水厂自动化控制系统的实现

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1、学科专业：控制理论与控制工程论文题目：水厂自动化控制系统的实现导师：周云钟副教授硕士生：王振松摘要现场总线，是指安装在制造或过程区域的现场装置之间、以及现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线。现场总线技术的出现和成熟，促使工业控制系统由集散(DCS)向现场总线控制系统(FCS)过渡。以太网(Ethemet)是计算机应用最广的网络技术，它不仅是一种主要的办公自动化局域网，而且大举进军自动化领域，在工业控制局域网中得到了很好的应用。本文利用目前先进、成熟的现场总线和以太网技术，构成了攀枝花市炳草岗水厂以光纤以太网与现场总线相结合的自动化控制网络体系。并设计完

2、成了全厂各生产环节的自动控制系统。真正实现了控制室集中监控、生产现场无人值守，大大提高的该水厂的生产效率、供水质量，降低了成产成本。在水处理单元环节的自动控制方面，混凝投药是重要的环节，因为这一环节关系到出厂水的水质；同时它又是最困难的环节，因为它涉及的是一个复杂的物理化学过程。混凝投药的关键之处在于如何确定混凝剂的投加量。本文在广泛研究比较目前较实用的混凝投药算法的基础上，探讨了基于浊度的前馈一反馈控制系统及具有自学习功能的专家知识库系统。基于浊度的前馈一反馈控制虽然在一定程度上解决了稳定性与控制精度之问的矛盾，能将出厂水质量控制在设置值附近。但在实现节约混凝剂使用量的最优控制方面仍

3、不够理想。具有自学习功能的专家知识库系统在保证出厂水水质基础上实现节约混凝剂方面较前面的前～反馈系统具有优越性。但其自学习机制仍需进一步完善。关键词：现场总线、以太网、水厂自动化、混凝控制AbstractFieidbusisanalldigital，serial，two—waycommunicationsystemthatinterconnectsdevicesinthefieldsuchassensors．actuators，andcontrollersTheemergenceanddevelopmentofFieldbusurgeindustrialcontrolsystemdev

4、eloptoFieldbusControlSystem(FCSlfromDistributeControlSystem(DCS)Ethernetisthemostwidely—usednetworktechnologyItisaprimaryoffice—automationlocalareanetwork(LAN)．NowitisextensivelyusedinindustrialautomationandperformswellwhenusedinindustrialcontrollocalareaRetw’orkWhiletheadvancedFieldbusandEthern

5、ettechnologiesarestudiedinthispaper,thedesignofthenetworkedautomaticcontrolsystemofBingCaoGangWaterworksinPanZhiHuaCityisalsopresented．Inthisnetworkedsystem，theEthernetandFieldbusarelinkedtoawholenetworksystem．Onthebasisofthenetworkedsystem，thecontrolsub—systeminproducelinkalsowasdesigned．Withth

6、esetechnologies．thecentralizedmonitoringandcontrolincontrolcentreandnodutyonfieldarerealized．Allthesedesignsimprovetheproductionefficiencyandqualityofwater，reduceproductioncost．Inproductionprocessofwaterworks，thequantityofmedicamentisofmostJmpodancebecauseitrelatedtothequalityofproductionwater,m

7、eanwhileitisalsodifficulttodealwith．SeveralappliedmethodspresentlyusedareoverviewedandtwoofthemaredeeplydiscussedinthispaperOneisfeed—forward—feedbackmethodbasedonturbidity．Anotherisexpertsystemwithself-studyingmechanism．For