外文翻译--化工废水自动化处理系统的控制器设计与分析（译文）

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1、PDF外文：http:/ 中文 3560 字  出处： Control, Automation, Robotics and Vision, 2008. ICARCV 2008. 10th International Conference on. IEEE, 2008: 1625-1629      毕业设计（论文）外文文献翻译   毕业设计（论文）题目    翻译题目  化工废水自动化处理系统的控制器设计与分析  系  自动控制系  专     业  自动

2、化  姓     名    班     级    学     号    指导教师       2008年第十届国际控制、自动化、机器人与计算机视觉会议   越南河内  2008年 12月 1720日  化工废水自动化处理系统的控制器设计与分析  ANIRUDHA UPADHYAY， ABHISHEK AGARWAL 韦洛尔大学电力科学学院电子与仪表工程系   印度 泰米尔纳德邦 韦洛尔

3、 摘要 本文包括了化工废水处理厂的自动控制设计及其基于美国国家仪器公司开发的图形化编程软件 LabVIEW 的分析。此数学模型用于控制器设计并描述了化工废水处理厂物理 -化学的各个方面。执行 Cohen-Coon 算法减化了传递函数的推导。闭环过程控 制通过控制净化器进水流量维持了设置点的浓度从而提供了最佳效率。本系统实现的 PID 耦合死区时间补偿器使有害废水的浓度维持在最佳浓度之下。前馈控制器通过测量输入量的浓度能够预测反应器中的温度。此外，串级控制通过控制冷却水流量实现了对反应器核心温度的控制作用。传感器的设置和集中控制也有利于实现全厂的自动化。     &

4、nbsp;关键词 传递函数，闭环过程控制， PID，前馈，串级，死区时间补偿器，Cohen-coon， LabVIEW。  I. 引言      目前，在世界上先进及现代化的工业中，几乎所有的制造业和化工工业中都会产生成分中含有有害化学物质的废水。因此，非常有必要去处理这些废水，以减少它们的有害作用，使之适用于进一步的工业和农业应用。现在的劳动密集型化工废水处理厂都采用人工操作，所以实现自动化有利于减少化学品的毒性，并且能够节省大量的时间和成本。对此，本文提出了一种能够实现全厂工艺计算机化的先进过程控制算法。控制器被用于控制水处理的流程步骤中，其中包括

5、PID、前馈和串级控制器。这些控制器是在实时平台 LabVIEW 上被设计和仿真，用来控制水流量和工厂中的温度，包括锅炉用水和冷却水。全厂因可靠和可测试的过程控制决策带来了 变革，从而实现了系统的电脑化，并将使工厂的效率高增长。此外，在节省劳动力和时间的同时，健康的脆弱性也将被消弱。  II. 工厂描述  化工废 水处理系统 相当于是 一个减少有害废水 的 净水器 。本文所研究的工厂是一个典型的采用试剂对水处理的物理 化学废水处理厂。未经处理的工业废水首先被过滤 以除去颗粒和其他粒子 ，之后被送入预热器，在那里废水被加热到一个在试剂作用下能够产生化学反应的温度，然后被倒入主

6、锅炉中。在锅炉中轻轻倒入试剂，接着混合液被加热到设定温度。不断地测量浓度，当达到设定极限，废水被倒出来。整个过程采用手动控制阀 门的开关来实现控制，浓度的测量采用滴定法和化学探针。这种方法需持续监控，导致了高成本，大量劳动力和低效率。此外工厂中的一些地方对人来说是无法达到的，同时有害化学品的介入对人体健康也是有害的。本文完整地提出了一种控制化工废水处理厂工艺过程的全自动解决方案。水流量，锅炉加热温度和冷却水的温度流量都是依靠化工废水的输入输出浓度和加热温度来被调控。（在串级控制器的情况下）  III.数学模型      工厂的数学模型是基于同步获得的随机

7、输入输出信号的特点。这个构想已经被应用到定常线性动态化工处理厂中，其模型是由加权函数 和传递函数描述的。该工厂的加权函数是由采用积分 Wiener-Hopf 方程求得输入的自相关函数和输入输出的互相关函数确定的。传递函数涉及到加权函数的拉普拉斯变换。     G 432231 432231p asasasabsbsbsbS ）（                                    

8、;(1)        在参考 1中实现的方法对于广大工业用户去推导化工废水处理厂的传递函数是简单，有效和可行的，因为它采用了标准的数学方法并且通过含有时域和频域动态特性的确定的平均数学模型描述了整个系统。该方法还可以构建一个粗 略的结构，这对于一个真实的化工废水处理厂的综合和分析是很有必要的。本文提出的控制相关参数如输出浓度，反应器温度，流量，冷却水温度和处理厂流量的设计的输入输出关系是由传递函数决定的。在设计中，先进的过程控制算法和控制技术被采用，并且通过实时工业数据表可以进行分析工作。   IV. 系统设置  化工废水处理厂包括嵌有流量传感器的输入管道，在净化装置前端放置一个密度传感器， PID、串级、前馈控制器和反应器一起构成了净化装置。输出管道也设置了密度计和流量传感器，整个自动化工厂都是由 PLC 控制的。此外，输出单元还包括了一 个废弃物分离器和一个固体干燥器，他们的用途是把废弃物从废水中分离出来并且加热干燥用于进一步的工业应用中。   图 -1 自动化化工废水处理厂设计布局附控制器和传感器  S1,S2,S3,S4 流量传感器