超滤反渗透智能控制系统研究

发布时间：2017-07-18 18:29

  本文关键词：超滤反渗透智能控制系统研究

  更多相关文章： 废水处理 超滤 反渗透 PLC 神经网络

【摘要】：火力发电厂是用水量、排水量都很大的企业,将超滤反渗透水处理技术应用于火力发电厂废水处理,能显著提高发电厂用水的循环利用率,因而不仅具有经济效益还具有十分重要的社会意义。本文依托某电厂水处理应用项目,完成了废水超滤反渗透装置控制系统的构建与集成。内容包括控制系统结构设计、控制器硬件选型与配置、控制程序设计与上位监控软件设计等。实现了超滤反渗透水处理系统的手动控制单步控制和全程自动控制等较全面的控制功能。控制系统采用西门子公司冗余配置的S7-400PLC作为下位机控制器,以iFIXI5.0作为上位机监控系统软件,设计出了高可靠性的超滤反渗透系统综合控制系统,投运后的控制系统运行稳定可靠。传统的超滤反渗透水处理控制系统,其反洗部分是按定时(定量)反洗方式工作的,这种方法需要消耗占系统产水量近三成的清水。针对这个问题,本文还另外设计了一套基于BP神经网络算法的超滤膜和反渗透膜反洗时间动态控制策略,该控制策略在上位监控计算机中运行,根据现场实时检测得到的数据进行计算,做出是否需要进行反洗的判断,并通过工业以太网将监控计算机中计算得到的结果传送到PLC中,用于启动超滤反渗透的反洗控制程序,实现对超滤膜和反渗透膜清洗时间、方式和强度的动态控制。通过对神经元网络在应用于超滤反渗透水处理系统的分析总结,说明了基于神经元网络的控制算法可以提高超滤反渗透水处理系统运行的效率和使用寿命。
【关键词】：废水处理 超滤 反渗透 PLC 神经网络
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273.5;TM621
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 引言13-19
• 1.1 选题背景及意义13-14
• 1.2 超滤反渗透装置国内外应用现状14-17
• 1.2.1 超滤反渗透设备反洗技术研究现状14-16
• 1.2.2 超滤反渗透装置控制技术的研究现状16-17
• 1.3 本文主要的研究内容17
• 1.4 论文内容安排17-19
• 第二章 超滤反渗透系统19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 应用背景19-20
• 2.3 系统功能介绍20-22
• 2.3.1 物理清洗子系统21-22
• 2.3.2 化学清洗子系统22
• 2.4 基于实际项目中超滤反渗透系统各部分选型22-27
• 2.4.1 污水水质分析22-24
• 2.4.2 设备选型24-27
• 2.4.3 设备运行情况分析27
• 2.5 本章小结27-30
• 第三章 控制系统设计30-49
• 3.1 引言30
• 3.2 系统设计原则30-31
• 3.3 控制系统设计31-33
• 3.3.1 管理层31-32
• 3.3.2 控制层32
• 3.3.3 设备层32-33
• 3.4 PLC控制器选型与配置33-36
• 3.4.1 硬件组态33-34
• 3.4.2 网络结构34
• 3.4.3 数字量I/O模块配置34-35
• 3.4.4 模拟量模块配置35-36
• 3.5 系统控制程序设计36-45
• 3.5.1 超滤系统37-41
• 3.5.2 反渗透系统41-45
• 3.6 PLC程序设计45-47
• 3.7 本章小结47-49
• 第四章 上位监控计算机程序设计49-59
• 4.1 上位机监控系统设计分析49-50
• 4.2 iFIX组态画面的设计50-54
• 4.2.1 变量创建50-51
• 4.2.2 主画面创建51-52
• 4.2.3 数据存储功能52
• 4.2.4 历史数据趋势显示52-53
• 4.2.5 报警记录53
• 4.2.6 安全登录53-54
• 4.3 OPC通讯54
• 4.4 常规PLC控制下超滤反渗透系统运行情况分析54-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 人工神经网络的设计59-67
• 5.1 引言59
• 5.2 人工神经网络59-63
• 5.2.1 神经元模型59-62
• 5.2.2 神经网络的学习方法62-63
• 5.3 BP神经网络63-66
• 5.3.1 BP网络的权值调整64-65
• 5.3.2 BP网络的改进算法65-66
• 5.4 本章小结66-67
• 第六章 神经网络在PLC控制系统中的应用67-86
• 6.1 引言67
• 6.2 神经网络在超滤反渗透工艺中的运行方式分析67-68
• 6.3 神经网络算法的实现68-78
• 6.3.1 神经网络结构的确定68-70
• 6.3.2 数据采集70-73
• 6.3.3 数据滤波预处理73-74
• 6.3.4 数据归一化处理74-75
• 6.3.5 权值训练75-78
• 6.4 控制系统运行效果78-84
• 6.4.1 神经网络对超滤系统的控制效果79-81
• 6.4.2 神经网络对反渗透系统的控制效果81-84
• 6.5 本章小结84-86
• 第七章 总结与展望86-89
• 7.1 全文总结86-87
• 7.2 未来工作及研究展望87-89
• 参考文献89-93
• 致谢93-95
• 攻读硕士期间发表的论文95

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 卓燕;李晓斌;潘洁;纵彬;陈祥;;超滤技术的应用和发展研究[J];硅谷;2010年07期

2 钟伟;雷晓玲;江滔;;超滤技术在农村供水应用中运行管理与实际问题分析[J];水处理技术;2012年05期

3 叶茂省;;浅谈环境科学中胶体分离的切向超滤技术[J];中国新技术新产品;2013年08期

4 刘小平,贺探宇;超滤技术在氨分离器上的应用[J];化肥设计;2001年03期

5 马骁轩;冉勇;;浅析环境科学中胶体分离的切向超滤技术[J];水资源保护;2009年03期

6 马洪梅;;超滤组合技术在饮用水中的应用研究[J];中国资源综合利用;2010年01期

7 杨慕雄,周德义;超滤技术及其在电泳工艺上的应用[J];特殊电工;1978年02期

8 枉启云,王东光,张玉忠,吕晓龙,王彦民,韩素英;超滤技术在胶体蓄电池用硫酸凝固剂生产中的应用[J];蓄电池;1991年03期

9 查强,余汉斌,杨必暖,明开智,李莉莉,曹龙;超滤在电泳上的应用[J];二汽科技通讯;1977年02期

10 陈浩X;;反渗透和超滤技术[J];江苏化工;1982年01期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 董金冀;张华;高海宾;;超滤技术在冶金废水水处理中的应用[A];第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会暨莱钢现场节水经验交流会文集[C];2007年

2 贺占超;;超滤技术在钢铁废水处理中的应用[A];第三届全国冶金节水、污水处理技术研讨会暨莱钢现场节水经验交流会文集[C];2007年

3 江春元;;采用超滤技术从涂布废水中再生涂布化学品[A];中国造纸学会第十届学术年会论文集[C];2001年

4 栾世涛;孙光武;;超滤技术与反洗水回收[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年

5 武江津;刘桂中;孙长虹;;超滤技术在水污染控制和水回用中的应用[A];中国膜科学与技术报告会论文集[C];2003年

6 傅燕;王薇;;以超滤为预处理的反渗透技术在水处理中的应用[A];雪莲杯第10届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集[C];2010年

7 赵军明;刘嘉庆;孙婷婷;;超滤(UF)水处理设备性能检测[A];第三次全国锅炉水（介）质处理学术交流会论文汇编[C];2013年

8 徐明;冯文英;张勇;苏振华;张升友;林乔元;;超滤技术在杨木P-RC APMP废液浓缩中的应用研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2010年

9 关欣;杨昊鹏;;中空纤维超滤技术在生活污水处理中的应用[A];中国化工学会2005年石油化工学术年会论文集[C];2005年

10 郭宏;王熊;刘宗林;;超滤技术在大豆分离蛋白生产中的应用研究[A];21世纪人类食品面临的新问题学术论文集[C];2001年

中国重要报纸全文数据库 前4条

1 张贵峰;中药超滤技术专利现状及发展趋势[N];中国知识产权报;2010年

2 曹国霞;超滤过滤技术去除热原保障注射液安全[N];健康报;2007年

3 吕工;超滤技术在制药工业中的应用[N];中国医药报;2003年

4 姜政信 记者 贾辉 屈万日;哈炼油厂向节能降耗要效益[N];黑龙江日报;2000年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 李凯;中孔吸附树脂对超滤膜不可逆污染的控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 刘勤生;不锈钢膜对煎炸油的净化性能及超滤动力学研究[D];中国农业大学;2005年

3 方颖慧;超滤技术对体外循环下心脏手术中抗生素及炎性因子的影响[D];北京协和医学院;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 易歆竹;超滤反渗透双膜法在汽车行业中水回用的试验研究[D];西南交通大学;2015年

2 豆妮娜;凝胶制剂质量控制与质量表征关键技术的研究[D];河北医科大学;2015年

3 江桐桐;稀土浸出液络合超滤过程研究[D];江西理工大学;2015年

4 耿婷婷;超滤组合工艺处理北江水特性的中试研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

5 鄢忠森;低药剂短流程超滤工艺处理微污染水试验研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

6 程亮;超滤技术在乳酸左氧氟沙星氯化钠注射液中的应用研究[D];浙江大学;2014年

7 张梦雅;心力衰竭治疗进展—伊伐布雷定、超滤、去肾交感神经术[D];蚌埠医学院;2015年

8 周勇;多介质填料生物技术协同超滤技术处理河网水的应用研究[D];浙江工业大学;2015年

9 王晓婧;益气扶正法配合血液超滤技术治疗心力衰竭的临床观察[D];北京中医药大学;2016年

10 曹新垲;超滤深度处理对水质及管道腐蚀影响[D];中国地质大学(北京);2013年

，

本文编号：559221