监控组态系统在污水处理厂中的应用

摘要

论文通过对胜利油田污水处理厂改造过程中的生产性试验研究，建立了全厂工艺的监控组态系统。文章介绍了组态软件的发展状况和发展趋势，以及组态软件在我国的发展应用。论文介绍了整个污水处理厂的自动化监控系统的内容及功能，着重介绍了监控系统的组态设计。污水处理厂监控组态系统，以工控机作为上位机对PLC及全厂设备的状态进行监控，以：INTOUCH软件作为开发平台，设计出方便简洁的监控画面，完成了数据采集、控制、显示，以及报警、报表打印等功能。本文作者通过实际参与污水处理厂监控组态系统项目完成课题，该系统通过实际生产运行测试，其性能稳定可靠、操作简单，完全满足生产工艺的要求，实现了预期的功能。
　　 论文将污水处理过程PH值控制近似成酸碱中和PH值控制对PH值反应实现了常规PID控制。在此基础上，论文研究了三区段非线性PID控制算法以实现对常规PID算法的改进。论文还研究了pH值的先进控制算法，包括单模糊控制、积分模糊控制算法(IFC)以及模型参考非线性控制算法(MRNC)。对几种控制算法的仿真结果比较，表明智能控制算法控制算法优于PID控制算法，能取得理想的控制效果。这为污水处理过程的PH控制打下了基础。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的背景

1.2组态软件在我国的发展及国内外主要产品介绍

1.3组态软件的发展状况和发展趋势

1.4课题的来源及课题所研究的主要内容

1.5论文各章内容安排

第2章自控系统设计

2.1污水处理厂工艺简介

2.2污水处理自动化监控系统设计

2.3污水处理自动化监控系统的具体内容

2.4污水处理自动化监控系统的硬件构成

2.4.1 PLC1分控站

2.4.2 PLC2分控站

2.4.3 PLC3分控站

2.4.4 PLC4分控站

2.5本章小结

第3章监控组态系统设计

3.1组态软件

3.2污水处理自动化监控系统的软件构成

3.3数据通讯

3.3.1基于OPC的数据通讯

3.3.2基于TCP／IP的数据通讯

3.4系统软件设计

3.4.1生物滤池

3.4.2加氯系统

3.4.3加药系统

3.4.4工艺提升泵房

3.4.5反冲泵井

3.4.6反冲设备间

3.4.7水解工艺

3.5数据库访问

3.5.1 ODBC的SQL接口

3.5.2报表查询系统建立

3.6系统的安全性

3.7本章小结

第4章污水处理过程中PH控制仿真

4.1污水PH值控制模型

4.1.1 pH中和过程的滴定曲线和动态模型

4.1.2酸碱中和pH值模型仿真

4.2 PH值的PID控制

4.2.1常规PID控制

4.2.2三区段非线性PID控制

4.3模糊控制

4.3.1单模糊控制

4.3.2新型积分模糊控制

4.4模型参考非线性控制

4.5本章小结

第5章监控系统的运行与维护

5.1监控系统运行中的注意事项

5.2自控系统的运行

5.2.1运行调试前的准备

5.2.2滤池过滤控制

5.2.3反冲洗过程

5.3系统故障检测和保护设计

5.3.1滤池阀门故障检测和保护设计

5.3.2反冲洗水泵故障检测和保护设计

5.3.3反冲洗水泵出口阀门故障检测和保护设计

5.3.4反冲洗鼓风机故障检测和保护设计

5.4本章小结

第6章总结与展望

参考文献

发表的论文和取得的成果

致谢