北京第九水厂滤池自动反冲洗技术研究
发布时间：2024-06-02 02:50
第九水厂作为北京市目前最大的自来水厂,承担着北京市一半多的供水任务。由于日常的工作任务重,如何确保城市供水安全,就成了首先要关心的问题。作为第九水厂水处理工艺的重要环节滤池部分目前面临夏天滤程缩短、需要频繁冲洗以及煤池反冲洗主控阀控制精度低、故障高这两大影响生产的关键问题。论文为了解决这些关键问题,基于第九水厂三期滤池现有工艺及设备对九厂滤池自动反冲洗技术进行了设计研究工作,具体课题研究工作内容如下。首先提出了一套滤池自控系统的整体方案设计。针对上面提到的影响滤池生产的两个关键问题并且为了解决现有自控系统的一些问题,研究了与自动反冲洗有关的两个技术问题。对煤滤池反冲洗主控阀问题的研究,提出了一套用反冲泵变频调速代替主控阀来调节反冲洗水量的解决方案。对变频器控制用的PID控制算法进行了研究,通过建立系统的模型并使用MATLAB的Simulink工具对整套变频调速控制系统进行了仿真。对于变频器的控制,根据现场的实际情况及仿真结果,提出了在反冲泵启动或者停止阶段使用频率负反馈PID控制方式,在正常反冲洗调节阶段使用带死区的PID控制方式。为解决夏天煤滤池滤程短的问题,对自动排队反冲洗程序的技...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国外反冲洗发展及研究情况
1.3 国内反冲洗研究情况
1.4 国内自来水厂自动控制系统的发展及现状
1.4.1 SCADA系统
1.4.2 DCS系统
1.4.3 PLC+工业电脑(IPC)系统
1.5 论文的主要研究内容及组织结构
第2章 三期滤池现有工艺及设备情况介绍
2.1 整体工艺介绍
2.2 煤砂滤池情况及控制要求
2.2.1 设计数据
2.2.2 煤滤池过滤过程
2.2.3 煤池各种设备及控制要求
2.2.4 煤滤池控制要求
2.3 炭滤池情况及控制要求
2.3.1 设计数据
2.3.2 炭滤池过滤过程
2.3.3 炭池各种设备及控制要求
2.3.4 炭滤池控制要求
2.4 设备间安装的设备
2.4.1 冲洗水泵系统
2.4.2 气冲系统
2.4.3 气源系统
2.5 滤池主要功能的实现方法及反冲步骤
2.5.1 主要功能的实现方法
2.5.2 煤滤池主要反冲步骤
2.5.3 炭池主要反冲步骤
2.6 现有滤池自控系统的情况
2.7 本章小结
第3章 滤池自控系统整体方案设计及自动反冲技术研究
3.1 滤池控制系统方案设计原则
3.2 滤池自控系统整体方案设计
3.2.1 滤池操作监视站
3.2.2 滤池现场PLC控制子站
3.2.3 公共PLC站
3.2.4 总线网络及与其他自控系统通讯接口
3.3 自动反冲洗有关技术研究
3.3.1 解决反冲洗主控阀问题的研究
3.3.2 自动排队反冲洗程序技术方案的研究
3.4 本章小结
第4章 变频器控制算法研究
4.1 基本PID算法介绍
4.2 拟采用的两种PID算法介绍
4.2.1 积分分离PID算法
4.2.2 带死区的PID算法
4.2.3 数字式PID算法的参数整定
4.3 变频调速流量控制系统建模及算法仿真比较
4.3.1 系统建模及传统PID算法的仿真
4.3.2 带死区PID算法控制的系统仿真
4.3.3 变频器控制算法的选择
4.4 本章小结
第5章 滤池自控系统硬件设计
5.1 滤池操作监视站
5.2 滤池现场PLC控制子站及公共PLC站
5.3 总线网络设计
5.4 变频器选型
5.5 变频器抗干扰措施
5.6 本章小结
第6章 滤池自控系统软件设计与测试
6.1 滤池现场PLC控制子站程序设计
6.2 公共PLC站程序设计
6.2.1 变频调速反冲洗流量控制程序
6.2.2 煤池快速自动反冲洗程序
6.2.3 通讯数据处理程序
6.3 滤池操作监视站及触摸屏系统组态
6.3.1 滤池操作监视站的组态
6.3.2 滤池现场触摸屏系统组态
6.4 程序现场实际测试
6.4.1 煤池快速反冲洗程序的测试
6.4.2 反冲洗水泵的变频器控制程序测试
6.5 本章小结
结论与展望
总结
展望
参考文献
致谢
本文编号：3986743
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国外反冲洗发展及研究情况
1.3 国内反冲洗研究情况
1.4 国内自来水厂自动控制系统的发展及现状
1.4.1 SCADA系统
1.4.2 DCS系统
1.4.3 PLC+工业电脑(IPC)系统
1.5 论文的主要研究内容及组织结构
第2章 三期滤池现有工艺及设备情况介绍
2.1 整体工艺介绍
2.2 煤砂滤池情况及控制要求
2.2.1 设计数据
2.2.2 煤滤池过滤过程
2.2.3 煤池各种设备及控制要求
2.2.4 煤滤池控制要求
2.3 炭滤池情况及控制要求
2.3.1 设计数据
2.3.2 炭滤池过滤过程
2.3.3 炭池各种设备及控制要求
2.3.4 炭滤池控制要求
2.4 设备间安装的设备
2.4.1 冲洗水泵系统
2.4.2 气冲系统
2.4.3 气源系统
2.5 滤池主要功能的实现方法及反冲步骤
2.5.1 主要功能的实现方法
2.5.2 煤滤池主要反冲步骤
2.5.3 炭池主要反冲步骤
2.6 现有滤池自控系统的情况
2.7 本章小结
第3章 滤池自控系统整体方案设计及自动反冲技术研究
3.1 滤池控制系统方案设计原则
3.2 滤池自控系统整体方案设计
3.2.1 滤池操作监视站
3.2.2 滤池现场PLC控制子站
3.2.3 公共PLC站
3.2.4 总线网络及与其他自控系统通讯接口
3.3 自动反冲洗有关技术研究
3.3.1 解决反冲洗主控阀问题的研究
3.3.2 自动排队反冲洗程序技术方案的研究
3.4 本章小结
第4章 变频器控制算法研究
4.1 基本PID算法介绍
4.2 拟采用的两种PID算法介绍
4.2.1 积分分离PID算法
4.2.2 带死区的PID算法
4.2.3 数字式PID算法的参数整定
4.3 变频调速流量控制系统建模及算法仿真比较
4.3.1 系统建模及传统PID算法的仿真
4.3.2 带死区PID算法控制的系统仿真
4.3.3 变频器控制算法的选择
4.4 本章小结
第5章 滤池自控系统硬件设计
5.1 滤池操作监视站
5.2 滤池现场PLC控制子站及公共PLC站
5.3 总线网络设计
5.4 变频器选型
5.5 变频器抗干扰措施
5.6 本章小结
第6章 滤池自控系统软件设计与测试
6.1 滤池现场PLC控制子站程序设计
6.2 公共PLC站程序设计
6.2.1 变频调速反冲洗流量控制程序
6.2.2 煤池快速自动反冲洗程序
6.2.3 通讯数据处理程序
6.3 滤池操作监视站及触摸屏系统组态
6.3.1 滤池操作监视站的组态
6.3.2 滤池现场触摸屏系统组态
6.4 程序现场实际测试
6.4.1 煤池快速反冲洗程序的测试
6.4.2 反冲洗水泵的变频器控制程序测试
6.5 本章小结
结论与展望
总结
展望
参考文献
致谢
本文编号：3986743
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