本文關(guān)鍵詞：超濾反滲透智能控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：火力發(fā)電廠是用水量、排水量都很大的企業(yè),將超濾反滲透水處理技術(shù)應(yīng)用于火力發(fā)電廠廢水處理,能顯著提高發(fā)電廠用水的循環(huán)利用率,因而不僅具有經(jīng)濟(jì)效益還具有十分重要的社會(huì)意義。本文依托某電廠水處理應(yīng)用項(xiàng)目,完成了廢水超濾反滲透裝置控制系統(tǒng)的構(gòu)建與集成。內(nèi)容包括控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、控制器硬件選型與配置、控制程序設(shè)計(jì)與上位監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)等。實(shí)現(xiàn)了超濾反滲透水處理系統(tǒng)的手動(dòng)控制單步控制和全程自動(dòng)控制等較全面的控制功能�？刂葡到y(tǒng)采用西門(mén)子公司冗余配置的S7-400PLC作為下位機(jī)控制器,以iFIXI5.0作為上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件,設(shè)計(jì)出了高可靠性的超濾反滲透系統(tǒng)綜合控制系統(tǒng),投運(yùn)后的控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。傳統(tǒng)的超濾反滲透水處理控制系統(tǒng),其反洗部分是按定時(shí)(定量)反洗方式工作的,這種方法需要消耗占系統(tǒng)產(chǎn)水量近三成的清水。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,本文還另外設(shè)計(jì)了一套基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的超濾膜和反滲透膜反洗時(shí)間動(dòng)態(tài)控制策略,該控制策略在上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)中運(yùn)行,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,做出是否需要進(jìn)行反洗的判斷,并通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)將監(jiān)控計(jì)算機(jī)中計(jì)算得到的結(jié)果傳送到PLC中,用于啟動(dòng)超濾反滲透的反洗控制程序,實(shí)現(xiàn)對(duì)超濾膜和反滲透膜清洗時(shí)間、方式和強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)控制。通過(guò)對(duì)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)用于超濾反滲透水處理系統(tǒng)的分析總結(jié),說(shuō)明了基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的控制算法可以提高超濾反滲透水處理系統(tǒng)運(yùn)行的效率和使用壽命。
【關(guān)鍵詞】：廢水處理 超濾 反滲透 PLC 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP273.5;TM621
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 引言13-19
• 1.1 選題背景及意義13-14
• 1.2 超濾反滲透裝置國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 超濾反滲透設(shè)備反洗技術(shù)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 超濾反滲透裝置控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文主要的研究?jī)?nèi)容17
• 1.4 論文內(nèi)容安排17-19
• 第二章 超濾反滲透系統(tǒng)19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 應(yīng)用背景19-20
• 2.3 系統(tǒng)功能介紹20-22
• 2.3.1 物理清洗子系統(tǒng)21-22
• 2.3.2 化學(xué)清洗子系統(tǒng)22
• 2.4 基于實(shí)際項(xiàng)目中超濾反滲透系統(tǒng)各部分選型22-27
• 2.4.1 污水水質(zhì)分析22-24
• 2.4.2 設(shè)備選型24-27
• 2.4.3 設(shè)備運(yùn)行情況分析27
• 2.5 本章小結(jié)27-30
• 第三章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-49
• 3.1 引言30
• 3.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則30-31
• 3.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)31-33
• 3.3.1 管理層31-32
• 3.3.2 控制層32
• 3.3.3 設(shè)備層32-33
• 3.4 PLC控制器選型與配置33-36
• 3.4.1 硬件組態(tài)33-34
• 3.4.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)34
• 3.4.3 數(shù)字量I/O模塊配置34-35
• 3.4.4 模擬量模塊配置35-36
• 3.5 系統(tǒng)控制程序設(shè)計(jì)36-45
• 3.5.1 超濾系統(tǒng)37-41
• 3.5.2 反滲透系統(tǒng)41-45
• 3.6 PLC程序設(shè)計(jì)45-47
• 3.7 本章小結(jié)47-49
• 第四章 上位監(jiān)控計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)49-59
• 4.1 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析49-50
• 4.2 iFIX組態(tài)畫(huà)面的設(shè)計(jì)50-54
• 4.2.1 變量創(chuàng)建50-51
• 4.2.2 主畫(huà)面創(chuàng)建51-52
• 4.2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能52
• 4.2.4 歷史數(shù)據(jù)趨勢(shì)顯示52-53
• 4.2.5 報(bào)警記錄53
• 4.2.6 安全登錄53-54
• 4.3 OPC通訊54
• 4.4 常規(guī)PLC控制下超濾反滲透系統(tǒng)運(yùn)行情況分析54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-59
• 第五章 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)59-67
• 5.1 引言59
• 5.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)59-63
• 5.2.1 神經(jīng)元模型59-62
• 5.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法62-63
• 5.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)63-66
• 5.3.1 BP網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值調(diào)整64-65
• 5.3.2 BP網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)算法65-66
• 5.4 本章小結(jié)66-67
• 第六章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在PLC控制系統(tǒng)中的應(yīng)用67-86
• 6.1 引言67
• 6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在超濾反滲透工藝中的運(yùn)行方式分析67-68
• 6.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的實(shí)現(xiàn)68-78
• 6.3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定68-70
• 6.3.2 數(shù)據(jù)采集70-73
• 6.3.3 數(shù)據(jù)濾波預(yù)處理73-74
• 6.3.4 數(shù)據(jù)歸一化處理74-75
• 6.3.5 權(quán)值訓(xùn)練75-78
• 6.4 控制系統(tǒng)運(yùn)行效果78-84
• 6.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)超濾系統(tǒng)的控制效果79-81
• 6.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)反滲透系統(tǒng)的控制效果81-84
• 6.5 本章小結(jié)84-86
• 第七章 總結(jié)與展望86-89
• 7.1 全文總結(jié)86-87
• 7.2 未來(lái)工作及研究展望87-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 致謝93-95
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文95

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