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

1、隨著現代工業(yè)日趨大型化和復雜化，對控制系統(tǒng)的要求也越來越高。一方面由于現代工業(yè)系統(tǒng)硬件設備越來越多，要求系統(tǒng)具備信息開放性和可繼承開發(fā)性；另一方面由于現代工業(yè)過程的復雜性，要求控制算法易于實現且不依賴系統(tǒng)的精確模型。針對這一問題，本文提出并設計了一種基于OPC技術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，結合系統(tǒng)實施的可行性、效率及工程造價，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，進而調節(jié)鼓風機轉速，影響曝氣量，最終達到對生化池出水溶解氧濃度的定值控制。
　　 接著，重點設計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用。模糊控制系統(tǒng)設計的核心是模糊控制器的設計，包括選擇論域，確定隸屬度函數，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學模型，并比較了PID控制與模糊控制的控制效果，MATLAB仿真實驗表明

3、，模糊控制無超調、調節(jié)時間更短。
　　 最后，本文設計了污水曝氣監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)建立在iFIX組態(tài)軟件平臺上，通過工業(yè)以太網及OPC實現上下位機的數據交互。在iFIX內置的基于VB的調度中，編程實現了模糊控制算法。通過歷史數據的記錄，繪制出出水溶解氧濃度和變頻輸出歷史曲線。分析這些數據得出，相對于經典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