氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化系統(tǒng)設(shè)計

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摘要：氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制系統(tǒng)在原有的硬件基礎(chǔ)上，設(shè)計了型號為MDV-17014S280G-P280的廢水自動化處理工控機，通過設(shè)置廢水自動化處理工控機控制點位，提高控制系統(tǒng)硬件性能；首先設(shè)計加藥反洗控制模塊，設(shè)定加藥反沖洗氧化鋁循環(huán)廢水的頻率；設(shè)置控制字段，將控制結(jié)果更新至數(shù)據(jù)庫，完成對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制。實驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，設(shè)計系統(tǒng)控制閥值更高，可以實現(xiàn)對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制。

關(guān)鍵詞：氧化鋁循環(huán)；廢水處理；自動化控制系統(tǒng)；研究

氧化鋁循環(huán)廢水處理問題在眾多環(huán)境問題中占據(jù)首要位置，對氧化鋁循環(huán)廢水的處理最有效的方法是控制污染源。其最有效的方法就是合理選擇工藝流程、開發(fā)無公害工藝、無公害催化劑，使用無公害試劑的反應(yīng)實現(xiàn)清洗工藝技術(shù)，減少氧化鋁循環(huán)廢水量。還可以選用有效的操作條件和生產(chǎn)設(shè)備，開發(fā)密閉循環(huán)生產(chǎn)氧化鋁盡量避免和減少污染物排入環(huán)境，實現(xiàn)“零排放”的清潔生產(chǎn)。與此同時，必須加強企業(yè)的管理，對氧化鋁循環(huán)廢水采取有效處理、回收以及綜合利用。由于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化程度的不斷提高,氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制是當(dāng)今最重要的研究主體。氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制指的就是在無人工操控的前提下，氧化鋁循環(huán)廢水能夠按照正常的操作流程進行處理。因此，設(shè)計氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制系統(tǒng)對于促進氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義[1]。

1氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制系統(tǒng)設(shè)計研究

在本文設(shè)計控制系統(tǒng)中，首先，基于智能控制策略的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計在原有系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)上，設(shè)計了廢水自動化處理工控機，提高氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制硬件性能[2]。在軟件設(shè)計方面，首先設(shè)計加藥反洗控制模塊，通過控制端設(shè)定加藥反沖洗氧化鋁循環(huán)廢水的頻率，再根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置控制字段，將控制結(jié)果更新至數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制。

1.1硬件設(shè)計

智能控制策略在控制系統(tǒng)的應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，智能控制策略可以改變傳統(tǒng)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制要素。對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制的總體表現(xiàn)為有著實時控制氧化鋁循環(huán)廢水處理的能力，針對影響氧化鋁循環(huán)廢水處理的各個環(huán)節(jié)進行精準(zhǔn)化自動控制。

1.1.1設(shè)計廢水自動化處理工控機基于智能控制策略的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計的主要內(nèi)容為廢水自動化處理工控機，型號為MDV-17014S280G-P280。廢水自動化處理工控機是一款電源供電的氧化鋁循環(huán)廢水處理設(shè)備，能夠提高氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制硬件性能。在一般情況下，廢水自動化處理工控機工作電壓為3.5V~6.0V，所承受電流值小于60mA。廢水處理工控機箱體是廢水自動化處理工控機最重要的部分，其組成包括：原水調(diào)節(jié)池、厭氧池、缺氧池、好氧池、MDV池、藥池以及清水池。廢水自動化處理工控機的工作具體流程為，原水通過原水調(diào)節(jié)池進入?yún)捬醭?；進過厭氧池處理，再進入缺氧池；最后通過MDV池分別流進藥池以及清水池，進而完成氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制。

1.1.2設(shè)置廢水自動化處理工控機控制點位廢水自動化處理工控機整體采用低功耗設(shè)計，采用406不銹鋼殼體和接頭，通過安防爆認(rèn)證，并且功能實用。在進行軟件設(shè)計前，需要根據(jù)廢水自動化處理工控機控制方式，為儀器儀表的工頻變頻啟停進行控制點位及數(shù)據(jù)寄存器分配。在基于智能控制策略的氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制系統(tǒng)PLC輸入點位P、輸出點位A以及數(shù)據(jù)寄存器D,具體點位及數(shù)據(jù)寄存器分配信息，如表1所示。結(jié)合表1信息，廢水自動化處理工控機可根據(jù)MDV池預(yù)設(shè)報警點，一旦觸發(fā)報警壓力會及時上發(fā)報警網(wǎng)絡(luò)流量。因此，廢水自動化處理工控機特別適合氧化鋁循環(huán)廢水處理這種需要無人值守、自動化控制的領(lǐng)域。至此，完成系統(tǒng)硬件部分設(shè)計。

1.2軟件設(shè)計

1.2.1設(shè)計加藥反洗控制模塊首先通過控制端設(shè)定加藥反沖洗氧化鋁循環(huán)廢水的頻率，再根據(jù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計加藥反洗控制模塊，實現(xiàn)對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制。加藥反沖洗氧化鋁循環(huán)廢水的頻率和運行時長與氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制閥值有關(guān)。在氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制過程中，利用控制端對氧化鋁循環(huán)廢水處理進行預(yù)處理，無需配置即可完成氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制。

1.2.2設(shè)置控制字段在此基礎(chǔ)上，設(shè)置氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制字段，輸入網(wǎng)址后軟件即可自動識別出頁面上的控制情況并生成氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制結(jié)果。將控制字段設(shè)置為出水水質(zhì)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法可以計算出水水質(zhì)。設(shè)出水水質(zhì)為v，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法將加藥反沖洗的頻率設(shè)為y；運行時長設(shè)為y1，可得v的計算公式，如公式（1）所示。在求得控制系統(tǒng)的出水水質(zhì)基礎(chǔ)上，添加氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制任務(wù)，可以開始利用數(shù)據(jù)庫啟動氧化鋁循環(huán)廢水處理自動控制任務(wù)。在啟動之前需要對數(shù)據(jù)庫進行一些設(shè)置，從而提高控制的穩(wěn)定性以及成功率。

2對比實驗

2.1實驗準(zhǔn)備

為構(gòu)建對比實驗，實驗對象選取2L的氧化鋁循環(huán)廢水，分別代入兩種控制系統(tǒng)進行測試。兩種控制系統(tǒng)主要依靠WinSerd圖形和腳本完成對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制事件的觸發(fā)。本次實驗內(nèi)容為測試兩種控制系統(tǒng)對于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制的控制閥值，設(shè)定實驗總次數(shù)為10次。設(shè)置傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)為對照組，進行對比實驗。

2.2實驗結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計的對比實驗，采集10組實驗數(shù)據(jù)，將兩種控制系統(tǒng)對于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化的控制閥值進行對比，整理實驗數(shù)據(jù)，如下表2所示。通過表2可得出如下的結(jié)論：本文設(shè)計的控制系統(tǒng)控制閥值最高為3.89，實驗對照組為2.79，設(shè)計的控制系統(tǒng)控制閥值控制閾值都在3.0以上浮動，具有一定的可靠性；而傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的控制閾值僅僅在2.0到3.0之間浮動，雖然也有小幅度的上升階段，但是相比于設(shè)計的控制系統(tǒng)還處于劣勢，證明了所提出的控制系統(tǒng)具有良好的實用性和可靠性。可以實現(xiàn)對氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制。通過對比實驗結(jié)果證明，所設(shè)計的控制系統(tǒng)其各項功能均可以滿足設(shè)計總體要求，可以廣泛應(yīng)用于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制方面。

3結(jié)語

考慮到氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制一直是我國重點研究的問題，因此對于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計，必須堅持以智能控制策略為核心的前提條件，對氧化鋁循環(huán)廢水處理進行自動化控制。氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制系統(tǒng)是針對氧化鋁循環(huán)廢水進行處理的最實用和最可靠的方法。氧化鋁循環(huán)廢水處理的自動化控制無論是對于國家還是個人都很重要，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合控制數(shù)據(jù)的方式實現(xiàn)節(jié)本增效，提高氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制閥值。本文以智能控制策略為核心技術(shù)，為氧化鋁循環(huán)廢水處理自動化控制提供學(xué)術(shù)意義。

參考文獻：

[1]武志偉,趙振忠,韓文杰等.物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)在污水處理自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].工業(yè)水處理,2019,39(001):108-109+112.

[2]何欣,張立達,辛玉龍.基于維綸觸摸屏與西門子S7-300配合控制的廢水提升系統(tǒng)設(shè)計[J].山西化工,2019,39(003):059-061+065.

作者：訾金峰 單位：神華準(zhǔn)能資源綜合開發(fā)有限公司