曝气生物滤池反冲洗控制系统的设计

摘要

曝气生物滤池起源于19世纪80年代，是一种新型的生物膜法污水处理工艺，而反冲洗技术则是恢复生物膜活性，提高滤池污水处理质量的重要保障。论文结合现代工业反冲洗控制工艺的要求，完成了基于 STM32控制器的曝气生物滤池反冲洗控制系统的设计。
　　论文介绍了曝气生物滤池国内外发展现状，提出了曝气池工作的基本原理，分析了反冲洗控制工艺的基本要求，根据工艺要求，制定了反冲洗控制系统的软、硬件设计方案。论文采用模块化设计思想，根据硬件设计方案，完成了各模块电路设计与制板；根据软件设计方案，完成了反冲洗控制系统程序的编写。其中硬件设计部分包括最小系统、实时时钟模块、数据存储模块、232通信模块、485通信模块、开关量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块和人机交互模块；软件设计部分包含各模块底层驱动程序、系统配置程序、反冲洗程序和控制器参数设置程序。
　　控制器创新点，一是引入了变频器控制，二是引入了基于专家系统的智能反冲洗控制，三是实现了5段式反冲洗程序控制。该控制器满足多滤池的并联和独立控制的需要，具有周期和智能两种反冲洗控制形式，拥有TFT彩屏和6个操作按键，用于完成系统反冲洗参数设置。
　　控制器实现了反冲洗控制功能，控制精度高，抗干扰能力强，运行安全、稳定。

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第一章 绪 论

1.1 项目研究背景和意义

1.2 BAF反冲洗国内外研究现状

1.3 课题研究主要内容

1.4 论文内容组织

第二章 曝气生物滤池及反冲洗控制工艺的研究

2.1 曝气生物滤池介绍

2.2 反冲洗控制工艺分析

2.3 变频器在反冲洗工艺中的应用

第三章 反冲洗控制系统方案设计

3.1 反冲洗控制形式

3.2反冲洗控制系统设计要求

3.3反冲洗控制系统总体方案设计

3.4 STM32系列芯片概述

3.5控制系统硬件方案设计

3.6控制系统软件方案设计

第四章 反冲洗控制系统硬件电路设计

4.1最小系统设计

4.2时钟电路

4.3数据存储电路

4.4 D/A转换电路设计

4.5 A/D转换电路设计

4.6 开关量输入模块

4.7 开关量输出模块

4.8 485通信模块

4.9 彩屏显示模块

4.10 系统按键模块

4.11 系统硬件实物展示

第五章 反冲洗控制系统软件设计

5.1软件开发环境

5.2软件设计任务

5.3软件整体结构

5.4系统关键模块程序设计

5.5 系统智能控制算法

5.6 控制器系统设置及运行演示

5.7 控制器调试与工厂试用

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢

附录