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污油处理过程的酸碱中和控制及监控系统的研制

作　者: 赵昕
导　师: 潘学军
学　校: 大连理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 污水处理 pH值控制自适应后推法监控系统
分类号: X741
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 229次
引　用: 1次
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内容摘要

随着石油和天然气消费需求的不断增长,我国石油和天然气的开采量也开始大幅度上升。由于石油勘探开发活动增多,所产生的污染物也随之增加,对环境造成的污染日趋严重。如何有效地解决油田含油污水的处理问题,已成为世界各国面临的重要课题。本文以辽河油田欢四联污水处理站为背景,研究了污水处理过程中的酸碱中和控制问题,以酸碱反应过程的溶液流入量和流出量作为过程参数和状态量来进行估计。通过自适应的方法递推估计输入溶液的离子浓度和弱酸分离常数,从而得到准确的系统模型,并采用自适应后推方法对酸碱中和过程加以控制,使出口溶液的pH值逐步达到期望值,且在系统中出现了微小扰动时,该方法仍能保证输出溶液pH值的稳定。仿真实验结果表明自适应后推方法可以中和系统中离子浓度的变化,达到跟踪误差小、调节时间短等性能指标,通过调节控制器的参数可以实现快速跟踪酸碱中和系统中离子浓度的变化,实现了实时辨识系统未知参数和在线控制。同时,针对辽河油田欢四联污水处理站的生产工艺过程进行了分布式控制系统的设计,利用工控组态软件开发了基于Windows 2000环境的监控系统,设计并实现了生产过程信息的集中显示和处理,提供了报警监测、远程操作、生产数据统计、自动报表打印、历史与实时趋势曲线绘制等较为全面的功能,并完成PLC采集与控制程序的设计、安装和调试工作。该套监控系统结构设计合理、功能完善、使用可靠,适合于污水处理站自动化生产的需要,于04年底投产使用,目前运行稳定,工作良好。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1．1 油田含油污水处理状况简介  8-9
  1．2 工业酸碱中和过程介绍  9-11
  1．3 酸碱中和系统的几种控制方法  11-12
  1．4 课题的研究意义及主要工作  12-13
    1．4．1 课题的意义  12
    1．4．2 本文的主要工作  12-13
2 酸碱中和过程建模  13-18
  2．1 酸碱中和过程建模的发展  13-14
  2．2 污水处理过程中的酸碱中和过程建模  14-18
3 酸碱中和过程的非线性自适应控制  18-28
  3．1 自适应控制简介  18-20
  3．2 自适应后推法  20-22
  3．3 非线性自适应控制器的设计  22-23
    3．3．1 估计器的设计  22
    3．3．2 控制器的设计  22-23
  3．4 仿真结果  23-28
4 污水处理监控系统  28-36
  4．1 处理站计算机监控系统的组成  28-30
  4．2 计算机监控系统的功能及应用  30
  4．3 组态软件的选择  30-31
  4．4 PLC设备的选择  31-33
  4．5 PLC配置及编程语言  33
  4．6 污水处理站的PLC控制  33-36
    4．6．1 处理站的PLC控制系统  33-34
    4．6．2 处理站的PLC程序设计  34-36
5 污水处理过程监控系统的实现  36-56
  5．1 处理站工作概况  36-42
  5．2 处理站运行状态的监测控制  42-56
    5．2．1 历史曲线的绘制  42-44
    5．2．2 实时报表的显示  44-46
    5．2．3 阀开度控制  46-47
    5．2．4 日报表打印  47-49
    5．2．5 报警窗口  49-51
    5．2．6 与下位机PLC设备通讯  51-56
结论  56-57
参考文献  57-60
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  60-61
致谢  61-62
大连理工大学学位论文版权使用授权书  62

污油处理过程的酸碱中和控制及监控系统的研制

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