寺河礦礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā).pdf

1、近年來，隨著污水自動化處理技術的逐漸推廣以及污水處理水平的不斷提升，污水處理監(jiān)控管理系統(tǒng)已應用于污水處理中，使得污水處理系統(tǒng)具備了較強的綜合性與智能化功能。污水處理研究內容涉及到污水處理方面的技術、通訊技術、儀表技術、計算機技術、控制技術等多種理論，屬于綜合性比較強的研究領域。本文在分析礦井污水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀的基礎上，結合現(xiàn)場實際需求，研制開發(fā)出了一套基于PLC技術和組態(tài)王技術相結合的礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)。本文以晉煤集團寺河礦污水處理站為

2、現(xiàn)場背景，經(jīng)過對其污水處理系統(tǒng)的勘察與分析研究，發(fā)現(xiàn)其存在監(jiān)測量不全面以及控制系統(tǒng)缺乏等問題。針對這些問題，本文首先分析了污水處理工藝，明確污水處理流程及水質指標;其次，在分析系統(tǒng)污水處理監(jiān)控系統(tǒng)工作原理的基礎上，根據(jù)系統(tǒng)要求及實現(xiàn)的功能，設計了礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的整體方案;然后，依據(jù)整體方案分別對礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)進行了硬件、軟件設計及程序開發(fā);最后，在實驗室搭建了污水處理監(jiān)控系統(tǒng)平臺，進行了系統(tǒng)調試。調試成功后將進行工業(yè)現(xiàn)場試驗

3、，以期使污水處理監(jiān)控系統(tǒng)在水環(huán)境可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮重要的作用。
　　本研究主要內容包括：⑴污水處理工藝及流程的了解與分析是礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測量確定的前提。通過對污水進行概述，分析礦井污水處理的工藝，確定了COD、pH、流量、濁度等為系統(tǒng)的監(jiān)測量。⑵整體方案的合理設計是礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)。本文通過對晉煤集團寺河礦污水處理站現(xiàn)有的處理系統(tǒng)的調研，深入分析系統(tǒng)的工作原理，在查閱國內外相關的文獻和資料的基礎上，結合處理

4、站的現(xiàn)場實際情況，確定出礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的方案。⑶監(jiān)控系統(tǒng)的基礎是硬件部分的設計，硬件的設計好壞會影響系統(tǒng)的各部分功能能否順利實現(xiàn)。根據(jù)礦井污水處理的實際情況，本文進行礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的硬件設計。設計PLC控制站、現(xiàn)場檢測儀表、通訊系統(tǒng)等，確定監(jiān)控室的硬件和實現(xiàn)的功能。⑷根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)整體的要求，以及已經(jīng)設計的硬件電路，進行礦井污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設計。軟件設計有:上位機軟件、下位機軟件。下位機軟件部分具有信息采集、監(jiān)測、控制等

5、功能，利用PLC編程軟件來進行;下位機軟件的設計是基于組態(tài)王為平臺來進行的，能夠完成對數(shù)據(jù)的存儲、分析等功能，并能對現(xiàn)場設備進行遠程控制。⑸根據(jù)模糊PID控制原理，設計了模糊PID控制加藥的策略，給出了模糊PID的控制方案和控制器的設計，利用SIMULINK來進行建模，并對其進行仿真分析。⑹實驗室系統(tǒng)調試是測試系統(tǒng)性能的有效手段。本文在實驗室搭建污水處理監(jiān)控系統(tǒng)試驗平臺，實現(xiàn)對下位機軟件的測試;對監(jiān)控室的上位機軟件部分進行測試;上下位機