车载式一体化高效除油装置中的控制系统的研究与实现

论文摘要

人类只有一个地球，随着工业的发展，污水的排放量与日俱增，对环境的危害日趋严重。含油污水的污染，近年来也越来越受到人们的重视，并被环境保护部门列入主要治理的工业污染源之一。首先就课题的背景、来源和意义，以及污水处理自动控制现状作了简要的说明。再对车载式一体化高效除油装置的各组成部分的功能和工艺要求进行了较为详细的阐述。然后对车载式一体化高效除油装置中混凝罐液位的控制，粗粒化罐的液位控制和装置的过滤速度控制进行分析，这三个控制都是典型的工业过程控制系统，采用工业过程控制中广泛使用的PID控制就可以取得较好的控制效果。对出水水质的控制，因为污水处理工艺流程中影响出水水质的因素很多，用传统的控制方法效果不是很理想，故采用智能控制技术，模糊控制是智能控制的主要分支之一，本文采用模糊控制来实现投药量的智能化控制。从而保证装置运行的高效、稳定、经济。接着对车载式一体化高效除油装置的控制系统分硬件、软件两大部分进行设计。硬件部分：采用工控机—中间层（主控单元）—现场执行机构的3层结构，简单介绍了工控机和现场执行机构，重点介绍了中间层，中间层由五种模块组成：数据处理控制模块，开关量输入模块，开关量输出模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块。模块所采用的器件、电路框图、部分电路原理图都做了细致的介绍；软件部分：分上位机界面，嵌入式软件两部分进行介绍。上位机界面采用MCGS软件编写。嵌入式软件部分重点介绍了数据处理控制模块的软件，由于数据处理控制模块要处理的任务较多，为了使程序设计简单高效，在数据处理控制模块处理器中移植了uC／OS-Ⅱ操作系统，数据处理控制模块中的主要任务也给出了流程图，对输入输出模块的程序框图做了简单介绍。最后对论文所做的工作进行总结，并对进一步的研究提出自己的看法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 本课题研究的背景和意义
• 1.3 污水处理自动控制现状
• 1.4 课题研究内容
• 1.5 论文内容安排
• 第2章 车载式一体化高效除油装置的工艺流程
• 2.1 车载式一体化高效除油装置的构成
• 2.1.1 混凝罐的功能
• 2.1.2 粗粒化罐的功能
• 2.1.3 多级精细过滤罐的功能
• 2.2 车载式一体化高效除油装置的工艺要求
• 2.2.1 混凝罐的工艺要求
• 2.2.2 粗粒化罐的工艺要求
• 2.2.3 多级精细过滤罐的工艺要求
• 2.2.4 自控系统设计的基本要求
• 2.2.5 其他要求
• 第3章 系统控制算法研究
• 3.1 对工艺要求的分析
• 3.2 液位的PID控制
• 3.2.1 PID控制算法
• 3.2.2 液位控制系统参数辨识
• 3.3 投药量的模糊控制
• 3.3.1 模糊控制概述
• 3.3.2 投药量模糊控制的实现
• 第4章 硬件设计
• 4.1 硬件总体设计与选型
• 4.2 上位机的配置
• 4.3 中间层电路的设计
• 4.3.1 数据处理控制模块
• 4.3.2 开关量输入模块
• 4.3.3 开关量输出模块
• 4.3.4 模拟量输入模块
• 4.3.5 模拟量输出模块
• 4.4 现场仪表与执行机构
• 4.5 硬件抗干扰技术
• 4.5.1 干扰来源
• 4.5.2 抗干扰措施
• 第5章 软件设计
• 5.1 上位机界面
• 5.2 嵌入式系统软件
• 5.2.1 数据处理控制模块
• 5.2.2 输入输出模块程序框架
• 第6章 总结
• 附图
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢