城北水厂自动化系统的规划设计
发布时间:2018-01-26 11:18
本文关键词: 工业以太网 PLC 串级控制 数据库 水处理 出处:《东南大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:本文介绍了南京水务集团有限公司(前身是南京自来水总公司)城北水厂自动化系统的研究和设计。通过对自来水制水工艺进行深入地研究,运用先进算法,实现了城北水厂生产自动化、水质达标、节能降耗的目标。自来水制水工艺已经非常成熟,但大部门水厂自动化程度较低,未对全部制水工艺进行系统性的设计,生产信息化建设也停留在初级阶段。当前工业4.0、互联网+的概念已经深入到各行各业,发挥好自动化、信息化在生产过程中的作用,对水厂降低管理成本、进行优质高效地供水、节约能源等方面都有着积极作用。本文中对城北水厂自动化控制系统的软、硬件结构进行了描述,建立了与制水工艺相对应的控制子站,并用工业以太网构建高效、安全的控制网络。混凝剂、消毒剂投加过程中存在大时滞、大惯性、外界影响大等特点,本文通过建立投加过程的动态模型,应用具有前馈-反馈结构的多模型动态矩阵预测控制对投加过程进行闭环控制。同时借鉴串级控制的思想,将PID控制与预测控制结合在一起,形成DMC—PID预测控制。利用串级系统中副回路的快速反应来抑制高频干扰;主回路则通过建立的多模型动态矩阵预测控制,有效地改善系统的控制品质。本文还借鉴了"大数据"的概念,对城北水厂生产数据进行了有效地管理,提高了生产信息化水平,为更好地进行生产分析、工艺改进、控制算法优化提供依据。
[Abstract]:This paper introduces the Nanjing Water Group Company Limited (formerly Nanjing Tap Water Corporation) research and design of Chengbei waterworks automation system. Through the in-depth research on the process of water tap water, using the advanced algorithm, realize the Chengbei waterworks production automation, quality standards, energy saving targets. Tap water water technology is very mature. But the Department in a low degree of automation, the design was not systematic to the whole process of water production, informatization construction is still in the primary stage. The current industrial 4 concept, Internet plus has been deep into all walks of life, play a good role in automation, information technology in the production process of Waterworks, reduce the management cost and quality efficient water supply, energy conservation and other aspects have a positive role. In this paper, Chengbei Waterworks Automatic Control System of soft, hardware structure were described, the establishment of The control sub process of water corresponding to the station, and industrial Ethernet is used to construct efficient, network security control. The coagulant, disinfectant, large delay, large inertia and process characteristics, external effect and so on, this paper establishes a dynamic model by adding the application with multi model dynamic feedforward feedback matrix structure predictive control loop control of the dosing process. At the same time using the cascade control algorithm, PID control and predictive control are combined together, the formation of DMC - PID predictive control. To suppress the high frequency interference by rapid reaction side loop cascade system; the main loop predictive control by multi model dynamic matrix is established the control, effectively improve the quality of the system. The paper also draws on the concept of "big data", to the north of the city water plant production data were managed effectively, improve the production level of information, in order to better production The basis of analysis, process improvement and control algorithm optimization is provided.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU991.62;TP273
【参考文献】
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本文编号:1465462
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