临清市污水处理自动监控系统

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1、山东大学硕士学位论文临清市污水处理自动监控系统姓名：徐俊杰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：马思乐20031010.⋯中东术学_.9土_ciX一一—一摘要随着生活水平的提高和可持续发展战略的需要，污水处理越来越受到社会的重视。它既能够起到环保作用，又可以进行处理水重复利用，节约水资源。为了提高污水处理的质量和效率，同时又能节省大量的人力物力资源，设计一套自动化监控系统，是十分必要的。本文以临清市污水处理厂为例，简要介绍了小型污水处理厂的自动监控系统的整体设计方案。临清市污水处理厂日处理污水能力为30000立方米，相

2、对于污水处理行业来说规模较小。整个监控系统分为三部分:一是现场数据采集部分，完成数据采集功能;二是现场控制单元，分现场控制柜和PLC站，现场控制柜主要完成手动控制，PLC站主要完成数据处理和自动控制及通讯功能;三是上位机监控部分，主要是监视现场各工艺流程运行状况并实施遥控功能。现场主站采用西门子可编程控制器PLCS7-300>4个远程RIO与ET200M组成4个从站与主站连接。各个远程RIO分别接各说场仪表和控制柜。各现场仪表对井、池的液位、流量、压力、温度、溶氧量和PH值等参数进行检测，控制柜用来监控各个泵、阀、配电屏等开关量和模

3、拟量。上位监控部分采用了西门子公司SIMATICWinCC组态软件开发，设计了污水处理工艺流程监控画面，以及各模拟量的历史存档、变化趋势图和报警报表等。网络通讯技术的在本系统的应用有两方面:现场总线PROFIBUS负责现场采集与控制单元PLC与上位机监控单元操作员站和工程师站之间的数据信息传递，采用DP协议通讯:领导层的管理系统则采用了以太网来实现。在本系统的设计中，采用了模糊控制理论。由于工艺的要求，需要对溶氧量进行控制。在被控对象没有变化规律可寻的情况下，依据其实测参数采用模糊魄概念来进行控制。PLC依据溶氧量对鼓风充氧部分采用

4、了模糊控制，通过对阀门开度的调节，使溶氧量达到期望的要求。本文简单介绍了污水处理工艺流程及参数，对WinCC和STEP7软件、PROFIBUS总线及其应用作了详细介绍。对上位控制和模糊算法作了深入研究。本系统已在临清市污水处理厂顺利运行，达到了预期的目的，能够满足现场的要求。本套系统对于今后污水处理行业自动化的发展有很好的应用价值。关键词:自动监控、可编程控制器、PROFIBUS总线、上位监控、模糊控制山东大学硕士学位论文ABSTRACTWiththeneedofimprovinglivinglevel,andcontinuedev

5、elopmentpolicythesewagetreatmentisbeingregardedmoreandmore.Itnotonlyadvantagethesurround,butalsocansavethewaterresource.Toimprovethequalityandefficiencyofthesewagetreatment,itisneededtodesignanautomaticmonitorandcontrolsystem,anditisalsoveryimportant.Inthistext,through

6、theexampleofsewagetreatmentfactoryinLinging,Isimplyintruduceaprojectdesignofautomaticmonitorandcontrolusedinthesmallsewagetreatmentfactory.ThesewagetreatmentfactoryinLinqingcantreat30,000tonssewageeverydayanditsscaleissmall.Thewholesysteminclude3parts:Oneisthedataacqui

7、sitionpart,itcompletethefunctionofdataacquisition.Anotheristhecontrolpartinthefield,itincludecontrolcabinetandPLCstation.HandcontrolisoperatedinthecontrolcabinetandPLCstationdotheworksofautomaticcontrol,datatreatingandcommunicating.ThePLCusedistheseriesofSIMATICS7-300,

8、anditisconnectedwithother4slavestationsmadeupofby4RIOsand4ET200Mmodules.EveryRIOisconnectedwiththeinstrumentsandcontr