污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

【摘要】：污水處理是控制環(huán)境污染的重要措施,具有廣泛和深遠(yuǎn)的意義。然而污水處理過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的非線性、多變量的控制過(guò)程,傳統(tǒng)的污水處理廠的控制多采用常規(guī)的儀表控制,以手動(dòng)控制為主,依靠操作工人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。這種方式水處理質(zhì)量不穩(wěn)定,勞動(dòng)生產(chǎn)率低,系統(tǒng)信息分散。 本文針對(duì)污水處理場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用需要,從綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的完整性、可靠性、開(kāi)放性和可擴(kuò)充性幾個(gè)方面,比較分析了多種工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)連接方式,提出了基于PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的通信網(wǎng)絡(luò)方案。針對(duì)污水曝氣過(guò)程控制的間歇性、非線性、大滯后、直接控制變量難以在線測(cè)量等控制難點(diǎn),通過(guò)MATLAB仿真,比較了PID、模糊控制控制策略的運(yùn)用結(jié)果。由于模糊控制策略控制效果較好,并且不需要對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,本文選用簡(jiǎn)單易行的查控制表方法在PLC上實(shí)現(xiàn)模糊控制策略?？紤]PID原理簡(jiǎn)單,使用方便,而且是工業(yè)控制過(guò)程中最基本的控制方式,本文提出了在常規(guī)PID的基礎(chǔ)上,采用模糊推理方法,對(duì)PID的控制參數(shù)進(jìn)行在線自整定的設(shè)計(jì)思想。 另外,由于污水處理廠多為大功率設(shè)備,論文對(duì)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)計(jì)時(shí)采用了變頻器、軟啟動(dòng)器等設(shè)備,來(lái)節(jié)約能源、保障設(shè)備安全。 【關(guān)鍵詞】：污水處理 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線 模糊控制策略 參數(shù)在線自整定
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1. 問(wèn)題的提出9-10
• 1.2. 污水處理的工藝流程10-12
• 1.3. 國(guó)內(nèi)外污水處理廠自動(dòng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4. 污水處理控制技術(shù)的難點(diǎn)14-16
• 1.5 論文內(nèi)容和主要工作16-19
• 第二章 污水處理廠的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)19-29
• 2.1. 網(wǎng)絡(luò)的選擇19-23
• 2.2. PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)配置23-26
• 2.3. 污水處理廠網(wǎng)絡(luò)通信軟件設(shè)計(jì)26-27
• 2.4. 本章小結(jié)27-29
• 第三章 污水曝氣過(guò)程控制策略的研究29-41
• 3.1 污水曝氣工藝概述29-30
• 3.2 曝氣過(guò)程控制參數(shù)選擇30-31
• 3.3 污水曝氣一般控制策略31-39
• 3.3.1 曝氣過(guò)程仿真模型的建立31-32
• 3.3.2 曝氣過(guò)程PID控制32-34
• 3.3.3 模糊控制算法34-38
• 3.3.4 策略比較38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-41
• 第四章 污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)施41-57
• 4.1. 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)41-43
• 4.2 污水泵站控制的實(shí)施43-47
• 4.2.1 污水泵站的工藝及控制要求43-44
• 4.2.2 污水泵站電氣設(shè)計(jì)(變頻器應(yīng)用)44-45
• 4.2.3 提升泵站PLC控制實(shí)現(xiàn)45-47
• 4.3. 污水曝氣控制的實(shí)施47-55
• 4.3.1 曝氣原理分析47-52
• 4.3.2. 曝氣過(guò)程電氣方案(變頻器應(yīng)用)52-54
• 4.3.3. 污水曝氣PLC控制實(shí)現(xiàn)54-55
• 4.4. 本章小結(jié)55-57
• 第五章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1. 結(jié)論57
• 5.2. 展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-61
• 致謝61-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62

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