自來水廠污水處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

自來水廠污水處理自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究摘要現(xiàn)如今，社會發(fā)展越來越注重可持續(xù)綠色發(fā)展，為此污水處理工程愈發(fā)重要。傳統(tǒng)污水處理主要依靠工人經(jīng)驗(yàn)，通過手動控制及常規(guī)化的儀表監(jiān)測系統(tǒng)來控制污水處理流程。這種方式效率低下且處理質(zhì)量不穩(wěn)定。為了改善污水處理質(zhì)量、提高效率，本文選用先進(jìn)的自動控制技術(shù)和裝置，對自來水廠的污水處理進(jìn)行自動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文根據(jù)污水處理的要求，分析實(shí)際污水處理工藝的流程及其特點(diǎn)，確定了污水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。針對污水處理過程多變量、非線性的特點(diǎn)，借助工業(yè)以太網(wǎng)PROFINE，構(gòu)成主從式控制系統(tǒng)。在決定系統(tǒng)整體控制策略的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)的硬件部分與軟件部分。在硬件部分中對使用到的現(xiàn)場各類儀表、PLC控制器的模塊類型和上位機(jī)等硬件設(shè)備進(jìn)行選型。在軟件部分中，選用WinCC組態(tài)軟件完成上位機(jī)監(jiān)測界面的構(gòu)建；使用TIAPortal軟件對硬件進(jìn)行組態(tài)，并編寫設(shè)計(jì)了各個污水處理控制環(huán)節(jié)的PLC控制程序。針對傳統(tǒng)污水處理過程中污水酸堿度參數(shù)難以準(zhǔn)確控制的難點(diǎn)，采用了模糊自適應(yīng)PID算法的控制策略，并將該方案的控制模型在MATLAB本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自來水廠污水處理系統(tǒng)的自動控制，滿足現(xiàn)代社會對污水處理的需求。關(guān)鍵詞：污水處理，PLC，MATLAB仿真，酸堿度

DESIGNANDRESEARCHONAUTOMATICCONTROLSYSTEMOFSEWAGETREATMENTINWATERWORKSABSTRACTNowadays,thesewagetreatmentengineeringbecomesmoreandmoreimportanttothesustainabledevelopmentofsociety.Thetraditionalsewagetreatmentmainlyreliesonmanualcontrolandconventionalinstrumentcontrol,anddependsontheworker'sexperience,thereareproblemsofunstablequalityandlowproductionefficiency.Inordertoimprovethequalityandefficiencyofsewagetreatment,thispaperchoosesadvancedautomaticcontroltechnologyandequipmenttodesigntheautomaticcontrolsystemofsewagetreatmentinwaterworks.Accordingtotherequirementsofsewagetreatment,thispaperanalyzestheactualprocessflowandcharacteristicsofsewage,anddeterminesthedesignrequirementsofthecontrolsystem.Inviewofthenon-linearandmulti-variablecharacteristicsofsewagetreatment,amaster-slavecontrolsystemisformedwiththehelpofIndustrialEthernet.ThehardwarepartandsoftwarepartofthecontrolsystemaredesignedbasedontheoverallschemeoftheControlSystem.Inthehardwarepart,variouskindsofinstruments,PLCmodulesandhostcomputerareselectedInthesoftwaredesign,WINCCconfigurationsoftwareisusedtoconstructthemonitorscreenofthehostcomputer,TIAPortalsoftwareisusedtoconfigurethehardware,andthePLCcontrolprogramofeachsewagetreatmentcontrollinkisprogrammed.Inviewoftheproblemthatitisdifficulttoaccuratelycontroltheacidityandalkalinityparametersofsewageinthetraditionalsewagetreatmentprocess.Thefeasibilityandsuperiorityofthecontrolalgorithmareverifiedbyadoptingtheself-adaptivePIDcontrolstrategyofthemoldandtheSIMULINKsimulationexperimentofthecontrolmodel.Thisdesignhasrealizedtheautomaticcontrolofthesewagetreatmentsystemofthewatersupplyplant,meetsthemodernsocietytothesewagetreatmentdemand.Keywords:Sewagetreatment,PLC,MATLABSimulation,Ph

目錄緒論6引言6國內(nèi)外污水處理研究狀況71.2.1國外污水處理研究狀況71.2.2國內(nèi)污水處理研究狀況8課題研究意義9論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排9污水處理系統(tǒng)的工藝流程及總體方案設(shè)計(jì)112.1污水處理方法112.2污水處理系統(tǒng)工藝流程112.3控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案132.4本章小結(jié)14污水處理控制系統(tǒng)硬件部分的研究153.1控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)153.2控制系統(tǒng)硬件選型153.2.1PLC硬件選型153.2.2傳感器選型183.3本章小結(jié)19污水PH值的調(diào)節(jié)與控制方法研究204.1PH值控制要求204.2PID控制214.3PID控制器的設(shè)計(jì)214.4串級PID控制的設(shè)計(jì)224.5SMITH預(yù)估控制器的設(shè)計(jì)234.6模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)244.7模糊自適應(yīng)PID控制器建模274.8仿真結(jié)果分析304.9本章小結(jié)31污水處理控制系統(tǒng)軟件部分的研究325.1PLC程序設(shè)計(jì)325.1.1硬件組態(tài)的設(shè)置325.1.2各環(huán)節(jié)控制方案的設(shè)計(jì)325.2上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)385.2.1WinCC軟件介紹385.2.2WinCC監(jiān)控畫面的實(shí)現(xiàn)395.3本章小結(jié)39結(jié)論40參考文獻(xiàn)41附錄43致謝50譯文及原文511緒論1.1引言地球上的淡水資源很少，占總水量的3%左右，并且有80%的淡水資源難以開發(fā)使用。與此同時(shí)，水資源的分布因地而異，各個國家和地區(qū)高度不平衡。隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)發(fā)展，淡水總量也在逐漸減少。而致使水資源污染進(jìn)而導(dǎo)致淡水總量減少的重要原因是城市污水的隨意排放。目前我國38%左右的城市污水會得以處理，殘余的污水則會被直接排出到河流和湖泊，最后匯集到海洋。未來我國城市人口和規(guī)模都會進(jìn)一步增加和擴(kuò)大，水污染問題將會成為一項(xiàng)艱巨的社會問題。國家近年來愈發(fā)重視污水處理領(lǐng)域的研究，各種自動化生產(chǎn)方面的先進(jìn)研究，被廣泛應(yīng)用到實(shí)際污水處理行業(yè)里，不斷改進(jìn)了污水治理技術(shù)，提高處理后的污水排放質(zhì)量。污水處理的酸堿度控制工藝，也經(jīng)歷了從過去的手動加藥控制到如今的自動控制方式的變化。因?yàn)樗釅A中和反應(yīng)本身就具有不可忽略的時(shí)滯性、非線性的特性，所以控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)度和魯棒性一般很難保證。伴隨自動控制技術(shù)在物料添加方面的不斷研究和進(jìn)步，對污水PH值控制的自動化水平也能得到不斷提升。隨著時(shí)代的進(jìn)步發(fā)展，具有成本低廉、高速和存儲容量大等特點(diǎn)的小型計(jì)算機(jī)得到迅速發(fā)展，各類性能優(yōu)良的微型處理器陸續(xù)得到應(yīng)用。特別是伴隨工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器的廣泛推行和應(yīng)用，以PLC為關(guān)鍵核心的控制系統(tǒng)得以運(yùn)用到對酸堿度的控制領(lǐng)域，得到了較好的控制效果。選用這樣的自動加藥系統(tǒng)可以有效的達(dá)成對排放污水PH值的控制，減少人工的投入，提升污水處理工效。借助計(jì)算機(jī)來控制，也有助于克服過去污水處理在控制和管理各方面存在的許多問題。1.2國內(nèi)外污水處理研究狀況1.2.1國外污水處理研究狀況歐美等發(fā)達(dá)國家因?yàn)樵跀?shù)年前就已經(jīng)步入了工業(yè)現(xiàn)代化，所以污水排放對水體污染的弊端也顯露的較早。并且在處理污水治理的狀況時(shí)，這些國家獲得了有關(guān)政府部門在資金補(bǔ)助和政策各方面的有力支持，許多科研精力和資金都向這一領(lǐng)域傾斜，助力先進(jìn)技術(shù)的研究。自然而然地，實(shí)現(xiàn)污水處理的自動化便是研究的重點(diǎn)所在，科研工作者們先后研制出多種具有高效能的污水自動化處理系統(tǒng)和儀表設(shè)備?，F(xiàn)在他們已取得了污水治理的優(yōu)良成果，排放污水的處理率高達(dá)排放總量的75%～86%，城市的污水排放和污染問題得到了初步解決。歐美等發(fā)達(dá)國家，在上個世紀(jì)90年代逐步推行污水的二級處理和二級強(qiáng)化處理，有的甚至國家還進(jìn)行了污水的三級處理，個別國家還做到了污水的回收利用，例如以色列國家的污水回用率最高可達(dá)8當(dāng)前伴隨現(xiàn)場總線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)的持續(xù)研究，歐美發(fā)達(dá)國家的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)成形，如DCS系統(tǒng)、FCS系統(tǒng)。特別是這些國家引進(jìn)了諸多種SCADA技術(shù)到此領(lǐng)域中，得到了優(yōu)良的控制能效。他們基于PLC在控制系統(tǒng)領(lǐng)域的研究，研制出多種智能、穩(wěn)定的控制器，例如SLC系列等。另外這些歐美發(fā)達(dá)國家同樣也注重在線儀表的研究開發(fā)，如美國哈希公司研制的化學(xué)需氧量COD分析儀等。污水治理方面德國的特征是：大規(guī)模采用現(xiàn)場控制技術(shù)和集散控制技術(shù)。依據(jù)實(shí)際的污水處理過程中不同工藝階段的現(xiàn)場劃分情況，污水處理過程按照需要被分成有層次性的多級控制站?？刂普局g根據(jù)實(shí)際確定是平級關(guān)系，或是上下級關(guān)系，各站之間能夠做到獨(dú)立運(yùn)行。同時(shí)還會通過設(shè)立中央控制室，實(shí)現(xiàn)全局的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)綜合管理功能，所以德國的污水處理技術(shù)，自動化水平高且顯著的提高工作人員效率。污水治理方面美國的特征是：借助各種高技術(shù)水質(zhì)監(jiān)測和分析儀表，完成對污水處理過程中各階段水質(zhì)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測，其中美國采用的各類儀表對水質(zhì)相關(guān)參數(shù)的測量結(jié)果十分精準(zhǔn)。甚至他們的一些污水廠在設(shè)計(jì)監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)使用了前沿的遠(yuǎn)程遙控、遙測裝置，并且有效地借力社會上其它信息資源，如國際互聯(lián)網(wǎng)、移動電話網(wǎng)絡(luò)等。所以現(xiàn)在，就美國而言自動化技術(shù)在污水處理方面的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，在美國的一些污水處理廠，更是已經(jīng)成功地將人工智能控制的科研成果逐步應(yīng)用在該領(lǐng)域，此類控制新技術(shù)能夠根據(jù)水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)測情況自發(fā)調(diào)整、選擇合適的控制方式。綜上可見，在污水治理領(lǐng)域的研究國外起步早、涉獵范圍廣，控制系統(tǒng)的方案成熟。目前他們對于該方面的研究仍在持續(xù)投入，國外研制的一些先進(jìn)控制方案和技術(shù)，對國內(nèi)的發(fā)展具有十分重要的借鑒意義。1.2.2國內(nèi)污水處理研究狀況我國在污水處理方面的研究，開始于上個世紀(jì)七十年代，那個時(shí)候只是對工業(yè)制造產(chǎn)生的工業(yè)廢水和城市生活污水進(jìn)行簡要的物理處理。上個世紀(jì)八十年代末，我國很多城市陸續(xù)為更好地處理污水建造廠房。那時(shí)許多污水處理廠只使用一、二級處理技術(shù)，同時(shí)處理過程中還存有能源消耗高、工作效率低、自動化水平不高等缺點(diǎn)。上世紀(jì)九十年代國內(nèi)逐漸引入先進(jìn)的污水處理技術(shù)，這時(shí)污水廠的自動控制水平得到迅速提升，運(yùn)行效率也逐漸提高。隨著污水治理領(lǐng)域不斷有新技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，污水處理的傳統(tǒng)工藝也得到了持續(xù)改良，污水處理的裝備也逐漸增多，所以現(xiàn)場的裝備規(guī)模也在逐漸增大。因?yàn)楝F(xiàn)場需要的配置越發(fā)分散，顯而易見過去的手動控制模式已然無法搭建經(jīng)濟(jì)有效的控制系統(tǒng)，所以需要在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，借助工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)，發(fā)展計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。此種控制系統(tǒng)的架構(gòu)分為三部分，分別是監(jiān)控服務(wù)層、系統(tǒng)管理層和現(xiàn)場控制層，形成了以“管理集中、控制分散”為特性的系統(tǒng)。三菱品牌的PLC對離散控制和運(yùn)動控制較好，運(yùn)用在污水處理過程中的控制效果較好，此系列PLC指令豐富，還擁有專門的定位指令，所以對于伺服控制和步進(jìn)控制能較輕易達(dá)成。同樣三菱品牌PLC的模擬量模塊在使用上的花費(fèi)更為高昂，程序編寫方面也有些許復(fù)雜。而歐姆龍品牌的PLC編程使用方便，價(jià)格相較低廉，但是功能相較于西門子品牌的PLC略少，所以它只適合用于小型系統(tǒng)。西門子品牌的PLC在過程控制與通信控制這兩方面更占據(jù)優(yōu)勢，同時(shí)它的模塊在實(shí)際使用中更實(shí)惠低廉，程序編寫難度低，實(shí)現(xiàn)通信功能更簡便。所以針對自來水廠污水處理控制系統(tǒng)，這種存在大量模擬量處理需求的情況，選用西門子品牌的PLC十分適合，而且在污水處理現(xiàn)場用到的很多儀表裝備，能夠?qū)⒈O(jiān)測到的數(shù)據(jù)達(dá)成通信傳輸。現(xiàn)在從總體上看，這些年我國不斷學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的新技術(shù)，總結(jié)反思自身的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，逐漸發(fā)展出我國自己的技術(shù)，污水處理的水平也有了一定的進(jìn)步。然而我國污水處理的整體水平依舊處在歐美發(fā)達(dá)國家九十年代的技術(shù)水平，并且每個城市之間發(fā)展非常不平衡，還有著廣闊的發(fā)展前景。未來伴隨計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展創(chuàng)新，會有越來越多的新技術(shù)和新工藝方法應(yīng)用到污水處理上去。同時(shí)更有效的控制方案和控制裝備也會投入到其中去，這對污水處理整體水平的提升具有巨大的現(xiàn)實(shí)意義。1.3課題研究意義針對污水處理的問題，現(xiàn)在許多的自來水廠，仍然存在自動化水平不高的問題，尚未完全實(shí)現(xiàn)無人值守，并且一些控制系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，處理效率較低。所以，目前仍然需要研制高效能、穩(wěn)定良好的污水處理自動控制系統(tǒng)。根據(jù)自來水廠在污水處理方面對控制系統(tǒng)的實(shí)際需要，選擇西門子S7-1500PLC作為本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主控制器，上位機(jī)可以選用西門子工控機(jī)，此次自動控制系統(tǒng)的方案主要存在以下幾處優(yōu)點(diǎn)：（1）將自動化控制技術(shù)與當(dāng)下的污水處理工藝密切結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對中和反應(yīng)過程中水質(zhì)PH值的準(zhǔn)確控制，提高自來水廠的自動化水平。（2）S7-1500PLC作為此系統(tǒng)的控制中心，發(fā)揮模塊化內(nèi)部配置具有的優(yōu)勢，使它能夠靈活地調(diào)適來滿足系統(tǒng)控制的需要，并可以依據(jù)過程中不一樣的處理要求進(jìn)行改良。（3）采用模糊PID控制策略，可以對中和反應(yīng)過程中水質(zhì)PH值實(shí)現(xiàn)快速有效的控制。顯著提高了污水處理的效率，節(jié)約能源。1.4論文主要研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排污水處理是自來水廠重要的一部分，對生態(tài)保護(hù)環(huán)境、綠色可持續(xù)發(fā)展也具有非凡意義，對其開展研究的必要性不言而喻。本設(shè)計(jì)將自動化控制技術(shù)與當(dāng)下實(shí)際的污水處理工藝密切結(jié)合。論文的結(jié)構(gòu)安排如下：第一章緒論。簡要的介紹了本設(shè)計(jì)研究的背景，以及國內(nèi)外如今在污水處理這方面的發(fā)展情況和現(xiàn)有水平，闡述此設(shè)計(jì)研究的意義；第二章介紹污水處理的三種方法和總體工藝流程。研究流程各環(huán)節(jié)的控制需求，明確各方面的控制要求和所有參數(shù)指標(biāo)。最后根據(jù)工藝流程其特點(diǎn)，提出了針對污水處理的控制系統(tǒng)其整體設(shè)計(jì)策略；第三章介紹控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。說明本設(shè)計(jì)使用到的各種傳感器類型和參數(shù)，可編程邏輯控制器的各個模塊型號；第四章搭建了數(shù)學(xué)模型針對中和調(diào)節(jié)過程中的酸堿度控制，設(shè)計(jì)了傳統(tǒng)PID控制器、串級PID控制器、SMITH預(yù)估控制器和模糊PID控制器，并在MATLAB軟件中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。最后分析比較四種控制策略的仿真結(jié)果，確定了針對PH值控制模糊PID控制的方法最好；第五章介紹控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。其中包含上位機(jī)監(jiān)控界面開發(fā)，下位機(jī)PLC梯形圖的程序設(shè)計(jì)；第六章結(jié)論。

2污水處理的工藝流程及總體方案設(shè)計(jì)2.1污水處理方法物理法：利用物理作用分離出污水中的一些非溶解性雜質(zhì)，例如通過過濾除去較大的固體雜質(zhì)和通過沉淀除去污水中的泥沙等?；瘜W(xué)法：利用化學(xué)反應(yīng)分解掉污水中的某些膠體及溶解物，例如通過加酸加堿調(diào)節(jié)污水的酸堿度，混凝處理污水中以膠體形式存在的黏土顆粒等。生物法：利用微生物的代謝能力來處理污水中的部分有機(jī)物。通常分為好氧和厭氧兩種方法，能處理不同的有機(jī)物，交叉使用兩種方法可以取得良好的凈化效果。2.2污水處理的工藝流程污水處理的工藝流程秉持“先易后難”的準(zhǔn)則。初步先使用物理方法除去較大的固體雜質(zhì)，然后再除去水中懸浮物，最后除掉各類膠體和溶解物。這樣的工藝流程決定了污水處理的過程首先要進(jìn)行物理處理，然后進(jìn)行化學(xué)處理，最后進(jìn)行生物處理。通常污水處理所需要的主要設(shè)備包括：粗格柵、細(xì)格柵、清污機(jī)、除沙池、提升泵、厭氧池、好氧池、中和調(diào)節(jié)池、污泥脫水池、活性炭濾池、氯化曝氣裝置等部分。其工藝示意圖如圖2-1所示：圖2-1污水處理工藝示意圖污水處理工藝流程中，污水先進(jìn)入到粗格柵里，經(jīng)過該步驟可以除去水中的大塊固體雜質(zhì)，之后再進(jìn)入到細(xì)格柵間。在細(xì)格柵間里面設(shè)置清污機(jī)和孔隙較小的金屬格網(wǎng)，該金屬格網(wǎng)可以對流入細(xì)格柵中的小粒雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的過濾清除，同時(shí)清污機(jī)會及時(shí)地把細(xì)格柵截留下來的固體污物清除出去，該工藝過程主要是通過物理過濾的方法實(shí)現(xiàn)對池水中雜質(zhì)進(jìn)行清除。污水繼續(xù)流入初沉沙池中實(shí)現(xiàn)懸浮物的進(jìn)一步沉淀分離。隨后污水在厭氧池和好氧池中對溶解的有機(jī)物和少量懸浮物實(shí)現(xiàn)生物分解過程，分別依次進(jìn)行厭氧型微生物分解和好氧型微生物分解。在進(jìn)行好氧型生物分解的過程中需要不斷用鼓風(fēng)機(jī)為好氧池中曝氣以增加池水的氧含量，水體中的氧含量可以利用溶解氧傳感器實(shí)現(xiàn)在線數(shù)據(jù)監(jiān)測，經(jīng)過生物分解過程，可以除去污水中可溶性有機(jī)物。經(jīng)過初步處理后的污水進(jìn)入到下一階段，在絮凝沉淀池中加相應(yīng)的化學(xué)試劑發(fā)生絮凝沉淀反應(yīng)，隨后污水進(jìn)入中和反應(yīng)池。在中和反應(yīng)池中使用PH值變送器檢測污水的酸堿度，然后將檢測的結(jié)果反饋給PLC控制器，PLC控制器通過PID算法輸出相應(yīng)的模擬控制量對加藥電磁閥的開度進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對中和池中PH值的調(diào)節(jié)。隨后污水繼續(xù)流入二沉池，然后再使用刮泥機(jī)將二沉池底部的沉積泥除掉，再利用回流泵將濁液泵送到細(xì)格柵池實(shí)現(xiàn)污水循環(huán)。最后使用活性炭對即將流出的清水進(jìn)行物理吸附，經(jīng)氯化處理后，通過提升泵排出，至此污水處理完成。2.3控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案根據(jù)本設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制的需求，借助計(jì)算機(jī)控制技術(shù)對污水處理流程的各個階段進(jìn)行自動化控制。本次設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)的總體框架如圖2.8所示。工控機(jī)工控機(jī)工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)傳感器、執(zhí)行器ET200MPROFINET傳感器、執(zhí)行器ET200MPROFINETCPU1511-1PN圖2-2控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)圖此次自動控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案包含軟件部分和硬件部分。根據(jù)污水處理工藝流程的控制指標(biāo)和現(xiàn)場控制的環(huán)境需求，搭建出的自動控制系統(tǒng)，包含上位機(jī)監(jiān)控層、下位機(jī)控制器層和現(xiàn)場設(shè)備層。上位機(jī)的用處可以實(shí)現(xiàn)對PLC程序和現(xiàn)場儀表運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。選用WinCC組態(tài)軟件完成上位機(jī)監(jiān)控畫面的構(gòu)建，污水處理自動控制系統(tǒng)的控制器選用S7-1500PLC控制器。2.4本章小結(jié)本章介紹了污水處理的三種方法，及污水處理工藝流程的運(yùn)行情況，最后提出控制系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案。

3污水處理控制系統(tǒng)硬件部分的研究3.1控制系統(tǒng)硬件架構(gòu)污水處理自動控制系統(tǒng)是由PLC與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)一起組成實(shí)現(xiàn)的。PLC在可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾能力方面有著顯著優(yōu)勢，尤其適用于現(xiàn)場級別的控制；但在取得優(yōu)良的人機(jī)交互作用方面存在困難。工業(yè)控制計(jì)算機(jī)在靈活性方面具有優(yōu)勢，方便用戶使用；缺點(diǎn)是抗干擾能力差。考慮到這樣的現(xiàn)實(shí)狀況，本設(shè)計(jì)集PLC控制器和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的各自優(yōu)點(diǎn)，將工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和PLC結(jié)合在一起，搭建污水處理自動控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包含三個組成部分：上位機(jī)監(jiān)控部分、下位機(jī)控制器部分和現(xiàn)場設(shè)備執(zhí)行部分。上位機(jī)部分包括UPS電源、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)和液晶顯示屏，可以利用WinCC組態(tài)軟件設(shè)計(jì)工藝流程的監(jiān)控畫面。下位機(jī)控制器與ET200M通過PROFINET相連。當(dāng)PLC控制器得到上位機(jī)的控制命令后，對現(xiàn)場執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制動作，并且將現(xiàn)場傳感器采集到的數(shù)據(jù)信息反饋給上位機(jī)設(shè)備。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架使用工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)控制器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，系統(tǒng)同時(shí)配置以太網(wǎng)模塊。PLC的CPU和機(jī)架之間的通信選用ET200M通信模塊，主、從站之間采用PROFINET進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，確保兩系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸安全可靠。3.2控制系統(tǒng)硬件選型3.2.1PLC硬件選型（1）PLC簡介PLC全稱可編程序邏輯控制器，是一種用于在自動化控制領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的數(shù)字式邏輯控制器，它具有功能強(qiáng)大、穩(wěn)定性高、操作方式方便的特點(diǎn)，廣泛用于工業(yè)控制自動化領(lǐng)域。PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)相似，它的組成部分包括電源（PS）、中央處理器模塊（CPU）、通信模塊（CP）、I/O模塊和編程器等，機(jī)架上安裝它的各個模塊。PLC通過通信網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備進(jìn)行通信，PLC控制系統(tǒng)的示意圖如圖3-5：圖3-1PLC控制系統(tǒng)示意圖1）CPU模塊CPU模塊是PLC的核心，由運(yùn)算器MPU和存儲器RAM組成，在PLC控制系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的作用。它可以存儲用戶程序和接收現(xiàn)場數(shù)據(jù)，通過循環(huán)掃描的方式接收來自現(xiàn)場變送器的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)，然后根據(jù)用戶程序算法進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲。還能診斷PLC內(nèi)部電路的運(yùn)行狀態(tài)，檢驗(yàn)下載的用戶程序里面是否存在語法錯誤，并將運(yùn)算結(jié)果輸出到執(zhí)行器上實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制目的。2）信號模塊信號模塊包括輸入模塊（Input)和輸出模塊（Output），簡稱為I/O模塊。信號模塊是CPU與傳感器或執(zhí)行器連接的紐帶，它可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的模數(shù)轉(zhuǎn)換（A/D）和數(shù)模轉(zhuǎn)換（D/A）、電平轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞等功能。信號模塊有四種類型，分別為DI模塊、AI模塊、DO模塊和AO模塊，這四類信號模塊統(tǒng)稱為SM模塊，在SM模塊中會使用光電轉(zhuǎn)換過程實(shí)現(xiàn)對外部高電壓和強(qiáng)電流信號的隔離過程。模擬測量輸入模塊可用于接收到由現(xiàn)場中各類變送器發(fā)出的電流和電壓信號。仿真式輸出模塊是根據(jù)電流和電壓大小,通過獲取的值來控制電動調(diào)節(jié)閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。數(shù)字測量輸入模塊用來接收由選擇開關(guān)、限位開關(guān)、按鍵等送出的邏輯式輸入信號,一般表示為0和1兩個情況。數(shù)字測量模塊可用于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場中各類電磁閥、行程開關(guān)、控制接觸器、指示燈及報(bào)警設(shè)備等的數(shù)字測量輸出。3）功能模塊功能模塊用于閉環(huán)控制、高速計(jì)數(shù)和定位操作。功能模塊能夠強(qiáng)化PLC的控制功能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，從而降低CPU負(fù)擔(dān)。4）接口模塊當(dāng)需要多機(jī)架配置時(shí)，使用接口模塊IM連接主機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架。其中控制器CPU模塊的機(jī)架稱為中央機(jī)架，增設(shè)的新機(jī)架叫做擴(kuò)展機(jī)架。接口模塊能夠?qū)崿F(xiàn)通信功能，因此無需增加額外通信途徑，便于集成化使用。5）通信模塊通信處理器（CP）可以降低中央處理器在處理通信時(shí)的負(fù)擔(dān)，減少工程人員在通信網(wǎng)絡(luò)上面的編程。通信處理器用PLC于PLC之間、PLC與主機(jī)之間的通信。6）電源模塊電源模塊（PS）用于將輸入的220V交流電或24V的直流電源轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的5V/24V直流電，供其他模塊和負(fù)載使用。（2）西門子PLC特點(diǎn)1）使用模塊化設(shè)計(jì)方法，可以采用搭積木式的方式進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)配置，在功能擴(kuò)展方面非常靈活方便；2）該類型PLC可以用極快的速度實(shí)現(xiàn)自動化任務(wù)的運(yùn)算處理；3）西門子PLC具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能，它可以按照工藝順序或控制方式將多個PLC連接在工業(yè)以太上，構(gòu)成一個用于多級生產(chǎn)的控制系統(tǒng)；4）在軟件方面，西門子品牌PLC允許在Windows操作平臺上使用相關(guān)的軟件程序包、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)軟件等；5）西門子PLC的編程環(huán)境開放，可以使用普通計(jì)算機(jī)進(jìn)行梯形圖等方式進(jìn)行程序編寫。（3）PLC選型考慮到污水控制設(shè)備需要在高濕度條件下確保精確性與可靠性，并且要能方便操作人員維修，因此設(shè)計(jì)選用組合式PLC控制器。選擇的電源模塊為PS307/10A型電源模塊，電源安裝在導(dǎo)軌上，它的作用是給CPU模塊和通信接口模塊供電。CPU模塊為了便于仿真模擬，選擇CPU1511-1PN，型號為6ES7511。3.2.2儀表選型傳感器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集，選對傳感器的型號非常關(guān)鍵?，F(xiàn)在介紹一下控制系統(tǒng)中用到的傳感器的具體選型。（1）PH傳感器合理控制污水的PH值是污水處理過程中非常關(guān)鍵，需要將PH值控制在中性，使微生物生長繁殖的速度最快，高于或者低于正常范圍都會產(chǎn)生不良影響。選用型號為PS-750的PH傳感器，量程為0～14，工作溫度為0～+60℃。（2）超聲波液位傳感器超聲波液位傳感器就是利用超聲波這一特有的性質(zhì)開發(fā)出來的傳感器。其運(yùn)作原理為:在使用過程中,發(fā)射超聲波脈沖,碰到了被檢測液體表面而發(fā)生反射,從而被該傳感器所接收。然后經(jīng)內(nèi)部電路改為處理器所能識別的無線電信號,再依靠超聲波發(fā)射的信號與接收到的信號之間的時(shí)間誤差來判斷傳感器和被檢測到的物體相距的距離。超聲波能夠穿透固體、液態(tài)物質(zhì),尤其是在固態(tài)物質(zhì)中最多可以穿透幾十米。超聲波液位傳感器集控制器、變送器、非接觸式開關(guān)等于一身,適用于各種流體控制及化工測量系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品,適合泥漿、腐蝕性介質(zhì)。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，可以選用RW-UTG一體式超聲波液位計(jì)，用于污水處理過程中各種狀態(tài)污水的測量，量程為0～20m，工作溫度為-20～+55℃。（3）電磁流量傳感器電磁流量計(jì)的測量科學(xué)原理是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律而得。例如，當(dāng)被激勵的線圈受到兩個脈沖刺激時(shí)，在磁場中會自然地產(chǎn)生一個磁通密度大約為B的工作磁場，磁場必定是垂直于測量鋼管軸線的方向。當(dāng)流過測量管時(shí)，電動勢E被切割磁場線所感應(yīng)。電動勢E與磁通密度B、測量導(dǎo)管的內(nèi)徑d、平均移動速度v的乘積大小成正比。電極檢測到的電動勢E被傳送到轉(zhuǎn)換器上把流量信號進(jìn)行放大后,可以顯示流量。一體化電磁流量傳感器選擇LJDN200，電源電壓設(shè)定為24VDC，輸出信號范圍是4～20mA，測量范圍是34～680m3QUOTEQUOTE/h。（4）溫度傳感器溫度傳感器選用的是PT100鉑電阻，其原理是利用溫度對電阻的影響，通過測量阻值計(jì)算出溫度值，它的阻值與溫度呈正相關(guān)，PT100鉑電阻的測量范圍為-20～+105℃。（5）溶解氧傳感器溶解氧傳感器用于測量溶解在污水中溶解的氧氣含量。溶解氧這一物理值在污水處理過程中扮演者非常重要的作用，通過測量污水中的氧含量可以對溶解氧含量進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)節(jié)，使得污水處理中的微生物好氧反應(yīng)現(xiàn)象更加劇烈和高效，從而大大減少污水中的有機(jī)物含量。溶解氧傳感器選擇ASY3851，輸出信號為4～20mA，測量范圍是0～20mg/L。（6）懸浮物濃度傳感器在污水處理過程中，懸浮物濃度是一項(xiàng)重要的參考指標(biāo)。傳感器向外發(fā)出紅外線，通過映射到檢測器上的紅外線，得出污水的濃度值。選擇型號為WBXY-010的懸浮物濃度傳感器，測量范圍0～400NTU,可根據(jù)需求擴(kuò)展。3.3本章小結(jié)本章介紹污水處理系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)部分的內(nèi)容，包括系統(tǒng)硬件架構(gòu)的總體組成，并對系統(tǒng)用到的各類傳感器和PLC硬件進(jìn)行選型。

4污水PH值的調(diào)節(jié)與控制方法研究4.1PH值控制要求國家環(huán)保部門對污水處理廠的水質(zhì)參數(shù)有明確的要求，廢水排放的PH值應(yīng)控制在6.5～7.5之間。在污水處理系統(tǒng)中，必須采用在線處理方法，即一邊排放一邊處理。流入到中和調(diào)節(jié)池的污水水質(zhì)情況可能非常復(fù)雜，污水的水質(zhì)有時(shí)呈現(xiàn)酸性，有時(shí)呈現(xiàn)堿性。因此需要一邊檢測PH值，一邊控制閥門進(jìn)行相應(yīng)的加藥操作，使得水質(zhì)達(dá)到中性。PH值的準(zhǔn)確控制一直是控制領(lǐng)域中的難題，主要原因如下：（1）污水處理過程中酸堿中和反應(yīng)其實(shí)是一個比較緩慢的反應(yīng)，并且會呈現(xiàn)出非常嚴(yán)重的非線性特點(diǎn)；（2）當(dāng)反應(yīng)池的池水容量很大時(shí)會導(dǎo)致中和過程存在時(shí)間滯后性；（3）隨著濃度和流量的不斷變化水體的各離子濃度會時(shí)刻改變；（4）PH傳感器放置的位置不合理也會造成的測量數(shù)據(jù)的時(shí)滯現(xiàn)象。如何及時(shí)有效控制PH值是解決該控制問題的關(guān)鍵，考慮到采用人工控制的方式很難完成控制要求，因此需要采用自動化裝置進(jìn)行控制。通過控制加藥閥門進(jìn)行水體酸堿度的調(diào)節(jié)是一個復(fù)雜的、強(qiáng)遲滯性控制過程。中和過程受加藥濃度梯度、水體流速、反應(yīng)釜體積、溫度、傳感器的靈敏度以及變送器與加藥口之間的距離等因素影響，因此控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)非常復(fù)雜，很難利用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行精確的表述。參考左旭巖等人在研究控制化工污水PH值控制時(shí)對被控制對象的傳遞函數(shù)等效成兩階純滯后慣性環(huán)節(jié)。本文將傳遞函數(shù)簡化為公式4-1：Gs=4.2PID控制PID控制技術(shù)是目前各種工業(yè)過程控制中采用最多的一種方式，因?yàn)镻ID控制技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性好、物理意思清晰等特殊優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)下已經(jīng)占據(jù)了工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域的市場主導(dǎo)地位，尤其是當(dāng)現(xiàn)場控制能夠建立一個數(shù)學(xué)化模型時(shí)，控制效果才會得到更好。但是鑒于常規(guī)PID控制器往往很難完成在線參數(shù)的整定，所以針對非線性強(qiáng)和時(shí)滯性較差的系統(tǒng)，有時(shí)難以達(dá)成預(yù)期的控制。PID分別代表的意義為：比例、積分、微分。其中P的物理含義是指控制調(diào)節(jié)的斜率，也是指曲線上升速度。積分參數(shù)I的幾何含義是指積分震蕩所需要的調(diào)節(jié)時(shí)間，微分參數(shù)D的幾何含義是指控制偏差，也就是曲線的振蕩幅度。PID控制方式是最早應(yīng)用到實(shí)際的控制策略，它分為數(shù)字式PID控制方式和連續(xù)式PID控制方式兩種。由于連續(xù)控制系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)非常成熟，所以其應(yīng)用非常廣泛，長期以來它都是使用最多的控制結(jié)構(gòu)。連續(xù)式PID控制器的優(yōu)點(diǎn)是：參數(shù)整定方便、結(jié)構(gòu)靈巧，可以滿足絕大多數(shù)控制要求。由于目前計(jì)算機(jī)程序已經(jīng)變得越來越靈活，因此數(shù)字式PID控制的應(yīng)用前景比連續(xù)式PID控制更好。4.3PID控制器的設(shè)計(jì)MATLAB是一款高科技計(jì)算軟件，它具備的功能主要是數(shù)值分析、矩陣計(jì)算、可視化、交互式程序設(shè)計(jì)和非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真。在常用的控制方法中，PID算法是普遍的一種控制方法，在工業(yè)自動化控制中得到廣泛應(yīng)用，使用PID算法對PH值進(jìn)行控制。打開MATLAB軟件，點(diǎn)擊工具欄中的Simulink，選擇BlankModel，建立PID控制的仿真模型，仿真結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示。圖4-1PID控制器仿真結(jié)構(gòu)圖對PID參數(shù)進(jìn)行整定，在P為0.5，I為0.15，D為0.1的時(shí)候控制效果最好，仿真曲線如圖4-2所示。圖4-2PID算法仿真曲線4.4串級PID控制的設(shè)計(jì)構(gòu)建串級PID控制系統(tǒng)對PH值進(jìn)行控制。打開MATLAB在Simulink中建立針對PH值控制的串級PID控制和常規(guī)PID控制的兩種仿真模型，仿真結(jié)構(gòu)如圖4-3所示：圖4-3串級PID控制仿真結(jié)構(gòu)圖運(yùn)行之后在示波器中出現(xiàn)兩條不同顏色的曲線，仿真結(jié)果如圖4-5所示。圖4-5串級PID控制仿真曲線串級PID控制系統(tǒng)比常規(guī)PID超調(diào)量明顯減少，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間縮短，使得系統(tǒng)能夠較快的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。4.5SMITH預(yù)估控制器的設(shè)計(jì)使用SMITH預(yù)估算法對其進(jìn)行控制。通過在控制回路內(nèi)引入控制對象的數(shù)學(xué)模型，能夠更迅速的得到反饋信息，提高控制效果。在MATLAB的Simulink中建立針對PH值控制的SMITH預(yù)估控制和常規(guī)PID控制的仿真模型，仿真結(jié)構(gòu)如圖4-6所示。圖4-6SMITH預(yù)估控制器仿真結(jié)構(gòu)圖運(yùn)行之后在示波器中出現(xiàn)兩條不同顏色的曲線，仿真結(jié)果如圖4-7所示。圖4-7SMITH預(yù)估仿真結(jié)果圖根據(jù)圖中兩條曲線的響應(yīng)趨勢，分析得出SMITH預(yù)估控制系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，沒有超調(diào)。但是系統(tǒng)的上升時(shí)間更長，相比于常規(guī)PID控制沒有太大的優(yōu)勢。4.6模糊自適應(yīng)PID控制器的設(shè)計(jì)針對PH值控制系統(tǒng)的復(fù)雜性和滯后性，可以采用模糊自適應(yīng)PID控制進(jìn)行優(yōu)化。模糊自適應(yīng)PID控制建立在傳統(tǒng)PID控制的基礎(chǔ)之上，有兩個輸入三個輸出。誤差e和誤差變化率ec通過模糊化、模糊規(guī)則和解模糊化，得到輸出為kp、ki和首先傳感器對中和反應(yīng)池中的PH值進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，然后通過對PH檢測值與PH設(shè)定值的計(jì)算，得到了誤差e和誤差變化率ec，將e和ec輸入，通過模糊化、模糊規(guī)則和解模糊化得到控制器的PID參數(shù)，最后調(diào)節(jié)變頻器從而調(diào)節(jié)加藥閥門來實(shí)現(xiàn)酸堿度的精確控制?？刂破鞯慕Y(jié)構(gòu)如圖4-8所示。圖4-8模糊自適應(yīng)PID控制結(jié)構(gòu)圖模糊控制器的核心是模糊控制規(guī)則表。先計(jì)算出誤差e和誤差變化率ec，然后利用模糊規(guī)則進(jìn)行模糊推理，再利用模糊規(guī)則表進(jìn)行解模糊，再對P、第一步：確定酸堿度模糊控制器的輸入、輸出，e和ec作為模糊控制器的輸入語言變量E、EC，輸出語言變量KP、KI、KD為輸出量kp、第二步：E的基本論域設(shè)定為[-2.52.5]，EC的基本論域設(shè)定為[-2.52.5]，模糊子集為{NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB}。要計(jì)算出e和ec的量化因子才能進(jìn)行模糊化處理，計(jì)算得到偏差e和偏差變化率ecKeKecKP的基本論域設(shè)定為[-33]、KI的基本論域設(shè)定為[-0.050.05]、Kkp=Kki=Kkd=第三步：選取隸屬度函數(shù)，隸屬度函數(shù)的作用是描述模糊集合。定義變量的隸屬度函數(shù)，輸入變量全部選擇三角形；輸出變量左右兩邊上的兩個選擇高斯型，剩下的選擇三角形。第四步：建立模糊規(guī)則，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一共制定了49條不同輸入量e、ec與Kp、Ki、Kd表4-1kp、第五步：模糊推理和解模糊化。模糊推理是通過模糊規(guī)則由已知模糊值推出新模糊值的過程，選用Mamdani型推理算法，其關(guān)系式如下：uR解模糊化是將模糊值轉(zhuǎn)換為精確值的過程，選擇的方法是重心法，得到Kp、Ki、Kd的模糊控制查詢表，如表4-2、4-3、表4-2Kp表4-2Ki的模糊控制查詢表表4-2Kd的模糊控制查詢表4.7模糊自適應(yīng)PID控制器建模在MATLAB軟件中建立模糊自適應(yīng)PID控制器并仿真，分為以下幾步：（1）模糊邏輯設(shè)計(jì)器打開MATLAB軟件，在命令窗口中輸入fuzzy（區(qū)分大小寫）然后回車，出現(xiàn)模糊邏輯設(shè)計(jì)器界面。點(diǎn)擊界面中的Edit，選擇AddVariable添加輸入和輸出。一共定義兩個輸入量e和ec，三個輸出量KP、KI、KD。模糊邏輯設(shè)計(jì)器界面如圖圖4-9模糊邏輯設(shè)計(jì)器界面（2）隸屬函數(shù)編輯器雙擊模糊邏輯的設(shè)計(jì)器界面中的e，將會出現(xiàn)隸屬函數(shù)編輯器的界面。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將e和ec基本論域都定為-2.52.5PS、PM、PB}，隸屬度函數(shù)全部設(shè)置為三角形。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，將KP的基本論域定為-33，KI的基本論域定為-0.050.05圖4-10輸入量、輸出量隸屬度函數(shù)（3）模糊規(guī)則編輯器將輸入變量e和ec的取值與PID控制的Kp、Ki、K圖4-11模糊規(guī)則編輯器前面已經(jīng)確定量化因子為Ke=2.4，Kec=2.4，三個輸出參數(shù)比例因子分別是Kkp=0.5，Kki=0.0083圖4-11模糊自適應(yīng)PID仿真結(jié)構(gòu)圖圖4-12模糊自適應(yīng)PID仿真結(jié)果4.8仿真結(jié)果分析最后在Simulink中同時(shí)對以上四種控制方法進(jìn)行了仿真。給定一個階躍信號運(yùn)行后，得到了四條不同顏色的波形圖曲線，具體結(jié)果如圖4-13所示。圖4-13三種控制仿真結(jié)果對比圖對比仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，模糊自適應(yīng)PID控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間相較于其他幾種方法更短，它的響應(yīng)速度也更快，幾乎沒有超調(diào)量，對比其它兩種算法有著明顯的優(yōu)勢。4.9本章小結(jié)本章是對污水處理系統(tǒng)的PH值控制策略進(jìn)行研究分析，首先介紹了當(dāng)下環(huán)保部門對于污水處理方面的要求，污水處理過程中PH值控制的特性，以及確定其數(shù)學(xué)模型。然后選用四種控制策略，借助MATLAB進(jìn)行四種控制系統(tǒng)的仿真和對比分析。

5污水處理控制系統(tǒng)軟件部分的研究5.1PLC程序設(shè)計(jì)5.1.1硬件組態(tài)的設(shè)置在TIAPortalV16中對系統(tǒng)的硬件進(jìn)行組態(tài)，上位機(jī)選擇工控機(jī)和PC,下位機(jī)選擇一個PLC主站。然后將將上位機(jī)的PN口與PLC的PN口相連，完成整個系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)圖如圖5-1所示。圖5-1硬件組態(tài)網(wǎng)絡(luò)視圖5.1.2各環(huán)節(jié)控制方案設(shè)計(jì)（1）粗格柵控制方案設(shè)計(jì)污水進(jìn)廠后首先進(jìn)過的是粗格柵，粗格柵目的的攔截大塊的雜質(zhì)