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

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【摘要】：近年來,環(huán)境保護(hù)問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)勢在必行�，F(xiàn)今,污水處理廠越來越多,但大部分自動化水平很低,導(dǎo)致浪費大量的人力物力,而且出水水質(zhì)并不穩(wěn)定,因此,提升其自動化水平已迫在眉睫。本文研究對象為達(dá)坂城污水處理廠的自動控制系統(tǒng),針對其現(xiàn)場情況設(shè)計了一套集監(jiān)控級、控制級以及現(xiàn)場級于一體的分布式控制系統(tǒng)�？刂品椒▌t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STEP 7實現(xiàn)控制程序的開發(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,通過分析其優(yōu)缺點并結(jié)合實際情況,通信方式選用“PROFIBUS現(xiàn)場總線+工業(yè)以太網(wǎng)”。氧化溝的曝氣控制是本控制系統(tǒng)中的難點之一,主要因為曝氣過程具有大滯后、非線性的特性,因此本文對其曝氣控制過程進(jìn)行了優(yōu)化,首先對曝氣系統(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)計了曝氣過程基于DO的簡化數(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、上升時間和調(diào)節(jié)時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)計也分為上位機和下位機,下位機通過軟件設(shè)計實現(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,而上位機則通過組態(tài)軟件實現(xiàn)對污水處理流程的監(jiān)控畫面的設(shè)計,利用組態(tài)王強大的組態(tài)功能,實現(xiàn)對污水處理過程的持續(xù)監(jiān)測及控制。運行該系統(tǒng)后,出水水質(zhì)已達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求。本設(shè)計實現(xiàn)了污水處理廠的自動控制及監(jiān)測,提高了污水處理的自動化水平,對于類似環(huán)境污染問題的解決具有重大的現(xiàn)實意義。
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703;TP273

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本文編號：1273878