基于PLC的污水处理自动控制系统设计与应用

"基于PLC的污水处理控制系统研究及工程应用" 本文主要探讨了某石化污水处理厂在面临复杂的污水处理问题，如COD生物降解、脱氧、除磯等多步骤的物理化学过程，以及由于早期建设的污水处理系统依赖人工操作，存在安全隐患和效率低下等问题。为了改善这一状况，作者设计了一套基于PLC的污水处理自动化控制系统，以提高安全性和效率，推动污水处理向更安全、高效、经济的方向发展。 论文的研究内容主要包括以下几个方面： 1. 在深入分析污水处理工艺的基础上，针对原有系统的不足，设计了一套集成SCADA控制系统、可编程逻辑控制器(PLC)和PROFIBUS通讯协议的污水处理自动化技术方案。这套方案旨在优化污水处理流程，减少人为错误，提高整体运行的稳定性。 2. 进行了该污水处理控制系统的软硬件开发与设计。硬件部分涉及仪表选型、西门子PLC的设计以及通讯系统构建；软件部分则涵盖PLC下位机和上位机的程序开发，包括预处理段、生化反应段和后续处理段的PLC控制基站，以及使用组态王软件进行界面设计。 3. 应用经典的PID控制理论和灰色预测模型来调整污水处理出水的pH值，通过MATLAB中的SIMULINK模块对电机进行仿真，以确保改进后的PID控制加药泵能在实际工程中高效工作，有效控制污水的pH值。 4. 展开了现场的安装和调试工作，提升了自动化控制水平，实现了对PLC控制系统的远程监控，保障了操作人员的安全，增强了污水处理的技术管理水平，具有显著的环境效益和社会效益。 这篇论文是由作者左旭岩在华东理工大学攻读工程硕士学位期间完成的，指导教师为李英副教授和张伟红高级工程师。研究领域为机械工程，具体方向为系统设计与自动控制。论文强调了基于PLC的自动化控制在污水处理领域的应用价值，对于提升环保设施的现代化管理和技术水平具有重要实践意义。