本文關(guān)鍵詞：城市污水處理工藝控制方案設(shè)計(jì)及曝氣控制優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 三溝式氧化溝 PLC 組態(tài)王 曝氣系統(tǒng) Smith-模糊PID

【摘要】：近年來(lái),環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益受到人們的關(guān)注,而污水是造成環(huán)境污染的重要因素之一,因此,發(fā)展污水處理事業(yè)勢(shì)在必行�，F(xiàn)今,污水處理廠越來(lái)越多,但大部分自動(dòng)化水平很低,導(dǎo)致浪費(fèi)大量的人力物力,而且出水水質(zhì)并不穩(wěn)定,因此,提升其自動(dòng)化水平已迫在眉睫。本文研究對(duì)象為達(dá)坂城污水處理廠的自動(dòng)控制系統(tǒng),針對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)了一套集監(jiān)控級(jí)、控制級(jí)以及現(xiàn)場(chǎng)級(jí)于一體的分布式控制系統(tǒng)。控制方法則選用PLC+IPC方式,其中PLC選用西門子S7-400 PLC,基于本廠的工藝流程,通過(guò)STEP 7實(shí)現(xiàn)控制程序的開(kāi)發(fā);IPC的組態(tài)軟件則選用組態(tài)王軟件;應(yīng)用于污水處理的通信方式很多,通過(guò)分析其優(yōu)缺點(diǎn)并結(jié)合實(shí)際情況,通信方式選用“PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線+工業(yè)以太網(wǎng)”。氧化溝的曝氣控制是本控制系統(tǒng)中的難點(diǎn)之一,主要因?yàn)槠貧膺^(guò)程具有大滯后、非線性的特性,因此本文對(duì)其曝氣控制過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化,首先對(duì)曝氣系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行選擇,選定溶解氧濃度(DO)作為控制參數(shù),其次設(shè)計(jì)了曝氣過(guò)程基于DO的簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型,并在SIMULINK進(jìn)行建模,分別加入PID、模糊PID以及Smith-模糊PID三種控制方案,對(duì)三種方案的仿真效果進(jìn)行比較,得出Smith-模糊PID方案的超調(diào)量、上升時(shí)間和調(diào)節(jié)時(shí)間比其它兩種方案的仿真結(jié)果要小,控制效果最佳。本控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)也分為上位機(jī)和下位機(jī),下位機(jī)通過(guò)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)污水處理廠的控制要求,特別是曝氣控制部分,采用模糊PID控制策略,從而使出水效果更好,而上位機(jī)則通過(guò)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理流程的監(jiān)控畫(huà)面的設(shè)計(jì),利用組態(tài)王強(qiáng)大的組態(tài)功能,實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理過(guò)程的持續(xù)監(jiān)測(cè)及控制。運(yùn)行該系統(tǒng)后,出水水質(zhì)已達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了污水處理廠的自動(dòng)控制及監(jiān)測(cè),提高了污水處理的自動(dòng)化水平,對(duì)于類似環(huán)境污染問(wèn)題的解決具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：X703;TP273

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 錢超;;基于打葉復(fù)烤設(shè)備中Profibus-DP通訊故障的分析與排查[J];云南科技管理;2016年03期

2 郝竹銀;常海軍;齊劍;李峰;闞杰;;Smith預(yù)估器的模糊PID算法控制大棚溫度的設(shè)計(jì)[J];黑龍江科技信息;2016年10期

3 廖衛(wèi)中;郝瑩;李庚;;Smith預(yù)估算法在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];實(shí)驗(yàn)室科學(xué);2014年01期

4 張海紅;武建衛(wèi);史丹青;郭夕琴;;基于PLC控制的水塔水位的控制設(shè)計(jì)[J];電子制作;2013年19期

5 賴文德;;PLC和觸摸屏控制的變頻恒壓供水系統(tǒng)分析與實(shí)現(xiàn)[J];電工技術(shù);2013年06期

6 王慧臣;;PROFIBUS在圓盤澆鑄機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];銅業(yè)工程;2012年04期

7 胡素紅;方建安;;大滯后系統(tǒng)的Smith在線辨識(shí)預(yù)估控制的研究[J];機(jī)電工程;2012年03期

8 何小虎;李璐;田林;;模糊PID控制在吸收塔PH值控制中的應(yīng)用[J];可編程控制器與工廠自動(dòng)化;2011年01期

9 梁凱;許江濤;尚培祥;;基于模糊規(guī)則的SSSC智能控制器設(shè)計(jì)[J];電力科學(xué)與工程;2010年03期

10 賀徽;周建中;譚建華;寇攀高;;基于Mamdani模糊PID的同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 楊躍;三溝式氧化溝工藝數(shù)值模擬與優(yōu)化運(yùn)行研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李浩;基于史密斯預(yù)估補(bǔ)償?shù)淖冿L(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)性能優(yōu)化研究[D];西安建筑科技大學(xué);2016年

2 鄒娜;基于組態(tài)軟件和PLC在污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用[D];華南理工大學(xué);2015年

3 周密;湖南省村鎮(zhèn)污水處理工藝技術(shù)遴選優(yōu)化研究[D];湖南大學(xué);2015年

4 趙立儒;基于智能算法的主動(dòng)配電網(wǎng)自愈及調(diào)度優(yōu)化研究[D];燕山大學(xué);2015年

5 余穎聰;彩涂線糾偏裝置設(shè)計(jì)與分析[D];天津大學(xué);2015年

6 趙雷;基于S7-300結(jié)晶器液位自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究[D];大連理工大學(xué);2014年

7 李然;基于最小二乘支持向量機(jī)的曝氣過(guò)程建模與優(yōu)化控制[D];湖南工業(yè)大學(xué);2014年

8 陳杭州;基于PLC和組態(tài)王的隧道通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)[D];廈門大學(xué);2014年

9 劉騰;CASS污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及算法研究[D];西安建筑科技大學(xué);2014年

10 閆虎民;基于模糊自整定PID的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)研究[D];天津大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1273878