基于現(xiàn)場總線的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究

【摘要】：現(xiàn)場總線技術(shù)具有數(shù)字化、全分散性、開放性和互操作性等特點(diǎn),代表了今后工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的方向,是當(dāng)前自動(dòng)控制領(lǐng)域中倍受關(guān)注的技術(shù)之一。本文根據(jù)城市污水處理廠的實(shí)際案例,分析并設(shè)計(jì)了基于現(xiàn)場總線技術(shù)的城市污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)。 本文首先在理論上對(duì)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的探討和闡述,介紹了現(xiàn)場總線的概念、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信模型以及五種典型的現(xiàn)場總線,并且尤為深入的對(duì)PROFIBUS現(xiàn)場總線進(jìn)行了闡述。然后根據(jù)污水處理廠實(shí)際應(yīng)用的需要,從綜合自動(dòng)化控制系統(tǒng)的完整性、可靠性、開放性及可擴(kuò)充性幾個(gè)方面,比較分析了DCS、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)等工業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的連接方式,提出了基于PROFIBUS現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的通信方案。并且依據(jù)城市污水處理工藝實(shí)例給出了污水處理過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和具體實(shí)施細(xì)節(jié)。 另外,城市污水處理過程工藝復(fù)雜,具有連續(xù)生產(chǎn)、參數(shù)檢測困難、非線性、間歇性、大滯后、干擾多等特點(diǎn)。本文針對(duì)污水處理過程中的污水曝氣過程進(jìn)行了控制策略的研究,并且通過用MATLAB軟件仿真,比較了傳統(tǒng)PID控制法和模糊控制法的運(yùn)行結(jié)果。由于模糊控制策略控制效果較好,而且不需要控制對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,本文選用了簡單易行的查控制表方法在PLC上實(shí)現(xiàn)模糊控制策略。 在文章的最后,本文對(duì)現(xiàn)場總線技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的應(yīng)用前景作了展望。 【關(guān)鍵詞】：現(xiàn)場總線 DCS PROFIBUS 工業(yè)以太網(wǎng) PLC 模糊控制 污水處理
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：X703.3
【目錄】：

• 第一章 緒論9-14
• 1．1 污水處理現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-11
• 1．1．1 我國水資源概況9-10
• 1．1．2 城市污水處理情況10
• 1．1．3 污水處理的發(fā)展趨勢10-11
• 1．2 實(shí)現(xiàn)污水處理自動(dòng)控制的技術(shù)背景11-12
• 1．3 本課題研究的內(nèi)容及意義12-13
• 1．4 本章小結(jié)13-14
• 第二章 現(xiàn)場總線技術(shù)綜述14-41
• 2．1 現(xiàn)場總線技術(shù)14-22
• 2．1．1 現(xiàn)場總線的概述14-16
• 2．1．2 現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)16-18
• 2．1．3 現(xiàn)場總線的通信模型18-20
• 2．1．4 五種典型的現(xiàn)場總線20-22
• 2．2 PROFIBUS現(xiàn)場總線22-35
• 2．2．1 PROFIBUS現(xiàn)場總線概述22-26
• 2．2．2 PROFIBUS-DP26-32
• 2．2．3 PROFIBUS-PA32-33
• 2．2．4 PROFIBUS-FMS33-35
• 2．3 可編程邏輯控制器35-40
• 2．3．1 PLC的發(fā)展35-37
• 2．3．2 PLC的特點(diǎn)及主要功能37-39
• 2．3．3 PLC的編程語言39-40
• 2．4 本章小結(jié)40-41
• 第三章 污水處理控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)41-51
• 3．1 污水處理的主要方法41-45
• 3．1．1 污水處理方法簡介41
• 3．1．2 城市污水處理系統(tǒng)41-44
• 3．1．3 活性污泥法工藝概述44-45
• 3．2 控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原則45
• 3．3 污水處理廠控制網(wǎng)絡(luò)的選擇45-47
• 3．4 污水處理過程自動(dòng)控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)47-50
• 3．4．1 系統(tǒng)構(gòu)成及功能47-50
• 3．4．2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)50
• 3．4．3 系統(tǒng)防雷50
• 3．5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 污水處理控制系統(tǒng)的實(shí)施51-70
• 4．1 污水泵站控制區(qū)51-56
• 4．1．1 污水泵站工藝及控制要求51-55
• 4．1．2 污水泵站 PLC控制柜的設(shè)計(jì)55-56
• 4．1．3 污水泵站 PLC程序功能56
• 4．2 反應(yīng)池站控制區(qū)56-61
• 4．2．1 反應(yīng)池站工藝及控制要求57-60
• 4．2．2 反應(yīng)池站 PLC控制柜的設(shè)計(jì)60
• 4．2．3 反應(yīng)池站 PLC程序功能60-61
• 4．3 鼓風(fēng)機(jī)站控制區(qū)61-63
• 4．3．1 鼓風(fēng)機(jī)站工藝及控制要求61-62
• 4．3．2 鼓風(fēng)機(jī)站 PLC控制柜的設(shè)計(jì)62-63
• 4．3．3 鼓風(fēng)機(jī)站 PLC程序功能63
• 4．4 數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)63-64
• 4．5 過程監(jiān)控層的實(shí)現(xiàn)64-69
• 4．5．1 過程監(jiān)控層的結(jié)構(gòu)64
• 4．5．2 監(jiān)控系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)64-69
• 4．6 本章小結(jié)69-70
• 第五章 污水曝氣過程控制策略的研究70-86
• 5．1 曝氣過程工藝概述70-71
• 5．2 曝氣過程控制參數(shù)的選擇71-72
• 5．3 曝氣過程仿真模型的建立72-73
• 5．4 曝氣過程控制策略的研究73-85
• 5．4．1 PID控制73-74
• 5．4．2 模糊控制74-84
• 5．4．3 控制策略的比較84-85
• 5．5 本章小結(jié)85-86
• 第六章 總結(jié)與展望86-88
• 6．1 工作總結(jié)86
• 6．2 前景展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-90
• 致謝90-91
• 碩士期間發(fā)表論文情況91

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多泵系統(tǒng)的控制策略研究    汪小澄,肖志懷,李杭生,陳正

用溶解氧濃度作為SBR法過程和反應(yīng)時(shí)間控制參數(shù)    王淑瑩,彭永臻,周利,彭永恒

PROF IBUS-DP在中小型污水處理廠的應(yīng)用設(shè)計(jì)    劉均,陳國海

控制網(wǎng)絡(luò)在濟(jì)鋼連鑄機(jī)中的應(yīng)用    黃紹偉;

自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在冶金工業(yè)中的應(yīng)用    韓精華;

Profibus現(xiàn)場總線技術(shù)在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用    周曉望;

PROFIBUS在寶鋼一鋼污水處理廠的應(yīng)用    白力宏;

基于Profibus和iFIX的中央空調(diào)控制系統(tǒng)    楊曉慶;左為恒;李昌春;

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現(xiàn)場總線技術(shù)及其控制系統(tǒng)縱橫談    佟云峰;楊衛(wèi)華;黃瑋;李之昂;張帆;

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基于Industrial Ethernet水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    孔繁鎳;羅家政;

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PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)在水泥工業(yè)控制中的應(yīng)用    譚思云;李志明;

港務(wù)公司礦15#變電氣系統(tǒng)改造    肖偉;苑紅建;曾少華;張祖干;

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工業(yè)以太網(wǎng)及現(xiàn)場總線技術(shù)在汽車加工業(yè)中的發(fā)展與應(yīng)用    彭葵;

現(xiàn)場總線技術(shù)在新鋼公司6號(hào)高爐應(yīng)用    嚴(yán)小斌 章昱紅

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基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的SCADA礦渣粉磨控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    毛廣海 陳俊

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