基于OPC及模糊控制的污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)日趨大型化和復(fù)雜化，對(duì)控制系統(tǒng)的要求也越來越高。一方面由于現(xiàn)代工業(yè)系統(tǒng)硬件設(shè)備越來越多，要求系統(tǒng)具備信息開放性和可繼承開發(fā)性；另一方面由于現(xiàn)代工業(yè)過程的復(fù)雜性，要求控制算法易于實(shí)現(xiàn)且不依賴系統(tǒng)的精確模型。針對(duì)這一問題，本文提出并設(shè)計(jì)了一種基于OPC技術(shù)的污水曝氣模糊控制系統(tǒng)。
　　 首先，分析了中山市某污水處理廠的污水處理工藝，以及曝氣過程工藝，結(jié)合系統(tǒng)實(shí)施的可行性、效率及工程造價(jià)，提出了采用PLC和變頻器的電氣控制

2、方案：控制器選用西門子PLC-200，控制變頻器供電頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，影響曝氣量，最終達(dá)到對(duì)生化池出水溶解氧濃度的定值控制。
　　 接著，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了污水曝氣模糊控制系統(tǒng)，即模糊控制系統(tǒng)在污水曝氣過程中的應(yīng)用。模糊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是模糊控制器的設(shè)計(jì)，包括選擇論域，確定隸屬度函數(shù)，制定模糊控制規(guī)則，最終生成了模糊控制查詢表。而后，提出了污水曝氣過程的數(shù)學(xué)模型，并比較了PID控制與模糊控制的控制效果，MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)表明

3、，模糊控制無超調(diào)、調(diào)節(jié)時(shí)間更短。
　　 最后，本文設(shè)計(jì)了污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)建立在iFIX組態(tài)軟件平臺(tái)上，通過工業(yè)以太網(wǎng)及OPC實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)的數(shù)據(jù)交互。在iFIX內(nèi)置的基于VB的調(diào)度中，編程實(shí)現(xiàn)了模糊控制算法。通過歷史數(shù)據(jù)的記錄，繪制出出水溶解氧濃度和變頻輸出歷史曲線。分析這些數(shù)據(jù)得出，相對(duì)于經(jīng)典PID控制，采用模糊控制，出水溶解氧濃度平均誤差更小，變頻輸出的均方差更小。換言之，模糊控制的控制精度更高、更平穩(wěn)，模糊控制的確能