基于profibus现场总线污水处理自动控制系统

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1、湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名嘻f&亏日期：加归垆年／护月2／易日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描

2、等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在一一年解密后适用本授权书。2、不保密口。(请在以上相应方框内打“4”)作者签名：嘻似分日期：细j年，。月∞日别磁氢印踅氓醐：电彤卢加月％曰％醌洚3工程硕士学位论文摘要现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。它是计算机技术、通信技术和控制技术高度综合与集成的产物，是一种开放式和分布式的新模式。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一。目前我国85％以上的污水未经处理直接排入水体，危害人民身体健康和工农业生产。因此，兴建现代化的污水处理厂已是刻不容缓。本文分析了现场总线的现状及发展趋势，介绍了现

3、场总线的网络结构和通信协议。从PROFIsafe主要特征通信原理、故障安全保护措施、报文结构等方面对PROFIBUS故障安全通信技术进行了探讨。以江西省某县城市污水处理厂计算机过程控制为背景，根据污水处理的工艺流程，提出了基于PROFIBUS现场总线的污水处理自动控制系统的实现方案，设计出污水处理厂自动控制系统图和PROFIBUS网络配置方案。针对污水处理过程中的难点——污水曝气过程控制的控制策略进行了研究，采用模糊控制策略，可以比较准确地反映污水水质的变化，合理控制曝气量，节省运行费用。论文设计的基于PROFIBUS现场总线的污水处理自动控制系统，采用了国外先进的卡鲁塞尔氧化沟曝气工艺，摒

4、弃了传统的A／O工艺、接触氧化工艺，应用PROFIBUS现场总线技术，实现了作为上位控制的工控机IPC、污水泵站PLC、曝气过程PLC、排泥系统PLC为主动站之间的通讯，以及上述主动站与作为从动站的污水泵站中的软起动器、曝气过程中的变频器、工艺应用中的智能传感器和外围IJO设备之间的通讯。该项目2004年6月交付使用，经处理的出水水质达到设计排放要求，取得了较好的经济效益和社会效益。运行结果表明，该项目的研发具有较为重要的现实意义。关键词：现场总线；PROFlB08：曝气过程；模糊控制；PLOAbstractFieldbusisadigital，two—waytransmissionandm

5、ulti-branchcommunicationnetworkwhichconnectsintelligentworkingequipmentwithautomaticcontrolsystem．Itisanintegratedproductofcomputertechnology，communicationtechnologyandcontroltechnology．It’SanewopenanddistributivepatternFieldbusisnOWoneoffocusesinautomationresearchanddevelopment．Nowadays，inChina，ov

6、er85percentsewagewithoutanytreatmentisdrainedawayintowaterbody,whichdoesharmtObothhumanhealthandtheindustrialandagriculturalproduction．Therefore，buildingmodemsewage—treatmentplantsisatask，whichbrooksnodelay．Thispaperanalysesthestatusquooffieldbusanditstrends，introducesfieldbusnetworkstructureaswell

7、ascommunicationprotocol，probeintothePROFIBUSfailure—safecommunicationtechnology,fromPROFIsafemainfeatures，communicationprinciplesandfailure—safetyprecautionstomessagestructure．Onthebasisofthecomputerizedtec