污水处理过程自动控制系统的设计与实施

【摘要】：现代城市污水处理过程具有工艺流程较为复杂、处理量大、连续生产、设备种类多、参数检测困难、大纯滞后、干扰众多的特点,传统的手动控制已无法满足工艺过程操作、监控与管理的要求。因此,自动控制系统已成为确保污水处理厂安全、稳定、长周期和优化运行的重要保证,而探讨污水处理过程自动控制系统的功能、架构与实施方法具有重要的实用意义。 本论文以华中某污水处理厂为工程对象,分析污水处理的工艺流程,构建污水处理厂的自动控制系统,并从系统规划、硬件配置和软件组态/编程几个方面探讨西门子PLC在城市污水处理过程中的应用。 污水处理过程的自动控制系统以SIEMMENS S7-400作为硬件平台、WINCC7.0作为监控软件平台,CPU、电源模块和通信连路选择冗余配置,并采用Profibus-DP与Ethernet结合的二级网络架构。在分析工艺流程和用户需求的基础上,编制了面向污水处理过程的控制程序,开发了图形化的人机界面,实现了与现场仪表的通信,从而构成了一套控制功能强、可靠性高、开放性好的自动控制系统。 本论文所讨论的污水处理过程自动控制系统已于2013年上半年投入使用,功能先进、可靠性高、运行稳定、界面友好,保证了污水处理过程的正常运行。 【关键词】：污水处理 自动控制 现场总线 可编程控制器
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP273;X703
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 论文的背景与意义9
• 1.2 城市污水处理工艺的现状与发展9-13
• 1.2.1 城市污水处理方法9-10
• 1.2.2 城市污水处理工艺10-13
• 1.3 城市污水处理过程控制与优化技术的现状与发展13-14
• 1.4 论文的主要工作及内容安排14-16
• 第2章 污水处理厂的组成及工艺流程16-22
• 2.1 A~2O工艺及反应机理16-18
• 2.1.1 A~2O工艺的发展沿革16-17
• 2.12 A~2O工艺的基本原理17
• 2.1.3 A~2O工艺的主要特点17-18
• 2.2 污水处理厂的工艺流程18-21
• 2.2.1 污水处理厂概况18
• 2.2.2 主要构筑物及其功能18-20
• 2.2.3 总体工艺流程20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 污水处理过程自动控制系统的设计与配置22-50
• 3.1 系统需求22-24
• 3.1.1 主要特点及功能定位22-23
• 3.1.2 测控点统计23-24
• 3.2 总体设计24-43
• 3.2.1 设计原则及自动化水平24-25
• 3.2.2 检测仪表的选型与配置25-31
• 3.2.3 主控系统的选型与配置31-43
• 3.3 控制系统的总体技术方案43-48
• 3.3.1 系统总体描述43-44
• 3.3.2 现场控制站44-46
• 3.3.3 中央监控与管理系统46-47
• 3.3.4 网络通信47-48
• 3.4 本章小结48-50
• 第4章 污水处理过程自动控制系统的编程与实现50-63
• 4.1 PLC系统的硬件与网络组态50
• 4.2 控制程序的规划与编程50-56
• 4.2.1 控制程序的编程要点50-51
• 4.2.2 典型控制系统的分析与实现51-56
• 4.3 人机界面的规划与开发56-62
• 4.3.1 人机界面的开发要点56-57
• 4.3.2 主要的人机界面57-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 总结与展望63-65
• 5.1 全文总结63-64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 致谢68

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