基于PLC控制的电厂废水处理系统

摘要

众所周知，水是生命之源，人类的发展离不开纯净的水源。但是，在近些年我国经济发展的过程中，有大量的废水和污水不经过处理就直接处置与江河湖泊中，最终威胁着人类的生活。所以，对工业废水和生活污水的治理已经迫在眉睫了。
　　本论文以电厂废水处理系统为研究对象，主要研究了基于西门子300系列PLC的电厂废水处理控制系统设计的相关内容，从系统的需求、系统控制策略、系统特性和系统安全性四个方面对论文进行了全面分析和研究，深入研究了电厂废水处理的相关知识，学习并归纳了该领域的先进技术。并且通过研究分析废水PH值的数学模型和控制理论，并结合化学反应的时滞性特点，发现以前的 PID控制调节存在有响应速度慢而且会出现较大超调量的问题，所以引入模糊 PID的相关概念，结合模糊控制理论，利用 Simulink搭建了仿真模型，通过仿真验证得出了模糊 PID控制具有优异性的结论，最终完成了电厂废水处理系统的工艺、总体控制系统以及对PH值F-PID控制器的研究和设计。
　　本文旨在提供一套完整高效的电厂废水处理控制系统解决方案，论文以实际项目为依托，对整个废水处理控制系统功能进行了全面介绍，设计并实现了控制系统的设备选型、网络构建、硬件互连、现场控制箱以及生产现场设备控制回路。采用西门子CPU315-2PN/DP作为系统控制器，配置了下位机控制系统硬件模块，编程实现了废水处理系统的工艺生产设备流程控制和PH值调节的F-PID控制器。监控系统是在西门子WinCC V7.0组态软件平台上进行设计和开发的，并利用SQL Server数据库对系统原始报表信息进行处理，再结合组态软件数据显示控件，形象直观的为用户展现系统数据，最终为用户呈现了简洁美观的实时监控画面。最后，对全文进行了总结归纳，并在此基础上对论文进行了下一步的研究展望。

目录

第1章 绪 论

1.1论文研究背景与研究意义

1.2废水处理控制系统的国内外研究现状

1.3 系统关键技术

1.4 论文主要研究内容

1.5 论文结构安排

第2章 废水处理系统需求分析

2.1 工艺流程分析

2.2 废水水质分析

2.3 系统功能分析

2.4本章小结

第3章 废水处理系统设计

3.1 系统总体设计

3.2 系统现场设备选型

3.3 系统硬件设计

3.4 系统软件设计

3.5 本章小结

第4章 废水PH值的模糊PID控制算法设计

4.1 废水中和过程数学模型

4.2 基于模糊PID控制的废水PH值控制算法

4.3 本章小结

第5章 废水处理系统实现

5.1 下位机系统实现

5.2上位机系统实现

5.3 模糊PID程序实现

5.4 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

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