面向水处理的分布式控制策略的研究

发布时间：2024-02-14 21:35

　　国内的水处理监控系统大多采用集中的控制方式，将一台高性能的电脑放置于中央控制室，水处理现场的数据通过有线或无线的方式发送回中央控制室，进行分析处理后，将控制信号返回现场控制子站，完成对水处理工艺的控制。而这种方式存在很多不安全的因素，比如，通信失败或线路出现问题，现场设备将处于失控的状态，无法将现场数据发送到服务器。服务器的控制信号也不能及时传送到现场控制子站，这样将会产生较为严重的后果。 本课题主要工作是将分布式的控制策略加入到控制系统，有效解决系统的安全性问题，实现分布式控制和集中式控制的转换。针对工艺设计不同的需求方案，开发可靠的工作平台，并对对应脚本控制程序进行编写，通过测试验证程序的可靠性和安全性。 论文首先分析了分布式控制的策略及其在各个领域的发展情况，通过介绍现有的水处理控制系统的硬件和软件环境，了解整个水处理监控系统的工作流程。为了不改变原有的硬件基础，同时有效的利用现有的程序代码，使用Lua脚本对整个控制系统进行改进。通过选择合适的操作系统，开发脚本的运行环境。对Lua虚拟机的安装和使用做了详细的研究，并对对应驱动文件的编写作了分析研究，实现了脚本所需要使用的驱动文件...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及背景
    1.2 水处理控制技术及国内外 DCS 技术发展现状
        1.2.1 水处理控制技术背景
        1.2.2 国外 DCS 技术在各个领域发展及现状
        1.2.3 国内 DCS 技术在各个领域发展及现状
        1.2.4 本实验室现有控制技术
    1.3 研究目的和意义
    1.4 主要研究内容
第2章 水处理控制及 Lua 在控制策略中应用的研究
    2.1 现代水处理工艺及自动控制过程
        2.1.1 水处理工艺简介
        2.1.2 水处理自动控制过程
    2.2 水处理控制系统硬件结构
    2.3 水处理服务器自控线程
    2.4 嵌入式脚本语言
    2.5 Lua 脚本语言
        2.5.1 Lua 简介
        2.5.2 Lua 脚本优点
        2.5.3 Lua 脚本发展现状
    2.6 脚本语言在分布式控制系统中的应用
    2.7 本章小结
第3章 Lua 脚本语言应用平台的开发
    3.1 自动控制操作系统的选择
    3.2 Lua 脚本开发环境的建立
        3.2.1 Bootloader 及内核的烧写
        3.2.2 服务器端 Lua 开发环境的建立
        3.2.3 现场控制子站 Lua 开发环境的建立
    3.3 Lua 控制脚本软件设计环境
    3.4 Lua 脚本 MYSQL 驱动程序
        3.4.1 MYSQL 驱动设计
        3.4.2 MYSQL 驱动程序测试
    3.5 Lua 脚本 LUASOCKET 驱动程序
        3.5.1 LUASCOKET 驱动程序设计
        3.5.2 LUASOCKET 驱动程序测试
    3.6 本章小结
第4章 使用 Lua 脚本语言的分布式控制系统设计
    4.1 Lua 控制脚本的设计
    4.2 Lua 脚本嵌入宿主程序
    4.3 Lua 脚本语言解释器
    4.4 控制数据的交换和处理
        4.4.1 现场控制子站
        4.4.2 Lua 控制脚本获取 C++应用程序的数据
        4.4.3 C++应用程序获取 Lua 脚本的处理结果
        4.4.4 Lua 脚本获取 MYSQL 数据库中的数据
        4.4.5 Lua 控制脚本与服务器程序的数据交换
    4.5 服务器到子站脚本发送方案设计
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的文章及其他成果
致谢
作者简介



本文编号：3898654