基于PLC的油田污水处理监控系统设计与实现

【摘要】： 油田污水中含有大量的含油污泥、硫化物等,直接排放对环境会造成很严重的污染,本文针对油田污水处理工艺流程,并根据污水处理的控制要求,开发了一套经济高效,结构紧凑,技术含量高的含油污水处理全程自动监控系统。 文章分别从系统的总体构架设计,PLC控制器和变频控制器的设计,硬件的实现,下位机、上位机软件实现,这几个方面阐述。论文根据目前国内外油田污水处理监控系统主流趋势,结合江汉油田王场第一联合站的工业现场环境,深入了解用户的需求之后,确定采用以SIEMENS S7-300系列PLC为核心控制器的小型集散系统构架,并根据控制任务选型仪表设备。同时,针对控制功能的需求,采用传统的闭环PID算法和模糊自整定PID算法相结合的控制器设计方案,对加药量和pH值实现了可靠、稳定、实时的变频控制效果。系统采用SIEMENS S7-300系列PLC配套的SIMATIC Step7开发软件对下位机程序开发,其中自动加药子系统通过控制变频器的频率来控制投药泵和搅拌电机,自动排泥子系统通过控制进口阀和出口阀的憋压时间和排泥时间来控制排泥效果。上位机人机界面选用功能强大的FameView组态软件,实现了画面丰富、动态显示、按钮操作的程控功能,数据报表显示和打印功能,故障诊断和报警功能。文章综述了系统的运行状况,对先进智能控制算法作了一定的阐述,可以系统后续开发的方向。 本文通过研究分析,实现了一个功能强大、运行可靠、性能稳定的油田联合含油污水处理监控系统。 【关键词】：污水处理 监控系统 PLC 自动加药 自动排泥
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 课题背景和意义8-9
• 1.2 国内外的发展现状及趋势9-12
• 1.3 课题研究的内容与设计目标12-13
• 1.4 论文的内容安排13-14
• 2 油田污水站监控系统总体设计方案14-39
• 2.1 油田污水联合站的基本状况14
• 2.2 油田联合站相关工艺流程14-19
• 2.3 项目开发步骤19-20
• 2.4 控制系统的功能分析20-21
• 2.5 控制系统的选型分析21-25
• 2.6 控制系统的设计方案25-28
• 2.7 主要设备及仪表选用28-29
• 2.8 可编程程序控制器及开发29-35
• 2.9 变频控制系统设计35-39
• 3 系统硬件的实现39-45
• 3.1 PLC 控制柜设计与实现39-41
• 3.2 变频器控制柜设计与实现41-45
• 4 系统软件的实现45-65
• 4.1 PLC 软件实现45-50
• 4.2 FAMEVIEW（上位机）组态软件实现50-55
• 4.3 自动加药子系统55-58
• 4.4 自动排泥子系统58-61
• 4.5 数据报表模块61-63
• 4.6 报警处理模块63-65
• 5 总结65-67
• 5.1 工作小结65-66
• 5.2 后续开发及展望66-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-71

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