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污水处理智能监控系统的研究与开发

作　者: 陈莲
导　师: 张东亮
学　校: 山东大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 污水处理 智能监控 可编程序控制器 工业以太网
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


根据西单国家电力调度中心污水处理工程项目的工艺流程及控制要求,结合国内外污水处理控制系统的现状,设计了该污水处理控制系统整体方案。采用工控机(Industrial Personal Computer, IPC)与可编程控制器(Programmable Logic Controller, PLC)两级控制。现场级组成PROFIBUS-DP现场总线集散控制系统,通过工业以太网(Industrial Ethernet)与上位机进行通信,并与调度中心的管理系统相连,实现调度中心管控一体化。现场级控制系统采用西门子PLC S7-315-2DP做主站,高密度配置的模块化I/O站ET200M做从站,CP343-1为通信模块,并构成PROFIBUS-DP总线控制系统。基于SIEMENS STEP7编程软件,进行了硬件组态,并根据工艺要求开发了相应的控制程序,分别实现了该污水处理系统的中水、软水和直饮水处理的自动控制。上位机选用研华IPC-610L工控机,内嵌SIEMENS CP1613工业以太网卡以实现与现场级控制系统、调度中心管理系统的通信。基于SIEMENS WinCC6.0工控组态软件开发了污水处理系统监控程序,实现了工艺流程、参数设定、数据记录及查询、参数报表、故障报警等监控功能。对模糊自整定PID控制算法进行了研究,并在Matlab环境下进行了仿真,验证了模糊自整定PID控制算法相对于传统PID对于大时滞控制对象的优越性,同时,利用WinCC6.0全局脚本开发了模糊自整定PID控制算法,实现了对pH值的智能控制,达到了良好的控制效果。本控制系统采取了工业以太网和现场总线、工控机和可编程控制器、WinCC6.0与STEP7融合的控制系统,不但充分发挥了各自的优势、缩短了项目开发时间、降低了开发成本,而且可直接与调度中心的BA (Buliding Automation)相连接,实现调度中心管控一体化。

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 监视、报警、故障诊断系统
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