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海南省清澜污水处理厂工程自控系统的设计

作　者: 李妍
导　师: 宗群
学　校: 天津大学
专　业: 控制工程
关键词: 污水处理自动控制自控系统 PLC
分类号: X703
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 14次
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内容摘要

随着城市发展的加快,城市污水的排放量也日益增加,城市污水的污染成分也日趋复杂。为了使污水处理技术有效地实现,让系统能够连续稳定的运行,保证出水水质的达标,智能化、自动化成为污水处理的关键技术。本文以海南省文昌市清澜污水处理厂工程为研究背景,结合污水处理工艺,充分考虑了在自控系统中在线检测仪表的作用,并在利用PLC作为控制器的基础上将现场总线和工业以太网技术引入污水处理自控系统中来。通过对国内外污水处理厂自控系统发展情况的分析,设计了海南省文昌市清澜污水处理厂工程的总体设计方案。本系统采用集中管理、分散控制的形式。确定了IPC+PLC的控制方案以及PROFIBUS现场总线+光纤以太环网的通信网络方案。中控室监控系统设在污水处理厂综合办公楼中心控制室,实现了对过程参数的采集与监视、数据的分析与处理、核心设备的远程监视。根据各个PLC子站的工艺要求和设计原则,分别对格栅及进水泵房、CAST池、污泥脱水间三个子站的功能进行了详细描述,并根据每个子站的信号点数和通信要求确定每个子站的硬件配置。厂区通信网络采用光纤工业以太网为主干网,通过网络交换机实现各终端连接,并考虑未来企业信息管理网络的建设,为其留有扩展和网络连接的接口,在局部控制区域采用现场总线链路形式实现与执行装置和智能控制器的通讯。基于本文设计的海南省文昌市清澜污水处理厂自控系统的施工图纸现已经通过了专家评审。所选定厂址已整平,主要设备已确定,相关排水管道已铺设。工程已进入初建阶段,证明了本文设计的可行性和先进性。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章概述  7-13
  1.1 课题背景及研究意义  7-8
    1.1.1 课题背景  7
    1.1.2 课题研究意义  7-8
  1.2 国内外污水处理自控系统的现状  8-11
    1.2.1 国外污水处理自控系统的现状  8-9
    1.2.2 国内污水处理自控系统的现状  9-11
  1.3 污水处理自控系统的难点  11
  1.4 本文所作的主要工作  11-13
第二章污水处理厂的工艺介绍  13-18
  2.1 城市污水的污染指标  13
  2.2 海南省文昌市清澜污水水质及处理目标  13-15
    2.2.1 污水水质  13-14
    2.2.2 污水处理目标  14-15
  2.3 海南省文昌市清澜污水处理工艺  15-18
    2.3.1 污水厂规模  15
    2.3.2 污水厂污水处理工艺及流程  15-18
第三章污水处理厂自控系统的总体设计  18-34
  3.1 污水厂自控系统设计原则及功能综述  18-20
    3.1.1 设计原则  18-19
    3.1.2 功能综述  19-20
  3.2 污水厂自控系统总体方案  20-21
  3.3 中央控制室(信息层)  21-23
    3.3.1 中央控制室的概述  21-22
    3.3.2 上位机组态软件的选择  22-23
  3.4 PLC子站(控制层  23-25
    3.4.1 PLC 子站的概述  23-24
    3.4.2 PLC 选型  24-25
  3.5 现场设备(设备层  25-30
    3.5.1 现场设备的概述  25-26
    3.5.2 自控仪表在污水厂中的作用及主要仪表选型  26-28
    3.5.3 厂区设备的控制模式  28-30
  3.6 自控系统的通讯网络设计  30-32
    3.6.1 工业以太网的选择（信息层、控制层）  30-31
    3.6.2 现场总线的选择（设备层）  31-32
  3.7 自控系统的可靠性  32-34
第四章污水处理厂自控系统的实现  34-71
  4.1 信息层的功能实现  34-38
    4.1.1 中控室监控系统的基本功能及硬件配置  34-36
    4.1.2 上位机监控界面的总体要求及组成  36-38
  4.2 PLC1 子站（控制层、设备层）的功能实现  38-52
    4.2.1 PLC1 子站的概述  38-41
    4.2.2 PLC1 子站的仪表配置及控制过程  41-50
    4.2.3 PLC1 的配置  50-52
  4.3 PLC2 子站（控制层、设备层）的功能实现  52-66
    4.3.1 PLC2 子站的概述  52-56
    4.3.2 PLC2 子站的仪表配置及控制过程  56-64
    4.3.3 PLC2 的配置  64-66
  4.4 PLC3 子站（控制层、设备层）的功能实现  66-71
    4.4.1 PLC3 子站的概述  66-67
    4.4.2 PLC3 子站的仪表配置及控制过程  67-69
    4.4.3 PLC3 的配置  69-71
第五章总结与展望  71-73
  5.1 总结  71
  5.2 展望  71-73
参考文献  73-76
致谢  76

海南省清澜污水处理厂工程自控系统的设计

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