訾金峰

（神華準(zhǔn)能資源綜合開(kāi)發(fā)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

氧化鋁循環(huán)廢水處理問(wèn)題在眾多環(huán)境問(wèn)題中占據(jù)首要位置，對(duì)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(kāi)發(fā)無(wú)公害工藝、無(wú)公害催化劑，使用無(wú)公害試劑的反應(yīng)實(shí)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(kāi)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(shí)現(xiàn)“零排放”的清潔生產(chǎn)。與此同時(shí)，必須加強(qiáng)企業(yè)的管理，對(duì)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(dòng)化程度的不斷提高,氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)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(dòng)化控制指的就是在無(wú)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(jìn)行處理。因此，設(shè)計(jì)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)于促進(jìn)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(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

在本文設(shè)計(jì)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(jì)在原有系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)，提高氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制硬件性能[2]。在軟件設(shè)計(jì)方面，首先設(shè)計(jì)加藥反洗控制模塊，通過(guò)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(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制。

1.1 硬件設(shè)計(jì)

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(dòng)化控制要素。對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制的總體表現(xiàn)為有著實(shí)時(shí)控制氧化鋁循環(huán)廢水處理的能力，針對(duì)影響氧化鋁循環(huán)廢水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)化自動(dòng)控制。

1.1.1 設(shè)計(jì)廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)

基于智能控制策略的控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)，型號(hào)為MDV-17014S280G-P280。廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)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(dòng)化控制硬件性能。在一般情況下，廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)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(jī)箱體是廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)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(dòng)化處理工控機(jī)的工作具體流程為，原水通過(guò)原水調(diào)節(jié)池進(jìn)入?yún)捬醭?；進(jìn)過(guò)厭氧池處理，再進(jìn)入缺氧池；最后通過(guò)MDV池分別流進(jìn)藥池以及清水池，進(jìn)而完成氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制。

1.1.2 設(shè)置廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)控制點(diǎn)位

廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)整體采用低功耗設(shè)計(jì)，采用406不銹鋼殼體和接頭，通過(guò)安防爆認(rèn)證，并且功能實(shí)用。在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)前，需要根據(jù)廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)控制方式，為儀器儀表的工頻變頻啟停進(jìn)行控制點(diǎn)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(dòng)化控制系統(tǒng)PLC輸入點(diǎn)位P、輸出點(diǎn)位A以及數(shù)據(jù)寄存器D,具體點(diǎn)位及數(shù)據(jù)寄存器分配信息，如表1所示。

表1 控制點(diǎn)位及數(shù)據(jù)寄存器分配信息

結(jié)合表1信息，廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)可根據(jù)MDV池預(yù)設(shè)報(bào)警點(diǎn)，一旦觸發(fā)報(bào)警壓力會(huì)及時(shí)上發(fā)報(bào)警網(wǎng)絡(luò)流量。因此，廢水自動(dòng)化處理工控機(jī)特別適合氧化鋁循環(huán)廢水處理這種需要無(wú)人值守、自動(dòng)化控制的領(lǐng)域。至此，完成系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì)。

1.2 軟件設(shè)計(jì)

1.2.1 設(shè)計(jì)加藥反洗控制模塊

首先通過(guò)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(jì)加藥反洗控制模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制。加藥反沖洗氧化鋁循環(huán)廢水的頻率和運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)與氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)控制閥值有關(guān)。在氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)控制過(guò)程中，利用控制端對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理進(jìn)行預(yù)處理，無(wú)需配置即可完成氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)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(dòng)控制字段，輸入網(wǎng)址后軟件即可自動(dòng)識(shí)別出頁(yè)面上的控制情況并生成氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)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(jì)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(yùn)行時(shí)長(zhǎng)設(shè)為y1，可得v的計(jì)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(dòng)控制任務(wù)，可以開(kāi)始利用數(shù)據(jù)庫(kù)啟動(dòng)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)控制任務(wù)。在啟動(dòng)之前需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行一些設(shè)置，從而提高控制的穩(wěn)定性以及成功率。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為構(gòu)建對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)對(duì)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(jìn)行測(cè)試。兩種控制系統(tǒng)主要依靠WinSerd圖形和腳本完成對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制事件的觸發(fā)。本次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為測(cè)試兩種控制系統(tǒng)對(duì)于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制的控制閥值，設(shè)定實(shí)驗(yàn)總次數(shù)為10次。設(shè)置傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)為對(duì)照組，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與結(jié)論

根據(jù)上述設(shè)計(jì)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，采集10組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將兩種控制系統(tǒng)對(duì)于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化的控制閥值進(jìn)行對(duì)比，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如下表2所示。

表2 控制閥值對(duì)比

通過(guò)表2可得出如下的結(jié)論：本文設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)控制閥值最高為3.89，實(shí)驗(yàn)對(duì)照組為2.79，設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)控制閥值控制閾值都在3.0以上浮動(dòng)，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(dòng)，雖然也有小幅度的上升階段，但是相比于設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)還處于劣勢(shì)，證明了所提出的控制系統(tǒng)具有良好的實(shí)用性和可靠性?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)其各項(xiàng)功能均可以滿足設(shè)計(jì)總體要求，可以廣泛應(yīng)用于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制方面。

3 結(jié)語(yǔ)

考慮到氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制一直是我國(guó)重點(diǎn)研究的問(wèn)題，因此對(duì)于氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必須堅(jiān)持以智能控制策略為核心的前提條件，對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水處理進(jìn)行自動(dòng)化控制。氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)是針對(duì)氧化鋁循環(huán)廢水進(jìn)行處理的最實(shí)用和最可靠的方法。

氧化鋁循環(huán)廢水處理的自動(dòng)化控制無(wú)論是對(duì)于國(guó)家還是個(gè)人都很重要，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)整合控制數(shù)據(jù)的方式實(shí)現(xiàn)節(jié)本增效，提高氧化鋁循環(huán)廢水處理自動(dòng)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(dòng)化控制提供學(xué)術(shù)意義。