的模糊控制,使二氧化氯生產(chǎn)節(jié)省了原料,達(dá)到了設(shè)計要求。 【關(guān)鍵詞】：多層分布式系統(tǒng) 污水處理 組態(tài)軟件
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：X799.5
【目錄】：

• 摘要8-10
• ABSTRACT10-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 前言12
• 1.2 醫(yī)院污水處理的特點12-13
• 1.3 污水處理的國內(nèi)外現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本文的研究意義及主要工作15-17
• 第二章 污水處理工藝及控制17-22
• 2.1 污水處理介紹17
• 2.2 污水相關(guān)指標(biāo)17-18
• 2.3 醫(yī)院污水處理技術(shù)及污水處理工藝選擇18-20
• 2.3.1 醫(yī)院污水處理技術(shù)18
• 2.3.2 醫(yī)院污水處理工藝的選擇18-19
• 2.3.3 典型CASS工藝流程19-20
• 2.4 醫(yī)院污水消毒20-22
• 2.4.1 二氧化氯消毒介紹20
• 2.4.2 二氧化氯發(fā)生器介紹20-22
• 第三章 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計22-30
• 3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)總體設(shè)計22-25
• 3.1.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)22-23
• 3.1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型23-25
• 3.2 現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)選擇25-27
• 3.3 數(shù)據(jù)采集模塊的選用27-28
• 3.4 硬件系統(tǒng)的集成28-30
• 第四章 軟件的選擇及功能設(shè)計30-55
• 4.1 組態(tài)軟件的發(fā)展、軟件產(chǎn)品介紹及功能30-32
• 4.1.1 組態(tài)軟件特點30
• 4.1.2 國內(nèi)外主要組態(tài)軟件30-31
• 4.1.3 軟件的選擇及功能介紹31-32
• 4.2 基于組態(tài)王的軟件開發(fā)32-41
• 4.2.1 人機界面設(shè)計32-37
• 4.2.2 構(gòu)建I/O串口通訊37-39
• 4.2.3 基于組態(tài)王的I/O控制39-41
• 4.3 與二氧化氯發(fā)生器的通訊41-48
• 4.3.1 MODBLS通訊協(xié)議41-42
• 4.3.2 通訊預(yù)設(shè)參數(shù)42
• 4.3.3 通訊信息傳輸過程42
• 4.3.4 通訊報文42-46
• 4.3.5 組態(tài)軟件中的設(shè)置46-48
• 4.4 基于PID的余氯控制48-53
• 4.5 網(wǎng)絡(luò)功能和遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計53-55
• 第五章 系統(tǒng)運行情況及展望55-57
• 5.1 項目運行情況及總結(jié)55
• 5.2 項目展望55-57
• 參考文獻(xiàn)57-58
• 致謝58-59
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表59

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