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목차
제1장 서론 21
1.1. 연구목적 및 배경 21
1.2. 연구내용 및 범위 21
제2장 응집제 투입량 제어방안 검토 24
2.1. 개요 24
2.2. 프로세스 제어 24
2.2.1. 프로세스제어의 구성 24
2.2.2. 제어기 25
2.2.3. 프로세스제어계와 제어방식 37
2.3. Fuzzy-Rule에 의한 제어 42
2.3.1. 응집제 제어계 모델링 42
2.3.2. 제어기 추론방법 43
2.4. 조작부 46
2.4.1. 공기식 조작부 47
2.4.2. 유압식 조작부 50
2.4.3. 전기식 조작부 51
2.5. 콘트롤밸브 52
2.5.1. 밸브의 구성 52
2.5.2. 밸브의 특성 53
2.5.3. 설치 및 점검 56
2.5.4. 제어특성 59
제3장 응집제 투입공정의 자동화 방안 61
3.1. JAR-테스트를 통한 실험사례 61
3.1.1. 개요 61
3.1.2. 응집 이론 61
3.1.3. 실험 방법 62
3.1.4. 실험결과 및 고찰 63
3.1.5. 수질인자와 응집제 주입율의 관계 64
3.1.6. 응집제 주입율식 유도 68
3.2. 통계자료에 기초한 수학적모델 이용방법 70
3.2.1. 개요 70
3.2.2. 원리 71
3.2.3. 창원 B정수장을 모델로한 해석 74
3.3. 인공지능에 기초한 방법 82
3.3.1. 인공지능의 개요 82
3.3.2. 신경회로망의 구조 83
3.3.3. 신경회로망을 이용한 지능제어 83
3.3.4. 창원 B정수장을 모델로한 해석 90
제4장 응집제 전용 약품투입 시스템 설계 95
4.1. 기존시스템의 제어성능 검토 및 분석 95
4.2. 자기동조 방법 98
4.2.1. 개요 98
4.2.2. 자기동조 제어기의 종류 99
4.3. 응집제 전용 약품투입 시스템 설계 101
4.3.1. 기존 시스템의 개선 101
4.3.2. 모노펌프를 사용한 Inverter제어 103
제5장 결론 105
참고문헌 107
부록 109
부록 1. 창원 B정수장을 모델로한 신경회로망 A모델의 응집제 투입율 예측값과 실제값 111
부록 2. 창원 B정수장을 모델로한 신경회로망 B모델의 응집제 투입율 예측값과 실제값 116
부록 3. 창원 B정수장을 모델로한 다중회귀 A모델의 응집제 투입율 예측치와 관측치 121
부록 4. 창원 B정수장을 모델로한 다중회귀 B모델의 응집제 투입율 예측치와 관측치 126
판권기 130
표 2.1. 제어기의 특징 36
표 2.2. 각종 스텝응답의 형태 37
표 2.3. 콘트롤밸브의 고장원인 및 대책 59
표 2.4. 콘트롤밸브의 응동지연시간 60
표 3.1. 다중회귀 모델 A에 의한 응집제 영향인자 통계해석 결과 78
표 3.2. 다중회귀 모델 B에 의한 응집제 영향인자 통계해석 결과 80
표 3.3. 학습용 A모델용 신경회로망의 구조 91
표 3.4. 학습용 B모델용 신경회로망의 구조 92
표 4.1. 여러가지 자기동조(Auto Tuning)방법 비교표 98
그림 2.1. ON-OFF 제어기 조절요소의 특성 26
그림 2.2. 공기식 ON-OFF형 제어기 27
그림 2.3. 연속형 제어기의 조절요소의 특성 28
그림 2.4. 연속형 조절기의 블록선도 28
그림 2.5. P동작의 공기식 조절기 29
그림 2.6. P동작의 전자식 조절기 30
그림 2.7. P동작의 전자식 조절기의 조절요소 블록선도 31
그림 2.8. 비례동작의 조절요소 움직임 32
그림 2.9. 비례+미분동작의 조절요소 움직임 32
그림 2.10. PD동작의 공기식 제어기 32
그림 2.11. PD동작인 공기식 조절기의 블록선도 33
그림 2.12. PD동작인 공기식 제어기계에서 Kₙ>1일때의 블록선도 33
그림 2.13. PD동작인 전자식 조절기의 조절요소 34
그림 2.14. PD동작인 전자식조절기의 블록선도 34
그림 2.15. PID동작인 공기식조절기 36
그림 2.16. 유량 제어 39
그림 2.17. 직렬형 비율제어 40
그림 2.18. 직렬형 비율제어 40
그림 2.19. 병렬형 비율제어 41
그림 2.20. 응집제 주입율을 위한 제어계의 제어도 42
그림 2.21. PID제어기의 전달함수 구성도 43
그림 2.22. PID제어계의 일반적인 블록선도 44
그림 2.23. 퍼지제어기의 블록선도 44
그림 2.24. 다이아프램 밸브 47
그림 2.25. 위어-형 다이아프램 밸브 48
그림 2.26. 스트레이트-형 다이아프램 밸브 49
그림 2.27. 밸브 포지셔너 50
그림 2.28. 유압식 조작부 51
그림 2.29. 솔레노이드 밸브 51
그림 2.30. 유체가 콘트롤밸브를 통과하는 동안의 압력변화 54
그림 2.31. 유체흐름의 고유 특성 55
그림 3.1. 응집제 및 알카리제 주입율 계산을 위한 흐름도 64
그림 3.2. 원수의 탁도변화에 따른 응집제 주입율의 관계 65
그림 3.3. 원수의 알카리도 변화에 따른 응집제 주입율의 변화 66
그림 3.4. 원수의 pH변화에 따른 응집제 주입율의 변화 67
그림 3.5. 원수의 수온변화에 따른 응집제 주입율의 변화 68
그림 3.6. 응집제 투입율 결정 순서도 71
그림 3.7. 응집제 최적투입율 연산 및 제어도 72
그림 3.8. 응집제 투입율 결정을 위한 통계해석 순서 74
그림 3.9. 다중회귀 A모델식을 이용한 예측주입율과 실제주입율 79
그림 3.10. 다중회귀 B모델식을 이용한 예측주입율과 실제주입율 81
그림 3.11. 개방-루프 제어 시스템 84
그림 3.12. 폐-루프 제어 시스템 84
그림 3.13. 인공신경회로 구성도 86
그림 3.14. 지도학습방식과 비지도 학습방식 87
그림 3.15. 신경회로망에 의한 시스템 동정 88
그림 3.16. 역시스템동정을 위한 신경회로망 89
그림 3.17. 기존제어기와 결합한 신경제어기 90
그림 3.18. 신경회로망 A모델식을 이용한 예측주입율과 실제주입율 93
그림 3.19. 신경회로망 B모델식을 이용한 예측주입율과 실제주입율 94
그림 4.1. 기존 설치 운영중인 약품 투입기 95
그림 4.2. 현재 설치 운영중인 자동약품 투입장치의 일반적인 제어특성 96
그림 4.3. 약품설정량을 2단계로 상향시켰을때의 자동약품투입장치의 제어성능 97
그림 4.4. 자기동조 데이타 흐름도 99
그림 4.5. 프로그램 제어블록도 100
그림 4.6. 전용약품 투입기 구성도 102
그림 4.7. Inverter를 이용한 응집제 약품 투입기 103
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원문구축 및 2018년 이후 자료는 524호에서 직접 열람하십시요.
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