基于PROFIBUS的污水处理厂自动控制系统的研究

【摘要】： 城市污水处理系统的社会效益巨大，但运行成本高，处理厂的经济效益差，所以有必要应用计算机控制技术，实现污水处理工艺的半自动、全自动监控。 本文针对污水处理厂实际应用需要，从综合自动化系统的完整性、可靠性、开放性和可扩充性几个方面，比较分析了多种工业应用网络连接方式，提出了基于PROFIBUS现场总线网络的通信网络方案，给出了网络组成配置、网络设置主要步骤以及通信软件设计的主要环节。 针对污水曝气过程控制的间歇性、非线性、大滞后、直接控制变量难以在线测量等控制难点，本文通过MATLAB仿真，比较了PID、SMITH预估、模糊控制三种控制策略的运用结果。由于模糊控制策略控制效果较好，并且不需要对象的精确数学模型，本文选用简单易行的查控制表方法在PLC上实现模糊控制策略。考虑PID原理简单，使用方便，且是工业控制过程中最基本的控制方式，本文提出了在常规PID的基础上，采用模糊推理方法，对PID的控制参数进行在线自整定的设计思想。 另外，由于污水处理厂多为大功率设备，实现现场控制站设计时采用了变频器、软启动器等设备，来节约能源、保障设备安全。 【关键词】：现场总线 PROFIBUS 模糊控制 PLC
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：TP29
【目录】：

• 第一章 概述6-18
• 1．1 污水处理厂自动控制的意义6-7
• 1．2 污水处理的工艺流程7-9
• 1．3 实现污水处理自动控制的技术背景9-11
• 1．4 国内外污水处理厂自动控制技术研究现状11-13
• 1．5 污水处理控制技术的难点13-14
• 1．6 本课题研究的目标、方案及本文研究的内容14-17
• 1．7 本章小结17-18
• 第二章 污水处理厂PROFIBUS现场总线网络的研究18-34
• 2．1 现场总线简介18-21
• 2．2 污水处理厂网络研究21-33
• 2．2．1 污水处理厂网络选择21-23
• 2．2．2 PROFIBUS体系结构23-28
• 2．2．3 污水处理厂PROFIBUS网络设置28-31
• 2．2．4 污水处理厂网络通信软件设计31-33
• 2．3 本章小结33-34
• 第三章 污水曝气过程控制策略的研究及仿真34-47
• 3．1 污水曝气工艺概述34-35
• 3．2 曝气过程控制参数选择35-37
• 3．3 污水曝气一般控制策略37-45
• 3．3．1 曝气过程仿真模型的建立37-38
• 3．3．2 PID控制38-39
• 3．3．3 SMITH预估控制39-41
• 3．3．4 模糊控制算法41-45
• 3．3．5 策略比较45
• 3．4 本章小结45-47
• 第四章 污水处理厂计算机控制系统的实施47-64
• 4．1 面向对象编程思想在PLC编程的应用47-50
• 4．2 污水泵站控制的实施50-57
• 4．2．1 污水泵站的工艺及控制要求50-51
• 4．2．2 污水泵站电气设计（软起动器应用）51-53
• 4．2．3 PLC控制实现53-57
• 4．3 污水曝气控制的实施57-63
• 4．3．1 鼓风机节能分析57-58
• 4．3．2 曝气过程电气控制方案（变频器应用）58-59
• 4．3．3 PLC控制实现59-63
• 4．4 本章小结63-64
• 第五章 结束语64-66
• 参考文献66-71
• 附录71-82
• 致谢82-83
• 本人硕士期间完成的论文83-86

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于现场总线的排污自动控制系统的研制    蒋强;

基于S7-400PLC的控制系统在污水处理中的应用    汪志锋;袁景淇;

PCS7在绍兴污水处理厂中的应用    冯涛

Profibus现场总线在污水处理厂的应用    贾桂华,杨如林,卢方,贾伯林

PROFIBUS与基金会现场总线    刘建昌,陈智锋,钱晓龙,左云,冯立

PROFIBUS-DP在自控系统中的应用    郭强

现场总线控制系统在泵站中的应用    李良庚

基于PROFIBUS现场总线的PLC通信    毛哲,陈明意,陶波

Profibus现场总线仪表系统在应用中的几点分析    刘旭顺

Profibus总线在伊春市污水处理厂的应用    刘如有;

寿光市污水处理厂水体中有机氯农药残留分析    吕晓磊;马放;李一凡;刘丽艳;马万里;朱宁正;

污水处理厂中抗生素去除情况研究    杜兆林;郑彤;刘丽艳;王鹏;白杨;秦世丽;李一凡;

天津滨海新区南排河污水处理厂污水处理及除臭工艺设计    王文美;赵磊;康磊;张余;

智能MCC单元在Profibus网络中的应用    郝智刚;郝庆伟;

Profibus-DP总线单主站系统报文传输延时分析    孔维社;

污水处理厂除臭技术研究    张晓萌;王连生;王泽东;耿静;

PROFIBUS总线在CPS控制器中的设计与实现    蔡志远;钟丹田;

工业现场总线Profibus-DP技术在炼铁生产中的应用    黎军;

高原地区污水处理厂供气量计算探讨    崔健;

污水处理厂除臭工程废气收集方法    常功法;刘莉娜;王永仪;

BOT污水处理厂落户武汉阳逻    金涛 陈克斌

河湖水质每季度向社会公布    闫雪静

山东通报批评治污不力者    记者　 周雁凌

56座污水处理厂实现市场化    记者　周雁凌 季英德

加快污水厂建设步伐 足额征收污水处理费    刘剑辉

市政府下达污水处理厂“限期整改令”    记者　 庄云锋

11月底前10个污水处理厂投用    记者　 李江涛 通讯员　 韦建飞

全省最大污水处理厂主体完工    蒋凌

污水处理厂每天“生产”污水    雒焕素

兰州最大污水处理厂9月投用    孙存德

基于不确定性理论与方法的城市污水处理厂优化决策研究    蒋茹

网络控制系统若干通信网络实时特性研究    范兴刚

广州市典型污染河道与城市污水处理厂中恶臭有机硫化物的初步研究    盛彦清

自升式海洋石油钻井平台监控关键技术研究    李宏

再生水灌溉对植物生长及土壤微生物生态系统的影响研究    焦志华

基于CAST工艺的低碳氮比城市污水高效脱氮调控技术研究    刘少武

剩余污泥中重金属污染的蚯蚓活化—花卉植物修复机理研究    白向玉

南水北调东线工程徐州段尾水导流工程关键问题研究    刘广民

电力系统保护电器网络化研究    张军

城市污泥特性分析及其在生态修复中的应用研究    谭国栋

基于PROFIBUS的污水处理厂自动控制系统的研究    刘均

山东嘉祥经济开发区污水处理厂建设项目的可行性研究    武秋生

萧山污水处理厂改建工程处理工艺研究    修燕

基于PROFIBUS-DP协议现场总线的自动分拣控制系统的研究    王明生

大庆西城区污水处理厂生物除臭技术应用研究    邢世才

PROFIBUS总线的嵌入式远程监控与诊断系统    尧小安

污水处理厂节能控制策略的研究和工程应用    谭晶

PROFIBUS-DP现场总线从站技术研究与接口设计    石永煊

PROFIBUS总线的通信分析工具    赵兰

枣庄市污水处理厂氧化沟工艺启动调试及生产性试验研究    韩巍