水厂加氯系统的自动控制研究

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1、摘要水厂加氧消毒过程同工业上许多工艺过程一样，具有大惯性、大时延的特点，其过渡过程时间和纯滞后时间均较长，并且各个环节的干扰因素较多。本文针对加氯系统的特点和系统参数的时变特性，采用专家系统。通过研究余氯在清水池中混合、停留及反应的过程特性，建立加氯系统过程的数学模型，并使用前馈来抑制进水量的扰动；利用专家系统的多模型结构来克服大扰动、大时延对系统的影响；对控制模型的参数进行统一学习更新，适应系统的时变特性，有效保障了模型控制的品质。另外，本文通过结合PLC和组态技术，在工程上实现了对南京市北河口自来水厂加氯工艺过程

2、的实时监测及自动控制。基于分工和效率的考虑，采用组态技术构建整个系统。选择在水处理行业有着众多成功应用先例的罗克韦尔公司提供的系列产品：ControlLogix5550、RSView32、RSL／nx、RSLogixS000，以使构建系统的过程更加高效，构建的系统更加稳定、易维护和易升级。在提供广泛适用性的前提下，保证了出厂水余氯指标的合格率。关键词：水厂；加氯；自动控制；大时延；专家系统；专家控制系统；PLC；组态ABSTRACTLikemostprocessinindustry,chlorine—feedingd

3、isinfectionprocessinwaterworksalsohasfeaturesofbothbiginertiaandlargetime·delay．Itisacomplexprocessforthatitstransitiontimeandpuretime。delayarebothverylarge，besidestheprocesshasa10tofdisturbedfactors．ForthecharacteristiCSofthechlorine—feedingsystemanditstime—de

4、lay,weusedtheexpertsystemforcontr01．Thepaperstudiedtheprocesscharacteristicsoftheresidualchlorinemixing，remainingandreactingincleanwaterreservoirs，wesetuDthemathematicmodelofthechlorine-feedingprocessandusedthefeedforwardcontroltOrestrainthedisturbanceofwater-q

5、uantity；weusedthemultiplemodeloftheexpertsystemtOrestraintheimpactcausedbythelargetime—delayandthelargedisturbanceofwater-quantity；westudiedandupdatedthecontrolparametersasaninteger,forthetime—changingcharacteristicofsystemparameters。andensuredthecontrolqual时ef

6、ficiently．Bythcway,byusingtechniquesofPLCandconfiguration,wehelpedtheBeihekouwaterworksofNanjingdesignedallautomaticchlorine-feedingsystem．Consideringthedivisionandefficiency,weusedtheconfigurationtechnologytoconstructtheautomaticchlorine-feedingsystem．Weselect

7、edtheserialproducts：ControJLogix5550、RSView32、RSLinx、RSLogixS000,providedbyRockwellAutomationwhichhavewideusescalesinwaterindustry．Weusedtheconfigurationsoftwaretomaketheconstructingprocessoftheautomaticsystemmoreefficiently,alsotomaketheautomaticsystemmorestab

8、le，moremaintainableandmoreextendable．AndthecontroleffectisverygoodwhenthissystemisbroughtintoILse,providingwideusescales．Keywords：Waterworks；Chlorine-feeding；Automaticcontro