污水处理智能监控系统的开发研究

论文题目: 污水处理智能监控系统的开发研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 检测技术与自动化装置

作者: 惠鸿忠

导师: 白瑞祥

关键词: 可编程序控制器,污水处理,智能监控,现场总线,工业以太网

文献来源: 天津科技大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文结合西单国家电力调度中心污水处理项目,设计了基于IPC-PLC二级污水处理智能监控系统,包括现场PLC程序控制系统、上位计算机监控系统及它们之间的通讯系统。文中分别介绍了两个系统的硬件配置及其功能的软件实现。该项目现场控制系统采用的是德国SIEMENS公司的S7-300系列PLC做主站,分布式I/O ET200M做从站,构成PROFIBUS-DP总线控制系统。运用与之相配的STEP7编程软件,通过STL和LAD两种编程语言编制了现场PLC的控制程序,从而使该污水处理系统中的中水、软水和饮用水处理系统可以按照工艺要求完成自动控制。选用性能稳定、抗干扰性能好的工控机作为上位机。采用了同是SIEMENS公司的WinCC工控组态软件对上位机监控功能进行组态,实现现场数据实时记录和监控,设计了工艺流程、记录查询、报警、报表、参数设定、实时曲线等操作画面,并利用WinCC全局脚本开发了模糊自适应PID控制算法,实现了对pH值模糊自适应PID控制。 PLC与设置在中控室的工控机通过基于TCP/IP协议的工业以太网进行通讯,组成了一个WinCC与STEP7合用、工控机与PLC合用的混合型工业控制系统,不但发挥了不同设备各自的优势、缩短了工程时间、降低了人力物力消耗,而且可方便的与调度中心的BA相连,实现了调度中心管控一体化。

论文目录:

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 污水处理自动控制的意义

1.2 国内外污水处理自动控制技术研究现状

1.3 课题来源及研究的主要内容和意义

2 污水处理控制系统方案论证

2.1 污水处理控制系统的特点

2.2 污水处理自动控制系统的技术背景

2.3 调度中心污水处理控制系统方案的选择

3 现场级控制系统开发

3.1 主要硬件设备选型

3.2 现场级控制要求及编程内容

3.2.1 中水处理部分各单体的自控要求

3.2.2 软水处理部分各单体的自控要求

3.2.3 饮用水处理部分各单体的自控要求

3.3 基于 STEP7的 PLC程序开发

3.3.1 STEP软件简介

3.3.2 STEP程序结构

4 上位监控软件开发

4.1 概述

4.2 WinCC简介

4.3 WinCC在污水处理项目中的具体应用

4.3.1 创建污水处理项目

4.3.2 建立 WinCC与 SIMATIC S7 PLC的通讯

4.3.3 建立标签

4.3.4 编辑工艺流程画面

4.3.5 数据查询

4.3.6 报警及报表

4.3.7 参数设置

4.3.8 设置用户权限

4.3.9 设置运行环境

5 连续闭环控制策略

5.1 PID控制模块 FB41

5.2 模糊自适应 PID控制算法开发

5.2.1 模糊自适应 PID控制器的结构

5.2.2 输入量偏差e、偏差变化率ec的模糊化

5.2.3 参数整定规则的确定及模糊推理

5.2.4 输出量的去模糊化

5.2.5 模糊自适应 PID控制算法的实现

6 结束语

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的论文

发布时间: 2007-01-10

参考文献

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污水处理智能监控系统的开发研究

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