现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现

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《湖南大学》 2007年

现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现

王鼎顺  

【摘要】： 现代自来水厂自动化控制系统主要有水质检测技术、水处理控制技术、变频节能技术与综合自动化系统四个方面。论文在结合实际工程的基础上,主要研究了其中的三个方面,即水处理控制技术、变频节能技术与综合自动化系统。 水处理控制技术是保证供水水质的关键,主要包括药剂的投加和滤池的反冲洗。本文在分析研究现有加矾和加氯自动化控制系统的基础上,提出了相应的改进型方案。一是提出综合考虑取水量和源水浊度的复合加矾控制方案。该方案根据源水流量和浊度来控制计量泵的冲程,根据流动电流检测仪反馈电流与设定值的偏差来控制计量泵的频率。该方案结合了取水流量和取水浊度的扰动变化,即投加量的扰动变化,同时结合了斜管浊度偏差,具有控制精度高、稳定速度快的特点,在一定程度上解决了稳定性与控制精度的矛盾。还可以克服在线仪器测量不是很稳定的缺点。二是对水厂滤后加氯设计了前馈+串级的控制方案,该控制方案可以自动调整滤后加氯标准,无须人工干预,降低了人为误差的影响,实现了真正的自动化。 变频节能技术是水厂降低电耗的关键。本文综合分析了变频节能和循环变频软启动的原理,并对变频节能的两种实现方式——变压变量和恒压变量进行了研究。恒压变量供水方式根据出厂水压力的变化,通过PID控制器来调节变频器,以使出厂水压力恒定。变压变量方式则根据出厂水的压力和送水量来调节变频器的转速和频率,以使出厂水压力随着送水量的变化而变化,更大程度上节约了电耗,是一种更好的节能方案。论文还推导了变压变量供水方式的工程公式,该公式可以方便的投入到实际工程中,可以取得较好的节能效果。 供水综合自动化系统是随着现代网络技术而不断发展的。现代化水厂不仅仅是一个独立的个体,还要与外界共享水厂信息,便于上级部门的管理和监控。为了实现管控一体化的目标,设计了供水系统的一个网络架构,并结合现有的GSM/GPRS网络设计了远程数据采集终端。 结合榔梨水厂工程实际,设计了水厂滤池反冲洗流程和变压变量自动供水系统。同时还对监控软件Intouch和上位机监控系统进行了介绍。

【关键词】：
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP273
【目录】：

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