污水处理控制系统的设计

【摘要】： 随着我国经济的飞速发展,资源、环境之间矛盾日趋尖锐,使我国的现代化建设面临严峻的挑战。尤其是我国水资源的短缺和污染现象严重,已经引起了国家的高度重视,污水处理项目的实施已经刻不容缓。 目前,我国大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全性低、管理不当,效率普遍低于世界标准。污水处理系统中的曝气过程控制、数据通讯和监控管理是急需解决的主要问题。 本文针对某企业污水处理厂的污水处理项目,设计了一套包括现场控制层、显示操作层和远程信息监视层的集成自动化控制系统。该控制系统采用稳定性、可靠性高的PLC(可编程逻辑控制器)作为现场控制层的控制器,利用先进的以太网通讯和GPRS无线传输技术构建了一个管理和监控网络。整个系统应用组态和编程,为用户提供了友好的人机界面。所设计的系统既着眼于污水处理设备的安全、经济运行,又着眼于控制系统的监控管理和通讯质量,有效的提高了污水处理控制系统的处理效率。 污水处理过程中,接触氧化池的溶解氧含量控制效果直接影响到水处理的效率。针对溶解氧含量难以控制和其给定值难以确定的问题,设计了结构简单、物理意义清晰、投运方便的仿人智能控制算法,并给出了溶解氧含量给定值优化调整方案,应用到曝气过程变频控制。仿真结果表明,该方法控制效果良好,而且具有高效、节能、节约成本的特点。 本设计实现了污水处理系统的数据通讯和自动监控,降低了曝气过程控制的难度,提高了污水处理的技术管理水平。对于解决环境污染和日益严峻的能源危机具有重大的现实意义。 【关键词】：污水处理 PLC 组态软件 曝气控制
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：X703;TP273.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 污水处理的国内外现状11-13
• 1.2 课题的背景13-14
• 1.3 污水处理控制的难点14-15
• 1.4 本文主要内容15-17
• 第2章 污水处理控制系统总体介绍17-25
• 2.1 污水处理基本概念17-18
• 2.2 污水处理工艺概述18-20
• 2.3 某企业污水处理控制系统设计20-25
• 2.3.1 工艺要求20-22
• 2.3.2 系统的控制技术要求22-25
• 第3章 控制系统的设计25-47
• 3.1 控制系统方案的设计25-27
• 3.2 远程操作站的设计27-39
• 3.2.1 监控部分界面的设计27-35
• 3.2.2 系统管理界面的设计35-37
• 3.2.3 现场控制站与操作站间的通讯设计37-39
• 3.3 现场控制站的设计39-47
• 3.3.1 硬件的设计39-42
• 3.3.2 控制站软件的设计42-47
• 第4章 污水曝气控制过程的设计47-66
• 4.1 曝气过程控制的任务47
• 4.2 曝气过程仿真模型的建立47-49
• 4.3 曝气过程控制算法分析49-54
• 4.4 仿人智能控制算法54-60
• 4.4.1 仿人智能控制原理54
• 4.4.2 仿人智能控制结构54-55
• 4.4.3 仿人智能控制器的设计55-58
• 4.4.4 仿人智能控制算法的分析58-60
• 4.5 曝气过程给定值的优化调整60-61
• 4.6 控制算法的实现61-63
• 4.7 风机变频控制在曝气过程中的应用63-66
• 第5章 总结与展望66-68
• 5.1 总结66
• 5.2 展望66-68
• 参考文献68-70
• 致谢70-71
• 研究生履历71

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