小型净水厂自动控制系统的研究与应用

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1、太原理工大学硕士学位论文小型净水厂自动控制系统的研究与应用姓名：苗娜申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能控制指导教师：贾敏智20100401太原理工大学硕士研究生学位论文小型净水厂自动控制系统的研究与应用摘要长期以来，自来水一直是城市居民饮水的主要来源。随着科技的发展和社会的进步，水处理技术也在不断发展、完善，同时人们对自来水水质的要求也越来越高。净水厂新工艺、新设备的广泛应用一方面提高了水处理能力，另一方面也对整个系统的控制、协调提出了更高的要求。因此，如何提高净水处理工艺及自动控制水平，保障供水质量，是目前供水行业

2、所关注的热点。本文以阳泉市某净水厂二期工程为背景，总结一期工程运行过程中存在的问题，提出了在净水工艺及控制方面进行改进的方案，进一步完善了净水过程。在工艺上，以二氧化氯代替传统的氯气消毒，降低了水中有机物与氯结合产生的“三致”物质对人体的危害；采用折板絮凝池代替一期工程中的隔板絮凝池，折板间的水流更有利于絮体的絮凝，从而达到提高絮凝效率的目的。自动控制是净水厂保障安全生产、提高出水水质、降低生产消耗、提高经济效益的主要途径。本文提出以“组态王”为上位机监控系统软件、西门子S7-200PLC为下位机的IPC+PLC控制系统

3、。IPC+PLC控制系统是目前净水厂广泛采用的控制系统，具有分散控制、可靠性高的特点，又具有集中控制、便于管理的优点。下位机设置4个PLC子站，每个子站分别实现对各站的水泵、电机、电动阀门等仪器仪表的控制，并连接到中央控制室的上位机上进行集中控制和管理。加氯加药过程中，针对投加量受水质变化及流量等因素影响的问题，充分利用PLC的资源优势，提出了PID控制算法，在节省人力、原I太原理工大学硕士研究生学位论文料的同时，实现了科学投加，保证了供水水质。采用西门子专用通讯协议—PPI协议，实现上位机与下位机之间信号、数据的传输。

4、上位机实时接收PLC上传的各种数据，通过人机界面（KINGVIEW）建立全厂生产过程信息数据库。主要完成数据、图形、状态的显示；定时或实时生产报表打印；通过监控画面及时、全面、准确地了解现场各控制子站的运行情况，并及时进行调整，以保证整个净水工作的正常运行。关键词：IPC+PLC,组态王,通讯协议,PID算法II太原理工大学硕士研究生学位论文ResearchandApplicationofSmall-scaleWaterPurificationPlantControlSystemABSTRACTTapwaterhasbe

5、enthemainsourceoftownerdrinkingwaterforalongtime.Withthedevelopmentoftechnologyandsociety,water-processingtechnologyisbecomingbetterandbetterwhilepeopleexpectmoreandmoreaboutwaterquality.Thewideuseofwater-purifyingnewtechnicsandequipmentsontheonehandimproveswater

6、-processingabilityandontheotherputsforwardnewdemandonthewholesystem’scontrolandcoordination.Asaresult,howtoimprovethewater-purifyingtechnicsandincreaseautomaticcontrolleveltoensurewatersupplyqualityhasbeenahotspotforthepresent.Automaticcontrolisthewayofensuringwa

7、ter-purifyingplantsecurity,improvingwaterquality,reducingproductionconsumptionandincreasingeconomicbenefit.ThepaperproposedanIPC+PLCcontrolsystemofconfiguration‘KINGVIEW’ashostcomputermonitorsystemsoftwareandSiemensS7-200PLCassubordinatecomputer.IPC+PLCcontrolsys

8、temwhichiswidelyusedcurrentlyinwater-purifyingplanthasmanyfeatures,suchasdistributedcontrolandhighreliability,andhassomemerits,suchasconcentratedcontrolandeasy