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篇1：城市污水处理智能控制技术研究论文
城市污水处理智能控制技术研究论文
摘要:中国每年排放的污水数量惊人，大量的城市污水造成了水资源的极大浪费，同时也加剧了中国水污染现象，人均水资源紧缺问题愈发严重，正是由于这个原因，污水处理成为国家注视的焦点，现有的污水处理控制技术存在多种问题，而智能控制技术可以很好的解决这些问题，本文就谈谈污水处理中的智能控制技术。
关键词:污水处理;原因;智能控制技术
随着经济发展，工业废水和生活污水总量上升，水污染现象严重，国家对此保持高度重视，在各个城市建立了污水处理厂，对污水进行一系列工艺的处理之后，使其达到排放标准，以此降低水污染严重程度。污水处理过程具有多变量、非线性、时变性与随机性的特点，其控制过程十分复杂［1］，我国的污水处理厂引进污水治理工艺时间较晚，其自动化程度有待提高，由此造成的设备使用寿命降低、管理杂乱、实时性较弱等情况使得出水水质不稳定，因此提出将智能控制技术应用于城市污水处理。
一、什么是智能控制技术
智能控制技术是控制理论发展的新阶段，主要用来解决那些传统方法难以解决的复杂系统的控制问题。常用的智能技术包括模糊逻辑控制、神经网络控制、专家控制、学习系统、分层递阶控制、遗传算法等［2］。因为污水处理过程中的控制过程复杂，传统的控制方法难以实现对污水处理的实时控制，而相对于传统的控制方法，智能控制技术在控制污水处理过程中的优点极为明显。
二、为什么在城市污水处理中应用智能控制技术
(一)原有城市污水处理技术有待提高
中国由于引进污水处理技术时间较晚，虽说发展到现在，我国的环保理念和处理工艺都有了很大的进步与提高，与国外的差距并不算大，但是在环保单元设备和自动控制技术方面仍与国外具有较大差距，其处理工艺及所用设备的自动化水平不高。因为设备的自动化和自动控制技术的落后，加上污水处理本身的特点，污水处理工艺控制过程极为复杂，原有的设备和技术导致污水处理之后的水质不稳定，在污水处理效果上有待加强，同时设备的损坏程度和使用寿命也受到影响，污水处理过程中所消耗的资源数量较大，这些问题普遍存在于中国污水处理工艺过程中，中国原有的污水处理工艺和控制技术有待加强［3］。
(二)智能控制技术优势明显
智能控制技术相对于我国原有的控制技术，优势极为明显。首先，智能控制技术在控制上便处于极大的优势地位，污水处理本身就具有多变性、非线性等特点，在具体的污水处理过程中，不能按照既定的、线性的规定进行控制，多变的具体情况使得我国现有的污水处理控制技术在应变方面显露不足，而智能控制技术在这一点上远超现有的控制技术，智能化控制污水处理过程，并且可以根据污水处理的实时情况进行相应的调整，规范化控制，摒除现有的管理混乱现象。因为对污水处理的实时性控制和非线性的应变能力，使得智能控制技术可以有效管理整个污水处理过程，因此可以有效掌握污水处理过程中的多变性并作出应对，从而保证了出水水质的稳定。规范化管理带来的是减少不必要的资源消耗如电力消耗，以及降低设备的损耗程度，从而在污水处理整体上既降低损耗，又保证水质稳定。
三、城市污水处理的智能控制技术
基于智能控制技术在污水处理控制上的优点，将智能控制技术应用于城市污水处理过程中对污水处理和水资源净化具有重大意义。将智能控制技术应用于污水处理，有三大目的，一是通过智能技术实现对污水处理系统的有序、有效管理;二是降低污水处理过程中的能耗;三是保证污水处理系统处理的污水在多种条件影响下仍然达到标准出水水质。策略上理应从这目的出发。
(一)模糊控制
模糊控制是一种智能控制系统，该系统是通过一种控制规则来控制系统的，这种控制规则能够将专家或者实际工作操作者的控制经验和相关知识变成语言变量描述，然后模糊控制系统就利用这种控制规则来实现对智能系统的控制。鉴于模糊控制是根据实际操作者或者专家的经验和知识来进行控制的，因此模糊控制比较适用于复杂的、非线性的不能建立实际数学模型的系统的控制，而污水处理过程中重要的一点就是过程的非线性，因为非线性的特点使得污水处理过程具有复杂性，不便于系统管理，模糊控制系统可以很好的解决这个问题，因此，近几年该控制系统受到污水处理系统研究的.高度重视。
(二)神经网络系统
神经控制是人工神经网络控制的简称，神经网络和人体神经网络组成有共同点，人体神经网络中有大量神经元作为节点，而神经网络则是由大量的人工神经元联结起来形成的网络，神经网络的强大之处在于它的自适应性和学习能力极强，容错能力高，和模糊控制相似的是它也适用于非线性的控制，这些特点或者说是优点吸引了许多污水处理专家的目光，国内外污水处理专家都对神经网络重视程度加深，同时开展了大量研究，致力于将神经网络控制应用在污水处理智能控制系统中，并且取得了良好进展，成果斐然。
(三)专家控制
专家控制是智能控制技术中一个重要的组成部分，又被称为专家智能控制。专家智能控制，顾名思义，在特殊情况下可以根据专家的系统理论和技术知识，仿效专家的方法，对污水系统进行控制。该智能控制系统由于具备专家技术和理论知识，并且可以根据具体情况对系统进行智能控制，因此，专家控制也受到关注，尤其是在国外，早在上世纪九十年代就有国外专家将专家控制应用于污水处理智能控制系统中，并且取得了不俗的成绩。结束语:智能控制技术虽然因为其特点在污水处理控制系统中具有非常明显的优势，国内外也对智能控制技术在污水处理控制系统中的应用作出了相关研究，并且成绩不俗，尤其是在国外，由于技术水平较高，在智能控制技术应用方面的研究也较为领先，在中国，将智能控制技术应用于城市污水处理系统中具有重要的现实意义，对解决现阶段污水处理中存在的问题很有帮助。
参考文献：
［1］傅晓阳．城市污水处理智能控制技术应用前景研究［D］．北京工业大学，2010．
［2］彭芳．污水处理智能控制系统的研究与实现［D］．电子科技大学，2004．
篇2：工业园区污水处理技术研究论文
工业园区污水处理技术研究论文
摘要：针对某高分子材料工业园区污水特性及环境条件，设计生产生活污水处理工艺流程，设定各工艺单元关键参数，应用A/O+MBR高效生化处理工艺，达到高标准出水水质。通过工程运行成本分析，使污水处理系统达到经济实用的运行效果，为同类废水处理提供了参考依据。
关键词：污水处理；A/O工艺；MBR工艺；生化处理
某高分子材料工业园区专业生产TPU产品，广泛用于通信、电缆、制鞋、服装、印刷、交通、汽车、航空等领域。该工业园区产生的废水主要为生产废水和生活废水，针对少量生产废水和全部生活污水新建一座污水处理站进行集中处理。根据污水中的杂质类别及浓度实施不同的'工艺处理，经预处理后各生活废水混排后采取隔污、净化处理，出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》[1]和《城市污水再生利用景观环境用水水质》[2]要求。
1工艺设计水量、水质
根据企业的污水排放量，污水处理设计规模200m/d，污水站24h运行，污水处理量达8.3m/h。考察本地污水水质各项指标含量，确定进水水质各项参数，如表1所示。出水水质设计标准需根据《城市污水再生利用城市杂用水水质》中冲厕、道路清扫、消防及绿化用水标准，以及《城市污水再生利用景观环境用水水质》观赏性景观环境用水中水景类用水标准，出水水质各项参数如表2所示。
2处理工艺
园区污水主要来自企业员工日常盥洗、冲厕、洗浴、食堂等生活废水和含少量己二酸及1，4丁二醇的生产废水。经实地污水杂质实验检测，废水中主要污染物为油脂（动、植物油）、BOD、SS、氨氮及较大悬浮物等，针对油脂类污水采用隔油设施预处理后与其他生活污水排入化粪池，采用预处理单元格栅去除废水中的较大漂浮物，经生化处理工艺A/O+MBR装置进行最终净化处理，处理后的水质进行消毒后实现二次应用，消毒剂选用经济型较高的次氯酸钠，污水处理工艺流程如图1所示。
3工程设计
3.1预处理单元
预处理单元包括细格栅和调节池。细格栅采用手动格栅，格栅渠采用钢混结构，渠设计宽0.6m，渠深2.8m，平均过栅流速≤1m/s。调节池采用钢混结构形式，设计1座，尺寸参数10.3m×3.0m×4.5m，水力停留时间24h，调节池内设有自耦潜水泵，将废水提升到后续处理单元。
3.2A/O+MBR生化处理单元
A/O+MBR生活处理单元包括缺氧池、好氧池、MBR膜池，其结构形式均为钢混结构。缺氧池设计2座，尺寸参数3.0m×2.5m×4.5m，停留时间6.5h。好氧池设计2座，尺寸参数3.0m×5.0m×4.5mm，水力停留时间12.5h。MBR膜池分为2格，单格尺寸为1.7m×3.6m×4.5m，有效水深3.3m。MBR膜采用PVDF中空纤维膜，内部加强筋结构，膜通量12.8L/（m2s）且20m2/片，应用量44片，MLSS浓度5000~8000mg/L。MBR单元采用全自动运行模式，由PLC控制，为保证膜的正常产水量，需对膜进行反洗和加强反洗[3-4]。
4工程运行及经济分析
通过前期生物培养、设备调试及试运行后，A/O+MBR工艺出水稳定可靠，取样后对水质指标检测，检测结果满足冲厕、道路清扫、消防绿化及观赏性景观环境用水标准[5]，检测参数如表3所示。本工程运行成本包含电费、药剂费、维修费和人工费，其中电费0.46元/t，药剂费0.20元/t，综合各项成本指标，污水处理运行成本约0.99元/t，工业园区年处理废水总量73000m3，年运行成本约72270元，经济效益较好。
5结论
1）本文针对某高分子材料工业园区污水处理设计了污水处理工艺流程，采用A/O+MBR工艺实现了良好出水水质效果，达到了《城市污水再生利用城市杂用水水质》和《城市污水再生利用景观环境用水水质》标准；2）设计工艺占地面积小，水质处理运行稳定，一次性投资费用小，运行成本低，在水资源匮乏和排放标准严峻的环境下，具有很好的应用前景。
参考文献
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篇3：电厂污水处理技术研究论文
摘要:核电厂发电在我国经济发展中具有不可替代的作用。当然,电厂的发电用水只能选择市政用水或者自然水,硬度较高,或者有机物含量较多,因此需要对其进行适当地处理。而在处理过程中,膜技术的应用有助于降低成本,提高出水水质。该文笔者对污水处理中的膜处理技术进行了全面分析。
关键词:核电厂;污水处理;膜处理技术;运用
电是人们生产和生活中不可替代的资源,随着我国资源的减少,发电过程中的水资源循环利用就成为一种主流方式。水质对于发电设备的效率具有直接影响。污水处理工艺不合理,操作不合理都会造成污水中杂质不能全部去除,导致设备故障,增加维修成本,并且使得出水水质含盐量、有机物含量较多,不符合核电厂发电厂需求。近年来,全膜技术的出现更好地解决了这一问题,因此文章对这一技术的特点和原理以及实施过程进行分析。
1膜处理技术原理和特点
膜处理技术是一种新的水污染处理技术,以一种具有选择性性能的薄膜来实现淡水与盐分、杂质的分离,膜处理技术简单、成本较低,因此应用广泛。目前,主要应用固膜和液膜2种。其主要原理在于利用了杂质、有机物等与水分的体积、大小不同的原理,将其进行隔离处理,在具体的处理过程中,还可以结合加压的方式。另外,利用了一些杂质不同的化学性质,实现快速溶解,从而将其隔离,效果理想。膜处理技术的优势明显,比如,利用该技术不再需要庞大体积的分离设备,因此占地面积减少,成本也随之减少。在安装上,更加方便,不同性质的膜还可以分离不同种类的杂质或者有机物,使水质进一步满足用水需求。其次,膜处理技术拓宽了处理范围,不仅可以分离固态杂质,还能够对相对分子量从几百到几千的物质进行分离。不需要加热等条件就可以实现。分离过程更加高效、易操作,并且符合现代社会环保节能的要求。
篇4：电厂污水处理技术研究论文
膜处理在我国核电厂中有广泛的应用,并且随着技术的更新,膜处理技术已经具有超滤、微滤和反渗透等多种方式,另外近年来还出现了渗透汽化等方式。对工业废水和自然用水具有较好的杂质分离作用。我国各大核电厂在污水处理过程中主要采用的是超滤膜分离处理技术、反渗透技术和全膜分离技术。具体的技术特点和原理如下。
2.1反渗透技术
反渗透技术是目前核电厂主要的污水处理技术,与全膜技术相比,其污水处理成本更低,但程序相对复杂,通常采用一次渗透处理和二次渗透处理方式完成。反渗透膜多为高分子化学材料,利用了溶液渗透压不同的原理,可以将污水中的离子进行分离,在实施过程中,要合理控制渗透压,使杂质能够及时快速地分离。膜元件是整个反渗透技术的核心,加压后的水分通过一些元件进入隔网层,使杂质排除管道外,获得发电所用水。使用这种方法可以满足基本的发电用水需求,但如污水需要再次处理,成本将大大提高。
2.2膜分离技术
全膜技术已经成功的在我国核电厂除盐中应用,事实证明了该技术的积极性。目前我们将其应用于核电厂锅炉补给水的处理中,全膜分离技术可以减少压差,在低温下运行,减少离子的渗出,并且能够抑制废水的酸化或碱化,防止设备出现腐蚀现象。未来,电厂污水自动化处理是一种发展趋势,不仅能够减少人力、物力,还能够提高污水处理质量和效率。
篇5：电厂污水处理技术研究论文
我们以某核电厂为例,该厂共拥有6台发电机组,总水量为6万m3/h,污水排放量为1万m3/h。要确保污水的合理利用,需对其进行必要的处理。膜处理环节主要表现如下。
3.1预处理超滤反渗透技术
首先,我们采用超滤反渗透技术对污水进行预处理,该次处理水量为2×70m3/h。由于阴阳床钠离子渗透问题对除盐效果具有一定的影响,因此在设计过程中要控制钠离子渗漏,降低电导率,并且要控制二氧化硅的含量。该系统主要采用的是自动控制技术,PLC是EDI系统的核心与主要技术,CRT是其监督系统。预处理超滤反渗透技术是将原水输送到清水泵,并由清水泵进入多介质过滤器,通过多介质过滤和超滤装置来实现杂质的初步分离,最后利用反渗透装置来实现有机物的分离。在这一过程中还需要除盐水泵、阳床、阴床和中间水箱的支持,具体的过程不做阐述。总之,多介质过滤器是其中心,通过这一元件与其他设备的配合来实现杂质和有机物的`去除,使原水能够达到使用需求。通过该装置能够将进入超滤装置的水浊度控制在2mg/L以下。
3.2锅炉补给水中的全膜技术
现阶段,全膜技术是最先进的一种污水处理技术。核电厂发电设备复杂,过程中需要大量的用水，并且用水多为自然水,这部分水的硬度较大,水中杂质较多,实现全面分离,降低污染并实现其循环利用是电厂的主要任务。在核电厂发电过程中采用全膜技术一定要注意电导率的控制,电导率过大容易使水中钠离子含量增多,有机质或离子过多不符合发电用水需求。全膜技术依然要通过一级渗透和二级渗透过程,最终保证水质的稳定,电化学除盐法是核电厂的主要盐水处理办法,结合膜处理技术,可以满足电厂锅炉补给水的应用需求。全膜技术中在预处理系统上使用的是多介质过滤器和活性炭过滤器,通过这2个设备,可以将原水中的悬浮物、固体杂质等分离出去,将胶体和盐分截留在滤层中,降低污水的水浊度。
3.3循环冷却排污水中的纳滤膜技术
笔者所在厂将污水处理工作的重点放在循环水的冷却与回收上,以反渗透技术为主,原水的脱盐是其主要问题。纳滤膜技术主要应用于小型电厂的污水处理中,通过滤水池、清水池和反渗透装置来完成整个循环水冷却和回收功能,达到节约资源的目的。
4结语
随着水处理在我国核电厂的作用越来越大,水处理技术的更新就成为一种必然。在我国核电厂中,主要采用超滤、微滤和反渗透等污水处理方式。不同的技术在成本上、技术可行性上和处理效果上均有不同,目前普遍认为全膜技术虽然增加了一部分成本,但在污水处理效果上较好,通过渗透膜实现用水与杂质、有机质的分离。总之,污水处理中膜处理技术的运用十分重要,能够改善水质,实现核电厂的持续发展。
参考文献
[1]杨少博.化工污水处理中膜技术的应用探讨[J].化工管理,2014(8):271.
[2]赵珠.基于化工污水处理中膜技术的应用[J].化工管理,2015(11):229.
[3]张海林,任红.浅谈电厂化学水处理中膜技术的应用[J].科技创新与应用,2014(11):81.
篇6：探讨城市污水处理的论文
关于探讨城市污水处理的论文
摘要:通过对LIER-POOLK工艺深入研究,针对其自动化程度要求高的特点,在自控系统总体方案设计中根据污水处理工艺流程,综合运用自动化技术计算机技术网络技术数据库技术管控一体的设计思路,开发“基于LIER-POOLK工艺的城市污水处理自控系统”
关键词:城市污水处理;自控系统;方案
1城市污水处理自控系统总体方案概述
(1)在污水处理过程中要求整个系统必须安全可靠运行,在工艺设备仪表电气自控系统计算机和网络系统电视监控系统的选型和系统设计软件设计等方面,系统的可靠性是设计考虑的第一原则,作为控制系统核心设备的PLC,选用德国西门子公司的S7-300系列产品及其相应的开发软件
(2)污水处理处理厂的自控系统采用PC+PLC分级分布式控制形式,以集中监测为主,分散控制为辅,在中控室运行监控计算机上可对全厂的各工序进行实时监控,生产的工艺过程自动控制采用就地单独控制的原则进行,并在污水处理过程关键工序配置西门子MP270B触摸面板(人机界面HMI)作为现场工程师操作站
(3)为保证污水处理厂的安全运行,自控系统设立三级控制层:就地手动控制现场控制和远程监控就地手动控制是指通过设备本地控制箱手动控制设备的开启或关闭;现场控制是指由现场各分控站PLC执行自己的控制程序,完成控制功能;远程监控是指由中控室通过工业以太网高速冗余光纤环网对全厂的生产过程进行控制监测和记录,对工艺现场设备对象实现状态迁移管理三级控制层的关系如下:中控室上位机可通过各现场的PLC子站直接控制有关设备和主要设备,如果中控室或网络发生故障,不会影响各PLC分站的控制功能,如果PLC网络中某个PLC子站发生故障,操作员可通过就地控制箱对设备进行控制
(4)设备发生异常故障或报警时,系统可自动切除相关故障设备或切换到现场手动操作方式,同时记录事故内容,并对相关参数进行事故追忆
(5)上位计算机综合应用程序开发选用德国西门子公司的WINCC5.1组态软件,以监控工艺运行的图形界面控制网络运行参数和指令的通信运行和归档数据库开发为重点
(6)一体化生物反应器控制系统的设计根据生产工艺的具体要求,监控一体化生物反应器各个工艺设备的运行,实现处理过程的时间及空间控制,形成好氧厌氧或缺氧条件,以完成具体工艺处理目标
(7)为了对生产现场和重要设备实施远程监视,在鼓风机房一体化生物反应器污泥脱水机房厂区环境等重要部位安装摄像机,构成远程电视监视系统,在中控室可全厂重要设备进行全天24小时监视
2城市污水处理自控系统的总体结构
本工程项目二期工程中控室和各工段的地理位置分布示意图如图1所示中控室的建筑物使用一期工程己建设好的设施,与一期工程的中央监控设备共用一个监控大厅
工业以太网是基于IEEE802.3(Interment)的强大的区域和单元网络作为西门子T.I.A(全集成自动化构架)重要组成部分,SIMATICNET基于经过现场应用验证的技术,用于严酷的工业环境,包括有高强度电磁千扰的区域
3SIMATICNET工业以太网络组件
典型的工业以太网络环境,有以下三类网络器件:
(1)网络部件
包括:连接部件FC快速连接插座ELS(工业以太网电气交换机)ESM(工业以太网电气交换机)SM(工业以太网光纤交换柳MCTPll(工业以太网光纤电气转换模块)
(2)通信介质:普通双绞线,工业屏蔽双绞线和光纤
SIMATICPLC控制器上的工业以太网通讯外理器用于将SIMATICPLC连接到工业以太网
(3)PG/PC上的工业以太网通讯外理器,用于将PG/PC连接到工业以太网
利用工业以太网,SIMATICNET提供了一个无缝集成到全业务功能(管控一体化及综合信息处理)的途径
4工艺过程控制PLC控制站组成
(1)组成
S7-300系列产品是模块化中小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用大范围的各种功能模块可以非常好地满足和适应自动控制任务,由于简单实用的分散式结构和多界面网络能力,使得应用十分灵活,方便用户和简易的无风扇设计,当控制任务增加时,可自由扩展,由于大范围的集成功能使得它功能非常强劲
如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时,则可以扩展s7-300机架((CPU314以上):(1)在4个机架上最多可安装32个模块:最多3个扩展机架(ER)可以接到中央机架(CR)上,每个机架(CR/ER)可以插入8个模块(2)通过接口模块连接:a.每个机架上(CR/ER)都有它自己的'接口模块它总是插在CPU旁边的槽内,负责与其他扩展机架自动地进行通讯;b.通过IM365扩展,可扩展1个机架,最长1米,电源也是由此扩展提供C.通过IM360/361扩展,可扩展3个机架,中央机架(cR)扩展机架但扩展机架之间的距离最大为10米(3)独立安装海个机架可以距离其他机架很远进行安装,两个机架间(主机架与扩展机架,扩展机架与扩展机架)的距离最长为10米(4)灵活布置:机架(CR/ER)可以根据最佳布局需要,水平或垂直安装
(2)诊断
通过诊断可以确定模板所获取的信号(如数字量模板)或模拟量处理(例如模拟量模板)是否正确在诊断评估中,可参数化的诊断信息与不可参数化的诊断信息有区别①可参数化的诊断信息:通过相应的参数始能诊断信息的发送;②不可参数化的诊断信息:不管是否参数化均可发送诊断信息
如果发送诊断信息(如无编码器电源),则模板执行一个诊断中断此时CPU中断执行用户程序,或中断执行低优先级的中断,来处理相应的诊断中断功能块(OB82)
5PLC运行程序设计
PLC自动工序工艺运行程序有四大主要功能模块,即:时钟模块运行参数更新综合故障判定和自动工序模块
(1)变量设计
我们的变量设计尽量遵循节省的原则
建立时间计数变量Tcount
32个工序采用统一的时间计数,每个工序分配一个运行时间变量Tn(n=1,2,……32)PLC自动工序工艺运行程序根据运行时间变量来确定每个工序步骤运行的时间
为27台(套)工艺设备的每一台(套)分配一个32位的运行状态标志,分别对应于32个工序步骤PLC自动工序工艺运行程序根据每一台(套)工艺设备的运行状态标志和设备运行互锁(故障和手动控制)确定该设备是否运行
为27台(套)工艺设备的每一台(套)建立一个故障状态标志位(综合故障)和控制状态标志位(手动/自动)
建立工艺运行参数二维表,包含32个工序的运行时间参数和27台(套)工艺设备的运行状态标志参数
建立工艺运行参数变更标志位,如果工艺运行参数发生改变并经过运行监控上位计算机上授权确认,程序将根据工艺运行参数二维表刷新32个工序的运行时间变量和27台(套)工艺设备运行状态标志
建立工艺运行当前状态变量,包括当前工序步骤,当前工序运行剩余时间
(2)自动工序程序设计
时钟模块用一个计时器,对时间的增长自动计数,其值存放在变量Tcount中,供自动工序模块使用
如果工艺运行参数发生改变并经过运行监控上位计算机上授权确认,工艺运行参数变更标志位设置为1,程序将根据工艺运行参数二维表刷新32个工序的运行时间变量和27台(套)工艺设备运行状态标志,并将工艺运行参数变更标志位复位为0
综合故障判定模块综合工艺设备的各种故障(比如泄露短路断路等)和报警(比如过热过力矩等),确定设备是否可以正常投入工艺运行,设置故障状态标志位为0/1
自动工序模块实时更新工艺运行当前状态,包括当前工序步骤,当前工序运行剩余时间当前工序运行剩余时间为0,就切换到下一个工序步骤,重新设置当前工序步骤和运行剩余时间,并根据设备故障状态标志位(0/1)控制状态标志位(自动/手动)和运行状态标志(1/0),启动或停止相应的工艺设备
6结果
LIER-POOLK法城市生活污水处理5000吨/日中试装置全部建成并投入运行以来,具体出水效果(各项指标去除率)为:BODS85-98%,CODCr85-95%.,SS80-90%,TN50-70%,TP80-97%,完全达到了GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级标准;经济指标为:单位投资1000元/吨水占地面积0.40平方脚吨水直接运行费用0.25元/吨水职工人数8人/万吨水自工程正式投产运行以来的情况表明,自控系统运行可靠,自动化程度高,控制软件设计先进,完全满足工艺运行和日常管理的要求
参考文献
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[2]@孙慧修.排水工程[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.
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篇7：智能控制综述论文
智能控制综述论文
摘要：本文介绍了智能控制的产生背景以及智能控制的概念和特点，分析了几种典型的智能控制技术，并提出了一些对智能控制的发展前景的展望。
关键词：智能控制 专家控制 模糊控制 神经网络控制 遗传算法
1．引言
智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制是当今国内、外自动化学科中的一个十分活跃和具有挑战性的领域，代表着当今科学和技术发展的最新方向之一。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。
2．智能控制产生的背景
从控制理论学科发展的历程来看，该学科的发展经历了三个主要阶段。
第一阶段为20世纪40―60年代的“经典控制理论”时期，经典控制理论以反馈理论为基础，是一种单回路线性控制理论。主要采用传递函数、频率特性、根轨迹为基础的频率分析方法。主要研究单输入一单输出、线性定长系统的分析和设计。
第二阶段为20世纪60―70年代的“现代控制理论”时期，现代控制理论主要研究具有高性能、高精度的多变量参数系统的最优控制问题。采用的方法包括状态空间法、Bellman动态规划方法，Kalman滤波理论和Pontryagin极大值原理等。现代控制理论可以解决多输入多输出问题，系统可以是线性定长的，也可以是非线性时变的。
第三阶段为20世纪70年代至今的“大系统理论”和“智能控制理论”时期。由于现代控制理论过多地依赖对象的数学模型，其控制算法较为理想化，设计方法非常数字化，因此在面对难以用数学模型描述或者具有时变、非线性、不确定特性的复杂系统时，现代控制系统也显得无能为力。为了提高控制系统的品质和寻优能力，控制领域的研究人员开始考虑把人工智能技术用于控制系统。近年来，控制领域的研究人员把传统的控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等智能技术相结合，充分利用人的经验知识对复杂系统进行控制，逐渐形成了智能控制这一新兴学科。
3．智能控制的基本概念和特点
传统的控制方法建立在被控对象的精确数学模型之上，智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。IEEE控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点。
1)能对复杂系统（如非线性、多变量、时变、环境扰动等）进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力；
2)具有以只是表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程，能根据被控对象的动态过程进行辨识，采用开闭环控制和定性与定量相结合的多模态控制方式；
3)能对获取的信息进行实时处理并给出控制决策，通过不断优化参数和寻找控制器的最佳结构形式，以获得整体最优控制性能。
4)具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标。
4．智能控制理论的基本内容
4.1 专家控制(EC-Expert Control)
由人工智能领域发展起来的专家控制是一种基于知识的智能计算机程序的技术。专家控制的实质是基于控制对象和控制规律的各种知识，并且要以智能的'方式利用这些知识，以求得控制系统尽可能的优化和实用化。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等。可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。专家控制的特点为：
1)具有领域专家级的专业知识，能进行符号处理和启发式推理。
2)具有获取知识能力，具有灵活性、透明性和交互性。
4.2模糊控制(FC-Fuzzy Control)
模糊控制是以模糊集合论、模糊逻辑推理和模糊语言变量为基础的一种计算机数字控制。对于无法建立数学模型或难以建立数学模型的场合，可以用模糊控制技术来解决。模糊控制就是在被控对象模糊模型的基础上，利用模糊控制器，采用推理的手段进行系统控制的一种方法。模糊模型是用模糊语言和规则描述的一个系统的动态特性及性能指标。模糊控制器由模糊化、规则库、模糊推理和清晰化四个功能模块组成。模糊化模块实现对系统变量论域的模糊划分和对清晰输入值的模糊化处理。规则库用于存储系统的基于语言变量的控制规则和系统参数。模糊推理是一种从输入空间到输出空间的非线性映射关系，控制规则形式为If{控制输入A}then{控制输出B}，即如果已知控制输入A，则通过模糊推理得出控制输出B。清晰化模块将推出的模糊推理推出的控制输出转化为清晰的输出值。模糊控制的特点为：
1)提供了一种实现基于自然语言描述规则的控制规律的新机制。
2)提供了一种非线性控制器，这种控制器一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性理论处理的场合。
4.3 神经网络控制(NNC-Neural Networks Control)
神经网络控制是在控制系统中采用神经网络这一工具，对难以通过常规方法进行描述的复杂非线性对象进行建模，或充当控制器，或信息处理，或模式识别，或故障诊断等，或以上几种功能的组合，这种神经网络控制系统的控制方式即为神经网络控制。神经网络控制采用仿生学的观点对智能系统中的高级信息处理问题进行研究，神经网络控制的特点为：
1)能充分逼近任意非线性特性。
2)分布式并行处理机制。
3)自学习和自适应能力。
4)数据融合能力。
5)适合于多变量系统，可进行多变量处理。
4.4 遗传算法(GA-Genetic Algorithm)
遗传算法是一种基于生物进化模拟的启发式智能算法，它的基本策略是：将待优化函数的自变量编码成类似基因的离散数值码，然后通过类似基因进化的交叉、变异、繁殖等操作获得待优化函数的最优或近似最优解。在智能控制中，遗传算法广泛应用于各类优化问题，遗传算法可以用于复杂的非线性系统的辨识，多变量系统控制规则的优化，智能控制参数的优化等常规控制方法难以奏效的问题。遗传算法具有可扩展性，可以同专家系统、模糊控制和神经网络结合，为智能控制的研究注入新的活力。如可用遗传算法对模糊控制的控制规则和隶属度函数进行优化，对神经网络的权值进行优化等。遗传算法的特点为：
1)以决策变量的编码作为运算对象。
2)直接以目标函数值作为搜索信息。
3)同时进行解空间的多点搜索。
4)使用自适应的概率搜索技术。
5．结束语
智能控制已广泛应用于工业、农业、军事等众多领域，已经解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题，呈现出强大的生命力和发展前景。它将随着专家系统、模糊控制、神经网络等控制技术的发展而不断发展。
参考文献：
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[6]张国忠．智能控制系统及应用[M]．北京：中国电力出版社，2007．
[7]李文，欧青立，沈宏远等．智能控制及其应用综述[J]．重庆邮电大学学报（自然科学版），2006(6):376-381．
篇8：我国智能电网技术研究论文
我国智能电网技术研究论文
1建设智能电网所涉及的技术应用
1.1要建设灵活的电网结构
智能电网的基础就是要建设稳定灵活的电网结构，这是由我国的国情来决定的。我国在能源分布和生产力布局上非常不平衡，无论是现在，还是将来，想要满足社会发展对电力的需求，就必须进行远距离、大规模的输电。特高压输电由于输电容量大、耗损少，以及保护环境方面具有独特优势，因此建设特高压电网成为了必然选择。随着电网规模的不断扩大和电网稳定性问题的突出，因此要提升主网架结构的规划要求，建设稳定、灵活的电网结构，以减少自然灾害或突发事件对电网电力的影响。
1.2要注意网络安全
智能电网不仅要有应对突发事件的能力，还要能进行实时监测和分析，对可能发生的故障进行风险预测，对已发生的危险进行应急处理。在这一过程中，智能电网需要不断地对企业的资产管理和运行平台进行整合和集成，因此，宽带通信网和无线通信将会在智能电网中扮演着越来越重要的角色，这时要格外注意网络安全。
1.3进行智能调度
智能电网是未来电网的发展趋势，其中，智能调度就是将现有的调度平台进行功能扩大，最终建立起一个同步信息的网络保护和紧急控制技术，是一种新技术和新理论。要建立起多道安全防护的综合防御体系，比如对电力系统的元件进行保护和控制等。智能调度的核心是在线实时指挥，对灾害进行防治，避免发生大面积的连锁故障。
1.4实现多种能源的接入
如何安全、可靠地接入各种可再生能源和分布式能源电源是未来智能电网发展的一大挑战，分布式能源主要包括分布式发电和分布式储能两种。其中，分布式发电技术主要包括风力发电技术、燃料电池发电技术、微型燃气轮机技术、海洋能发电技术、太阳能发电技术以及地热能发电技术；分布式储能主要包括超导储能、蓄电池储能和飞轮储能。我国在风能和太阳能等可再生能源的地理分布上是极度不平衡的，需要一个结构性强、备用充足的电网来保证其稳定进行。随着智能电网各种电能的'接入，风电量的增加，需要对风电场的精度和计算速度进行精准计算，对风电场的规划和运行提出更高的要求。
2结束语
每个国家的能源和人口分布以及电网使用情况是不同的，因此各个国家对智能电网的认识并不一致，虽然存在地区差异性，但是在现代信息技术的利用方面和控制技术实现方面，电网智能化已经成为了普遍的共识。我国受国际金融危机的影响，对电力的需求有所下降，但是这也在无形之中为调整和优化能源结构提供了时间和机遇。智能电网的运用可以提高企业的运行效率，也可以降低投入成本。通过对电力各个部分的优化管理，可以实现智能管理和节省电费，并增加可再生能源的使用。我们国家的智能电网发展是一个长期系统性的工程，不仅要涵盖国外智能电网的技术和范畴，还要建立电网骨干，建立起一个以特高压电网为骨干的智能电网技术，那时，带有中国特色的电网技术将引领国际智能电网发展的潮流。
篇9：污水处理智能控制的发展现状研究
污水处理智能控制的发展现状研究
由于污水处理的运行费用是庞大的、长期的,如果通过有效的控制能将城市污水处理厂的.运行费用节省1%,也是个天文数字.由此可见,加强城市污水处理系统智能控制的研究非常必要.文章对污水处理智能控制的发展现状进行了探讨.
作 者：刘韬 作者单位：枣庄市城市生活垃圾处理中心,山东,枣庄,277100 刊 名：中国高新技术企业 英文刊名：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES 年，卷(期)：2009 “”(17) 分类号：X703 关键词：污水处理 智能控制 人工智能 神经网络 模糊控制篇10：城市污水处理技术探析论文
城市污水处理技术探析论文
摘要：随着现代人生活物质水平的逐渐提升和城市的建设发展，随之而来的城市污水排放处理问题也日益严重，未经过有效处理的污水对于城市人居环境会造成非常大的影响，同时严重阻碍了城市的可持续发展。结合笔者实际工作，对城市污水的主要来源进行阐述，并对目前较为普遍的城市污水处理技术的应用进行分析，最后提出了城市污水处理的新理念。
关键词：城市污水；处理技术；应用
随着近年来社会经济的飞速发展，人们对于城市供水的需求逐渐增多，科学利用已有水资源，保护水资源环境不受污染，科学处理生活与工业废水，做好污水的回收利用工作，不单单是我国城市建设发展过程中必须要解决的重要问题，同时也是世界性的问题。注重城市污水处理先进技术运用，有利于城市的可持续健康发展。
1城市污水的主要来源
城市污水的主要来源有：第一，城市生活垃圾对水资源带来的污染。随着城市居民生活水平的日益提升，日均所产生的生活垃圾与生活污水数量也在持续增加。生活污水的主要来源是家庭、机关单位和其他公共设施，因为污染物一般是洗涤污水和排泄物，因此污水排量等方面存在一定的时间差异。现阶段，大部分城市中并未建立相对全面的排水管网，一般是生活污水直接排放到沟渠或者下水道，对水体带来直接污染，轻则导致水资源环境恶化，重则对城市居民的身体健康带来影响；第二是工业废水，其一般来自于工业生产过程中的洗涤用水、冷却水或者处理水等。第三是城市径流所带来的污水，在遇到自然降雨或者降雪时，雨水或雪水冲刷建筑物、城市街道或者生活废弃物后形成污水，这样的污水存在较为突出的季节性，其内部成分也相对复杂，同时在雨季初期的降雨中所含污染物一般来说要超过普通生活污水中的含量。
2城市污水处理技术及其应用
2．1超声水处理技术的应用
城市建设过程中和人们生产生活所产生的污染物会对水体造成严重污染，另外还可能会存在气体、粉尘等固体污染物，对城市地下水、河流和湖泊产生不同程度的污染，这种情况下一般选择超声水处理技术。此技术现阶段较为普遍的应用于强化微污染水的生物处理。一般来说，当城市产生污水后，利用此技术对污水实施超声处理，提高膜生物反应器的生物活性，另外还可以提高反应器的有机负荷，从而进一步增强有机物净化率。因此，超声水处理技术从本质上来说，即是增加污水生物活性从而实现污水净化处理。此技术在将声空化的工程中，可以很好地把声场内的能量聚集在一起，随后在空化泡崩溃时很小的空间内把这些聚集在一起的能量进行释放，形成异常高温与高压，从而产生局部热点，促进化学反应速度和效率。在对城市污水进行处理的过程中应用超声技术，可以有效降解污水内的化学污染物，不但可以提升污水处理工作效率，同时还能够在很大程度上提升处理质量。另外，若在污水内添加光敏半导体材料，还可以借助于太阳能进行污水净化处理。
2．2膜技术在污水处理中的应用
城市污水处理中，相对普遍的膜技术一般来说有反渗透法、纳滤法、微滤法等。在部分大分子原料的回收时往往也会选择膜技术，这是由于此技术在污水处理时不会引入其他杂质，可以有效的保证大分子的分离。例如借助于超滤技术回收印染废水内存在的聚乙烯醇浆料。此技术的发展前景十分广阔，但现阶段的应用过程中还有需要进一步完善和优化之处，如膜的成本相对较高、寿命不长，使用这一技术进行污水处理往往需要更多的成本。另外膜容易被污染产生结垢或者堵塞的问题，此类问题都影响了该技术的应用发展。
2．3矿物质污水处理技术分析
硅藻土、海泡石等矿物质自身拥有一定的污水处理能力，选择矿物质污水处理技术也可以实现较好的污水处理效果。由于矿物质的类型丰富多样同时成本低廉，较少受到二次污染，所以这一技术的应用也更加普遍。比如说蒙脱石属于较为常用的污水处理物质，它也是膨润土的重要构成内容，各层之间夹杂了很多拥有交换价值的无机阳离子，拥有非常强的吸附能力。另外它还拥有一定的乳化功能，可以在很大程度上将污水内的铅汞等重金属予以吸附。沸石也是一种较为常见的污水处理矿物质，其内部存在很多空穴与孔道，同时表面积较大，在污水处理过程中表现出良好的吸附能力，把沸石加热后不但可以增加内部空穴，同时也不会对其自身内部晶体构架产生影响，可以有效的提升吸附能力。沸石不但可以对常见的很多重金属起到吸附作用，同时还可以吸收污水内的毒离子，吸附率超过90％。
2．4高级氧化处理技术的应用
这一技术即是在某种特殊条件下可以形成一定量的拥有氧化能力的自由基，同时可以把污水内的有机污染物实施分解。通常而言，高级氧化处理技术往往用于对水质要求相对较高或是水源污染相对严重的环境之下。即便是这一技术进行污水处理需要相对高的成本，但此技术的实际效果是十分显著的。高级氧化处理技术拥有非常好的实际效果，所以可以将这一技术当作重点方向予以研究。这一技术应用过程中所形成的自由基一般是借助于光的激发形成或依靠特殊催化剂形成，随着环境保护理念被越来越多人所接受，高级氧化技术必然会得到更快的发展。
2．5氧化塘的技术及其应用
此技术亦可称之为稳定塘或生物塘技术，它和很多池塘有着较为相似的地方。这一技术的.主要原理和自然水体自警流程较为相似，污水在塘中停留或者流动的过程中，因为微生物有机讲解和代谢，在这一过程中进行有机物分解，如此能够很好的对污水起到净化作用。氧化塘通常来说包括好氧塘、厌氧唐、兼性塘以及曝气塘等类型。这一处理技术的优势非常明显，如前期投入较少，处理过程相对稳定，不需要频繁的后期维护，污水处理效率明显等，还可以有效的实现降氮、除磷等功能。
3污水处理新理念与应用
3．1生态透析
生态透析技术属于一项系统化的工程，它模拟河流弯曲以及河流附近生物多样性，借助于高分子材料为基础，建立浮游动物生物群，构成小区域优良生态链，进而产生一种良性循环，对水质实施天然无污染的透析处理，这种处理方式成本较低且具有较好的环保性。利用生态透析污水处理技术可以有效实现小型化的原地处理，不但能够降低污水处理时可能需要消耗的运输成本，避免污水渗漏或者偷排问题，同时还可以减少污水处理厂的工作压力。现阶段生态透析技术已经在国外很多地区得以推广应用，同时国内部分一线城市也开始试点，如珠海市政府部门与广州轨道交通公司联合推广应用这一技术，安徽省内也有一些市区开始应用推广。生态透析技术还在国内很多公交、地铁、高速公路中也得到了推广应用，希望国家相关政府部门能够更加关注这一技术的推进发展，生物技术治污可能会掀起污水处理技术的新革命，也许能够成为未来污水处理的新常态。
3．2资源转化
城市污水中有大一部分能够从废物转化为资源，通过具体的取样分析，污水污泥内的有机碳含量大约在30％左右，而磷的比例超过一半，同时包括了大量的氮与其他化合物。资源转化技术指的是把污泥内大部分的氮、磷予以提取，将其转化成为农业生产需要的肥料，这样的提取作业需要一定的成本与技术，也应当对这一技术可能带来的二次污染实施评估，计算出投入产出成本，另外这一技术还需要其他相关技术支撑，还需要进一步的完善。因此未来的城市污水处理技术应当是将各种新技术进行有机的结合，变被动处理为主动处理，进一步研发出其他的新工艺工技术，不断推进生态透析等绿色处理技术，在保证城市污水处理效率的基础上推进能源转化，尽可能的利用可用能源。
4结语
贵阳贵安新区5个污水处理厂的建成，有效改善区域水体质量，保护本地自然环境，对于贵安新区创造健康和谐的生活环境及投资环境至关重要。作为环境保护事业的重要一环，城市污水处理工作质量和效率直接关系到城市的持续健康发展。所以必须要更加深入的研究应用现代化污水处理技术，不断提升城市污水处理质量，在降低城市污水污染，提升处理效率的基础上，促进现代城市的持续健康发展。
参考文献：
1王敬才．浅析城市生活污水处理技术现状及发展趋势［J］．中小企业管理与科技（上旬刊），2016（10）
2杨永明．城市生活污水处理技术现状及发展趋势研究［J］．河南建材，2016（5）
3龙凌峰．城市污水处理技术与环境保护研究［J］．科技经济导刊，2016（22）
4刁可心，苏雷，李亚峰．城市污水深度处理技术探讨与展望［J］．辽宁化工，2016（8）
篇11：环境工程城市污水处理对策论文
在现代化生态建设视域下，城市污水处理在整个环境工程系统中占有十分重要的位置，直接或间接关系到居民生活质量、身体健康等问题。综合来看，在国家宏观政策的导向下，加之科学技术创新发展，城市污水处理得到了明显改善，由单一污染源治理与污染物浓度达标排放逐步转化为区域污染治理与污染总量控制相结合的发展模式。客观维度上讲，环境工程中的城市污水处理具有资金投入大、场地建设广、处理成本低等特点，其作为一项系统化实践工程，需考虑多个方面因素的作用，以保证最终工作质量。但事实上，受多重因素影响，我国环境工程中的`城市污水处理尚存有不少问题，集中表现为资金基础薄弱、处理能力偏低等。具体而言，随着城乡建设步伐加快，城市居民数量急剧增长，用水需求迈向了一个新的高度，相应的污水处理需求亦有所增长。但是环境工程中的城市污水处理资金却明显短缺，筹措能力不足，限制了其建设与发展，表现出了严重的迟滞问题。相较于城市污水的排放量而言，城市污水处理能力及效率呈现出不均衡状态。
篇12：环境工程城市污水处理对策论文
环境工程中的城市污水处理作为一项重要课题，关涉到多方面要素影响，是一项相对繁琐、复杂的工程。作者基于上述分析，结合实际情况，针对性地提出了以下几种环境工程中的污水处理策略，以供参考和借鉴。2.1加大资金支持。现阶段而言，资金短缺是造成环境工程中城市污水处理问题的关重因素。在我国生态文明建设新时期，为了营造城市美好环境，应逐步加大对污水处理的投入与支持，满足城市化发展需求。在具体的践行过程中，充分发挥政府引导职能，建立更加完善的投资管理机制，引导资本向环境工程方向的流向，并制定科学的政策体系，支持城市污水处理事业发展，缔造城市美好明天。可积极借鉴国外先进运行管理模式，创新融资机制，将环境工程中的城市污水处理项目放入到经济市场中，并规范竞争行为，充分利用新媒体传播功能，加大宣传力度，吸纳更多的资金资本建设城市污水处理系统。同时，对于城市污水处理厂而言，亦需创新内部项目管理思想及方法，制定科学的发展建设规划，并设计满足自身内部发展与外部投融资管理需求的新型运营模式，实现可持续发展目标。2.2引入创新科技。知识经济时代，科技是行业产业发展的恒动力，对提升城市污水处理能力尤为重要。在环境工程建设过程中，应紧密关注污水处理创新技术发展动态，积极引入先进工艺，最大限度地发挥污水处理厂效能，改善城市人居环境。在具体的践行过程中，管网设计在整个城市污水处理系统中发挥着重要作用，可根据实际情况，进行改良和优化，尽可能降低污水处理过程中的能源消耗。目前来讲，大部分城市污水处理厂依旧采用一级处理或一级强化处理的运行方式，对除磷脱氮的考虑不足，未有设置出水环节的消毒工艺，不能满足循环利用需求。建议城市污水处理厂在现有工艺流程的基础上进行改造，引入先进处理工艺技术，如臭氧氧化、安全消毒、膜分离等，提高工作能力及效率。2.3合理规划设计。在传统城市发展建设模式下，由于对污水处理认知不足或偏差，导致厂区设置不合理。据相关调查显示，以往的污水处理厂多居于城市下游，借助水流重力以及管网拦截，将污水输送至污水处理厂，在经一系列工艺处理之后流入到自然水体中。这种布局方式相对集中，为了满足再生水循环利用需求，则需在城市内部重新铺筑管道，通过分局提升举措，将再生水输送到用户家中，无疑增加了运输建造成本，同时造成了一定程度的土地资源浪费，相应的投入较高。由此看来，无论从经济价值上还是实际使用上考虑，此种设计均不建议采纳。对此，可对城市污水处理排放布局进行重新规划设计，采用循环、分散、小型方式，遵循就近实用原则，在城市内部建设污水处理厂，从而提高再生水的利用率。总而言之，环境工程中的城市污水处理十分重要和必要，是推动整个人类社会生态文明建设的有机组成。在具体的践行过程中，受多重因素影响，城市污水处理表现出了资金不足、能力较低等问题，是未来提升改善的重点。
参考文献
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篇13：工程机械控制器及控制技术研究论文
摘 要：工程机械的控制器是整个机械的核心部位，它采集工程机械各个部位的工作状态，对工程机械下一步的活动进行控制，所以一定要保证控制器的灵活性，避免控制失效造成安全事故。通过分析工程机械的控制器和控制技术的发展现状，分析控制器的组成和控制原理
关键词：机械理论论文
摘要：工程机械的控制器是整个机械的核心部位，它采集工程机械各个部位的工作状态，对工程机械下一步的活动进行控制，所以一定要保证控制器的灵活性，避免控制失效造成安全事故。通过分析工程机械的控制器和控制技术的发展现状，分析控制器的组成和控制原理，加强新型控制技术例如以太网现场总线控制技术、嵌入式软PLC控制技术、工程机械液压系统动力匹配控制技术在控制器中的应用。
关键词：工程机械；控制器；智能化；控制技术
中图分类号：U415.5文献标识码：B文章编号：1672-545X（2015）11-0182-03
作者简介：杨文刚（1980-），男，山西太原人，研究生，硕士，讲师，从事工程机械控制系统研究和自动控制系统研究
近年来，随着电子技术的不断进步，工程机械的控制器由原本的电路控制器逐渐转变为可编程控制器，使工程机械的智能控制能力和数据处理能力得到了极大的提高，工程机械也进入了全新的发展领域。智能化控制器和新型控制技术应用，例如以太网现场总线控制技术、嵌入式软PLC控制技术、工程机械液压系统动力匹配系统控制技术的应用，使工程机械操作的准确性得到了很大的提高，实现了对工程机械工作状态的实时控制。本文分析了工程机械控制器的组成以及控制技术的工作原理，希望可以有效提高工程机械的工作效率，保证工程工作人员的人身安全，促进工程建设的发展。
1工程机械控制器的现状
工程机械控制器最开始只是通过简单的智能系统实现对机械结构部件的运动控制，但是控制效果并不好，不能实现工程机械的实时控制，但是随着工程机械控制器的发展，逐渐出现了微型控制系统、PLC可编程控制器，促进了工程机械的发展。我国对于工程机械控制器的研究比较晚，所以最开始大多应用国外的工程机械控制器。国外的工程机械控制器大多基于PLC的模式进行开发，但是缺少实时的操作系统，例如西门子、日立、三菱等等，其中微型控制器在工程机械中应用较为广泛，通过在微型控制器当中安装不同控制软件，应用到不同的工程机械中。工程机械在工作时，控制器荷载变化比较剧烈，而且工程机械的使用环境非常恶劣，所以控制器的控制难度非常大。传统的控制器不能对工程机械的工作状态进行监控和分析，不能实现良好的控制效果。我国工程机械的控制器大多使用国外的产品，例如西门子、力士乐等等，由于没有自主研发的控制软件，所以需要进行外部采购[1]。智能化可编程控制器的应用使工程机械的可靠性得到了有效地提高，使工程机械的操作和运行更加简单和流畅。新型的嵌入式可编程控制器在工程机械上的应用已经成为了主流，使工程机械的操作指令更加简单，并且现行的工程机械控制器还具有过载保护的功能，使用起来更加方便。工程机械控制器和控制技术在不断发展的过程中形成了一定的标准，在控制器的编程环境、通信接口以及驱动协议等方面，各个厂家制造的控制器逐渐实现了共通，全部实现了信息化的故障智能检测，并将GPS与GSM技术与工程机械控制技术紧密的结合在了一起，实现了工程机械的远程控制、远程定位、远程数据传输与采集等等，有效地规避了工程机械在运行过程中的风险。对工程机械控制器的研究也逐渐向着平台集中开发调度的方向发展。
2工程机械控制器的组成及原理
（1）控制器的系统硬件组成
控制器系统硬件组成主要有控制模块、电源模块、数据传输存储模块、人机交互模块和状态监测模块。其中电源模块对工程机械的控制器进行供电，一般连接到工程机械的车载蓄电池上，电源模块中有滤波电容，可以减少蓄电池供电的电压波动，限制运行过程中瞬间电流的产生，使工程机械的运行稳定性更高；控制模块是整个控制器的核心，该模块与工程机械的动力系统相连接，实现工程机械的智能化实时控制，并且控制模块可以通过串口连接外部设施进行智能升级，以此来适应大部分的工程机械智能控制；人机交互模块可以显示每个控制信息，让工程机械的控制操作可以在显示屏上体现出来[2]。
（2）PLC可编程工程机械控制器的工作原理
工程机械控制器的工作原理分为五个阶段，分别是内部信息的处理、与控制器的通信处理、输入扫描、程序执行、输出处理等，当工程机械开始运行时，控制器的通信功能启动，实现对工程机械的通信处理，扫描具体的工作程序，扫描完成后对工程机械发出具体的工作指令，程序输出，输出端连接工程机械的控制部分，实现工程机械的预编控制。这五个阶段合在一起成为控制器的一个工作周期，在完成一个工作周期之后，又重新的执行此工作周期。由于工作周期的长短不同，所以对控制器的控制性能要求比较高，如果较长的工作扫描时间就会导致控制器的响应时间比较慢，不利于控制器的精准控制。控制器扫描周期的时间等于控制器内部处理时间与通信传输时间、输入时间、程序响应时间、输出时间的总和。每个控制器的内部处理时间是固定不变的，通信时间会受到网络传输的影响，程序的响应时间取决于整个程序的长短，输入输出时间与控制器的存储状态相关[3]。工程机械的控制器在代码输入时，一定要保证所有的代码全部符合操作要求，并且也要将定时中断等代码输入到控制器当中，保证控制器运行的及时和有效。随着工程机械控制器的发展，逐渐出现了几种新型的控制技术，例如以太网现场总线控制技术、嵌入式软PLC控制技术、工程机械液压系统动力匹配控制技术等等。这些技术可以更好的实现工程机械的实时控制，提高了工程机械的.工作效率。
★ 浅谈会计控制论文
城市污水处理智能控制技术研究论文（精选13篇）
