基于PLC的模糊PID算法在城市污水處理控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、水資源問題是當(dāng)前我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展最突出的問題之一。為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平不斷提高的要求,興建自動化程度高的城市污水處理廠已刻不容緩。污水處理過程是一種典型的復(fù)雜動態(tài)生物反應(yīng)工程系統(tǒng),具有非線性、時變性、隨機(jī)性和不確定性等特點(diǎn),難以建立精確的數(shù)學(xué)模型。其中對于污水處理系統(tǒng)中的中心環(huán)節(jié)一曝氣過程控制,是急于解決的主要問題。
　　 本文針對廣西某污水處理廠的污水處理項(xiàng)目,設(shè)計了一套包括現(xiàn)場控制層、顯示操作層和遠(yuǎn)程信息監(jiān)視層

2、的自動控制系統(tǒng)。污水處理工藝采用改良活性污泥法----CASS(連續(xù)循環(huán)曝氣系統(tǒng)工藝),控制系統(tǒng)采用西門子S7—300PLC作為主控器,以STEP7為軟件開發(fā)環(huán)境?？刂瞥绦虿捎媚K化結(jié)構(gòu),提出了一種針對CASS工藝的新的程序設(shè)計思路。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用北京亞控公司研發(fā)的Kingview6.53組態(tài)軟件來開發(fā)人機(jī)界面,以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和控制。最后整個系統(tǒng)利用先進(jìn)的以太網(wǎng)通訊技術(shù)構(gòu)建了一個管理和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),所設(shè)計的系統(tǒng)既著眼于污水處理

3、設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,又著眼于控制系統(tǒng)的監(jiān)控管理和通訊質(zhì)量,有效的提高了污水處理控制系統(tǒng)的處理效率。由于污水處理系統(tǒng)在溶解氧控制環(huán)節(jié)中工藝流程復(fù)雜,具有大滯后性和非線性的特點(diǎn)。在控制算法上,設(shè)計了模糊PID控制器,是一種將模糊控制和PID控制結(jié)合起來,使之既具有模糊控制快速、靈活而適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn),又具有PID控制精度高的特點(diǎn)的控制器。在項(xiàng)目應(yīng)用中,闡述了如何將模糊PID控制器在西門子S7～300 PLC中實(shí)現(xiàn)的方法,以及在編程軟件STE