自来水厂滤池自动控制系统开题报告.doc

自来水厂滤池自动控制系统设计开题报告
一、摘要
水是生命之源。随着社会的发展和人民生活水平的提高,对城市供水提出了更高的要求,不仅要满足管网压力的需要、保证充足供水,还要求水质明显提高。滤池是水厂常规处理净水构筑物的最后一道工序,滤池运行得好坏直接影响到水厂的出水水质。滤池反冲洗工艺复杂,如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障,为此必须进行滤池自动化系统的改造。
本文正是在这种背景,从单片机的基本结构入手,对单片机控制系统的通用设计方法和提高系统可靠性的一些基本措施的应用研究作了尝试,重点探讨了单片机控制系统硬件,软件的设计方法。
根据系统的控制要求,进行了硬件设备的选型,设计了控制系统硬件配置图,I/O模块接线图,并编写了实现控制算法的程序。
关键词:水厂滤池,恒水位控制,自动反冲洗,协调控制
二、课题研究背景
早期的水厂控制是单元式的。根据需要,各个工艺环节建立独立的控制设施。这些设施可以一次建成,也可以分别建设,相互之间没有联系。每个环节根据自身的情况进行工作,只能解决该环节局部的控制调节问题,环节之间的协调时难以自动实现的,需要人工加以干预
人类早在二千年前就开始对饮用水进行处理,但都是小规模的处理,针对的仅仅是某个人或者某个家庭。面对社会兴建水厂,工业化的对水进行处理不到200年。而这我国水厂的规模化建设更是在解放后,时间较短,但是我们已经取得卓越的成就,
目前各个城市都兴建的自己的净水厂,基本普及自来水。而维持一个城市如此大规模的水厂运行,并且保证出厂水质,对处理工艺和自动化水平的要求都有很大的提高。水厂处理工艺发展至今,可以说已经比较成熟,基本上是吧混凝沉淀、过滤、消毒。混凝剂一般采用铝盐、铁盐。利用混凝剂去除水中的悬浮颗粒。再进行沉淀、过滤。消毒一般都采用氯化法。随着净水理论的发展,工艺设计和处理构筑物的形式不断变化,各类反应药剂也出现新的替代品,比如:以高分子化合物为混凝剂,臭氧或二氧化氯作为消毒剂等等。不过,基本的工艺过程没有根本性的改变。相比之下,水厂的现代化更主要的表现在自动化监控系统上。净水厂的生产过程采用自动化技术,不是单纯的为了节省人力,更主要的是加强各个生产环节的合理调度,难够保证水量,水压和水质。
三、研究现状
早期的水厂控制都是单元式的,只能解决该环节局部的控制调节问题,环节之间的协调时很难实现的,需要人工加以干预。这属于分散式控制。慢慢随着计算机及控制技术的发展,出现了集中式控制形式,由中心控制室的计算机对各个环节进行巡回检测、数据处理、控制运算,然后发出控制信号,直接控制被控对象。一台计算机往往同时控制多个回路,即多个水处理工艺环节。
当前水厂采用的控制系统,从自动控制的角度可以划分为SCADA系统、DCS
系统、总线式工业控制构成的系统。在国内水厂自动化得到广泛的应用。
该系统有优点如下:
可以实现分级分布控制。
可以实现“集中管理、分散控制”的功能,将危险分散,大大提高了可靠性。
编程简便,周期短。
系统配置易调整
可以工业现场相连,实现机电一体化。
四、研究目的
改革开放以来,我得到大幅度的上升,人民对饮用水的质量越来越关注,自来水厂对处理工艺要求也不断提高,与之相反的是因为环境因素,水源的水质却每况愈下,欲使水厂的