文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于PLC的含油污水处理自动化系统设计与实现
姓名:付晓光
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:汪秉文
20070211
华中科技大学硕士学位论文
摘要
本文对油田含油污水处理工艺中自动化仪表的设置和自动控制系统的设计进行
了分析、评价,并结合目前油田污水处理工艺流程的实际情况,研究并设计了一种
集成度较高的含油污水处理自动化系统。
文中对污水处理自动化系统的控制方案进行了详细的调研论证,分析概括了多
种解决方案的优缺点,并最终确定采用工控机和可编程逻辑控制器(PLC)方案。为
了得到准确的系统模型,对控制设备及现场监测仪表的特性做了充分了解,并且具
体分析了污水处理的每一个工艺流程。本文针对江汉油田王一污水站的现有控制设
备和自动化仪表,提出了一个合理的系统模型。在这个系统模型的基础上,论文提
出了一个分层的控制系统实现方案,并结合需求分析详细论证了各层的控制功能及
系统的控制目标,同时还根据每个工艺流程提出了 PLC 软件模块的划分。论文还描
述了西门子 SIMATIC 系列 PLC 及组态软件的特性并提出将 PLC 开发软件
STEP7 中定义的变量集成到中的方法来提高开发效率。为了提高控制的效果
和精度,文中阐述了关于 PLC 采集模拟量时的滤波算法及其实现方法, 同时给出数
字 PID 算法在变频控制中的实现。对于设备最多,对污水处理质量影响最大,控制
流程最复杂的加药及过滤子系统,论文提出了一套行之有效的解决方案。
本文研究设计的污水处理自动化系统结构设计合理、功能完善、运行可靠。

关键词:污水处理监控系统过滤自动化加药自动化 STEP7
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The thesis analyzes and evaluates the configuration of automatic instruments used in
sewage disposal procedures. According to current sewage disposal procedure in oil field, a
kind of sewage disposal automation system of high degree of integration is researched and
designed.
A detailed investigation into various solutions of sewage disposal automation system
has been carried out. The defects and merits of them are summarized. After that, a solution
based on PLC has been chosen. In order to obtain an accurate system model, this thesis
describes the status of WangYi sewage disposal station in JiangHan oil field and analyzes
every process of the system. Based on this system model, a layered solution is finally
adopted. bining the analysis of the requirements, a schedule of PLC software
module and control objective has been given. In this thesis, the characteristics of SIMENS
PLC and have been covered carefully and then a method introducing variable
defined in STEP7 into environment improves the efficiency in the process of
development. To enhance control ability and accuracy, the filter algorithms are adopted by
PLC when gathering analog data and implementing the PID a