中小城市污水处理厂网络化智能控制系统的设计与研究

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智能控制是一个新兴的交叉学科,它主要是人工智能与自动控制的交叉,但却涵盖了系统论、信息论、计算机科学、人类工程学等多学科知识。智能控制主要包括模糊控制、神经网络控制、学习控制和专家控制等。智能控制在各种非稳定的动态工程系统中的应用日益广泛与深入,特别是近年来取得的研究与应用成果更受瞩目。 智能控制已成为污水处理的研究与应用中的前沿与热点,但是从文献来看,我国从事这方面研究的人员较少,这也是制约我国污水处理自动控制和智能控制发展的主要因素。 本文针对脱氮除磷微孔曝气氧化沟工艺和CASS工艺设计了网络智能控制硬件与软件系统,其中包括:中央控制室监控主机,PLC部分,仪表部分,避雷部分,闭路监控部分。自控系统主体结构包括中央控制室部分,PLC子站部分,终端仪表及执行器等;避雷部分是融于自控系统中的,对自控设备的电源部分和信号部分进行保护;闭路电视部分是自控系统的一个辅助功能,在通过数据监视的同时能看到现场的设备实际运行情况。 根据以前的试验研究和工程经验,选择了合适的控制变量,包括溶解氧(DO)浓度、氧化还原电位(ORP)、pH值、MLSS浓度、污泥回流比、排泥量(污泥龄)等若干个变量或者其组合,利用这些控制变量和过程参数与有机物降解情况、曝气量、DO浓度、硝化、反硝化、生物吸磷与放磷、污泥膨胀等处理过程性能和指标之间定性或定量的相关关系,制定自动控制方案,实现了如下功能: 1、自动检测功能:自动检测污水处理过程中的电机(泵)、风机的运行状态;阀门的开、关到位状态等。 2、自动控制功能:自动控制所有电机(泵)、风机的运行、停止,电动蝶阀的开、关;自动调节需要控制的工艺参数如溶解氧等;按工艺操作规范顺序控制污水处理过程。 3、自动报警功能:电机(泵)异常状态报警;阀门、启闭机异常位置报警;工艺参数上、下限报警;模板异常指示、报警;网络异常报警。 4、管理功能:全中文可视人机界面,操作指导,自动生成控制曲线,自动保存数据,自动统计处理数据,自动生成生产报表,安全保密分级管理,加权操作。
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