污水处理控制及通讯系统的设计与实现

【摘要】：近年来,随着工业和经济的飞速发展,污水的排放量越来越大,水污染问题日益严重危害着生态环境和人们的身体健康；同时,我国又是一个水资源匮乏国家,有效利用水资源才能满足人们对水日益增长的需求。因此,污水处理是一项刻不容缓的任务。 本论文以上海白龙港污水处理厂二期扩建的自控系统项目为背景,分析污水处理各工艺段设备的控制要求,通过罗克韦尔大型控制器ControlLogix平台搭建自控系统的总体结构,并通过编程软件RSLogix5000对控制方案进行编译、调试,实现污水处理厂现场控制设备的自动控制。由于污水厂自控系统共有三层网络,且设备较多,有些设备只提供了一种通讯接口,因此,本论文将对通讯模块组态、配置转换协议的网关,使上位机、控制站、控制子站和设备层各层形成一个互通网络,实现数据共享、集中管理、分散控制的模式,以满足安全可靠的控制原则。 该项目投入运行后,各设备运行状态稳定,通讯正常,各工艺段工艺参数显示该污水厂的出水水质达到了国家标准。 【关键词】：污水处理系统 ControlLogix 现场总线 Anybus
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 研究背景及意义9
• 1.2 污水处理技术9-12
• 1.2.1 活性污泥法10
• 1.2.2 缺氧-好氧法脱氮工艺10
• 1.2.3 厌氧-缺氧-好氧脱氮除磷工艺10-11
• 1.2.4 倒置A-A-O处理工艺11-12
• 1.3 污水处理自控技术发展现状12-13
• 1.4 论文的研究内容与安排13-15
• 第2章 污水处理工艺流程及自动控制系统结构15-23
• 2.1 项目背景15
• 2.2 污水处理工艺流程15-16
• 2.3 自动控制系统结构16-21
• 2.3.1 中央控制系统16-17
• 2.3.2 PLC控制系统17-20
• 2.3.3 现场设备及仪表20-21
• 2.4 现场控制站模块配置21-22
• 2.4.1 控制点数21
• 2.4.2 现场控制站模块配置21-22
• 2.5 小结22-23
• 第3章 污水处理自动控制要求的实现23-33
• 3.1 自动控制方案23-28
• 3.1.1 格栅除污机设备控制23-24
• 3.1.2 泵的控制24-27
• 3.1.3 闸门、堰门控制27-28
• 3.2 控制系统的软件设计28-32
• 3.2.1 可编程控制器28
• 3.2.2 编程软件RSLogix500028-29
• 3.2.3 PLC实现功能29-32
• 3.3 小结32-33
• 第4章 自动控制系统通信实现33-52
• 4.1 全厂通讯网络架构33-34
• 4.2 生物反应池通讯实现34-41
• 4.2.1 与本地I/O通讯34
• 4.2.2 与远程I/O通讯34-37
• 4.2.3 电气参数数据采集37-40
• 4.2.4 与罗克韦尔小型PLC通讯40-41
• 4.3 鼓风机房通讯41-46
• 4.4 出水泵房通讯实现46-48
• 4.5 现场控制站工业以太网功能的实现48-51
• 4.5.1 以太网模块的配置49-50
• 4.5.2 远程控制站间的数据通信50-51
• 4.6 小结51-52
• 第5章 系统调试与运行效果52-60
• 5.1 系统调试52-55
• 5.1.1 预调试52
• 5.1.2 控制系统单机调试52-54
• 5.1.3 联机调试54-55
• 5.2 运行效果55-59
• 5.2.1 上位机功能实现55-58
• 5.2.2 出水水质参数58-59
• 5.3 小结59-60
• 第6章 总结与展望60-61
• 6.1 全文总结60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士期间发表的论文65

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