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【摘 要】对污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求进行了说明，并对自动化控制系统的组成、实现以及功能扩展作了初步的探讨，提出了自动化控制系统应用于污水处理对环境管理和环保产业提升的现实意义。
【关键词】污水处理 自动化控制系统 PLC控制
近年来，随着计算机与自动化控制技术的发展以及各种继电器、传感器等电气设备的改进和发展，采用现代先进控制技术和计算机技术应用于污水处理，为实现污水处理系统的高质量、低消耗、稳定可靠的运行提供了手段，同时也使污水处理技术得到长足的发展和应用。
一、污水处理自动化控制的作用
采用成熟先进的自动控制技术和计算机技术应用于污水处理领域，对污水处理的整个过程进行实时监督和控制，构成计算机监督、控制、管理系统，使系统优化运行，达到降低系统运行成本，保证污水排放质量，实现少人或无人值守等目标。同时，污水处理自动化的实现，也为环保部门完善在线监控的管理提供了技术上的保障。
二、污水处理自动化控制系统应用的现状
由于资金不足、技术力量薄弱等原因，大多中小型污水处理厂的自动化水平很低，污水处理系统的运行与管理过程中采用的检测仪表大多为国产的离线仪表，监测手段也是通过取样后测量，以测量结果调整污水处理系统的运行状态。这种非连续性监测，设备状态滞后调整的运行管理方式，导致系统运行效果不稳定。
在一些大型的污水处理工程中，在资金投人保证的前提下，通常以成套引人国外先进设备及技术或在借鉴国外先进技术和经验基础上自行研发等方式，实现污水处理系统的自动化控制，自动化程度高，系统运行稳定，能够使处理效果得到保证。
三、污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求
（一）污水处理自动化控制系统的设计思路。根据污水处理的不同工艺要求，首先对污水处理各功能单元的控制要求作全面的整体模块化结构表达，同时根据处理工艺过程中的不同要求，确定工作内容，调整相应模块，使工艺过程得到优化和保护。各模块之间可以相互协调，并能实现系统的中央控制。
（二）污水处理自动化控制系统的设计要求。污水处理自动化系统不仅要求具有良好的安全性、可靠性和稳定性等基本要求，还应考虑系统操作与维护的方便性，并能在传统的自动化控制系统的基础上，加入以优化处理效果和节省运行费用为目标的优化控制。实现系统自动化的设计模块包括以下3个方面的内容：时序控制模块、反馈控制模块、其它模块。
四、污水处理自动化控制系统的组成
（一）PLC的应用。污水处理过程的共同特点是开关多，模拟量少，以逻辑顺序控制为主，闭路回路控制为辅。可编程控制器（PLC）因其可靠性和较高的性价比在各行业的控制系统中得到了广泛的应用，产品从可以控制几十点的小型PLC到上千点的大型PLC，而且其总线网络能力越来越强，可方便的与上位机组成控制系统。结合污水处理的特点，PLC控制在污水处理控制系统中也得到广泛应用。
（二）系统的控制结构组成。从污水处理的可靠性、易维护性、经济性等要求出发，根据集中管理、控制分散的原则，自动化系统通常采用分布式（采集型）计算机测控管理系统。其控制结构由3层组成：中央控制层（远程监控）、现场控制层、就地手动层。
（三）系统的故障与警报单元。污水处理自动化控制系统的复杂性决定了其系统发生故障的可能性也高。这要求系统能及时、准确地检测、显示故障并发出警报信号，这是自动化控制系统中不可缺少的重要组成部分。
五、自动化控制系统的实现
（一）系统的硬件。系统的硬件由监控管理计算机（上位机）、PLC（可编程控制器）、电气控制柜、现场监测仪表等组成。监控管理计算机包括计算机、不间断电源、模拟屏、打印机、显示器等。现在国内应用于自动化控制系统的PLC产品绝大多数采用AB、MODICON、SIEMENS3种品牌。系统内相关的常见设备有：计量泵、液位控制的浮球开关、电磁流量计、电动蝶阀等。在线监测常见的仪表有：PH计、液位计、SS计、Do计、MlSS计、流量计、COD在线监测计等。
（二）系统的软件组成。目前系统人机界面开发软件除了流行的INToucH、KINGVIEW（组态王）之外，还有PLC厂家开发的Rsview、winCC等。国内自动化系统基本上都在Windows或NT上开发运行，常用于Windows和NT上的数据库引擎有sQLserver、MysQL、Intethase等。
六、自动化控制系统的功能扩展
（一）上位机的功能扩展。由于PLC存在缺乏对众多模拟量数据采集和综合控制的特点，所以单纯的PLC无法实现污水处理的最佳控制，这为上位机的功能扩展提供了可能。在PLC保证基本控制功能的同时，运用历史数据和运行经验，通过将模拟数据与实际运行数据对比分析，可以获得污水处理工艺的优化参数，用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为一个包含动态模拟与优化控制的模拟优化系统，进一步提高处理的自动化水平，达到最佳控制状态。
（二）系统的规模扩展。由于PCL模块化的功能，软件又采用统一的结构，若处理规模加大，只需增加相应的功能模块，增加适当的软件功能就可以在较少的投人下，很方便地实现规模扩展。
（三）远程网络的功能扩展。利用自动化控制系统采用以数据库为核心的特点，利用目前流行的网络技术（如ASP、PHP等），可实现系统基于Intemet的远程自动化控制，这为环保职能部门实现在线监控提供了技术上的可行性。
我国的污水处理领域还处于初级阶段，自动化程度低是一个主要的原因。随着我国生产力的不断发展，国家和地方政府在环保方面的相关投人的不断加大，提高污水处理的自动化程度已成为污水治理工程中一个广阔的拓展领域，也成为提高污水治理水平的一个重要组成部分。污水处理自动化控制系统的完备有利于环保部门的污染源监控与管理，提高环保执法效率。应提高相关自动化设备国产化率和自控软件的自主研发，从而节省因进口国外产品而花费的大量资金，降低污水处理的投资成本，提高污水處理工程的设计和运行水平，同时也为国内环保产业提供了巨大的商机，推动我国环保产业向高水平、高层次发展。
参考文献：
[1]BHI中国拟在建项目（部分）[J]. 钢管. 2009（01）
【关键词】污水处理 自动化控制系统 PLC控制
近年来，随着计算机与自动化控制技术的发展以及各种继电器、传感器等电气设备的改进和发展，采用现代先进控制技术和计算机技术应用于污水处理，为实现污水处理系统的高质量、低消耗、稳定可靠的运行提供了手段，同时也使污水处理技术得到长足的发展和应用。
一、污水处理自动化控制的作用
采用成熟先进的自动控制技术和计算机技术应用于污水处理领域，对污水处理的整个过程进行实时监督和控制，构成计算机监督、控制、管理系统，使系统优化运行，达到降低系统运行成本，保证污水排放质量，实现少人或无人值守等目标。同时，污水处理自动化的实现，也为环保部门完善在线监控的管理提供了技术上的保障。
二、污水处理自动化控制系统应用的现状
由于资金不足、技术力量薄弱等原因，大多中小型污水处理厂的自动化水平很低，污水处理系统的运行与管理过程中采用的检测仪表大多为国产的离线仪表，监测手段也是通过取样后测量，以测量结果调整污水处理系统的运行状态。这种非连续性监测，设备状态滞后调整的运行管理方式，导致系统运行效果不稳定。
在一些大型的污水处理工程中，在资金投人保证的前提下，通常以成套引人国外先进设备及技术或在借鉴国外先进技术和经验基础上自行研发等方式，实现污水处理系统的自动化控制，自动化程度高，系统运行稳定，能够使处理效果得到保证。
三、污水处理自动化控制系统的设计思路和设计要求
（一）污水处理自动化控制系统的设计思路。根据污水处理的不同工艺要求，首先对污水处理各功能单元的控制要求作全面的整体模块化结构表达，同时根据处理工艺过程中的不同要求，确定工作内容，调整相应模块，使工艺过程得到优化和保护。各模块之间可以相互协调，并能实现系统的中央控制。
（二）污水处理自动化控制系统的设计要求。污水处理自动化系统不仅要求具有良好的安全性、可靠性和稳定性等基本要求，还应考虑系统操作与维护的方便性，并能在传统的自动化控制系统的基础上，加入以优化处理效果和节省运行费用为目标的优化控制。实现系统自动化的设计模块包括以下3个方面的内容：时序控制模块、反馈控制模块、其它模块。
四、污水处理自动化控制系统的组成
（一）PLC的应用。污水处理过程的共同特点是开关多，模拟量少，以逻辑顺序控制为主，闭路回路控制为辅。可编程控制器（PLC）因其可靠性和较高的性价比在各行业的控制系统中得到了广泛的应用，产品从可以控制几十点的小型PLC到上千点的大型PLC，而且其总线网络能力越来越强，可方便的与上位机组成控制系统。结合污水处理的特点，PLC控制在污水处理控制系统中也得到广泛应用。
（二）系统的控制结构组成。从污水处理的可靠性、易维护性、经济性等要求出发，根据集中管理、控制分散的原则，自动化系统通常采用分布式（采集型）计算机测控管理系统。其控制结构由3层组成：中央控制层（远程监控）、现场控制层、就地手动层。
（三）系统的故障与警报单元。污水处理自动化控制系统的复杂性决定了其系统发生故障的可能性也高。这要求系统能及时、准确地检测、显示故障并发出警报信号，这是自动化控制系统中不可缺少的重要组成部分。
五、自动化控制系统的实现
（一）系统的硬件。系统的硬件由监控管理计算机（上位机）、PLC（可编程控制器）、电气控制柜、现场监测仪表等组成。监控管理计算机包括计算机、不间断电源、模拟屏、打印机、显示器等。现在国内应用于自动化控制系统的PLC产品绝大多数采用AB、MODICON、SIEMENS3种品牌。系统内相关的常见设备有：计量泵、液位控制的浮球开关、电磁流量计、电动蝶阀等。在线监测常见的仪表有：PH计、液位计、SS计、Do计、MlSS计、流量计、COD在线监测计等。
（二）系统的软件组成。目前系统人机界面开发软件除了流行的INToucH、KINGVIEW（组态王）之外，还有PLC厂家开发的Rsview、winCC等。国内自动化系统基本上都在Windows或NT上开发运行，常用于Windows和NT上的数据库引擎有sQLserver、MysQL、Intethase等。
六、自动化控制系统的功能扩展
（一）上位机的功能扩展。由于PLC存在缺乏对众多模拟量数据采集和综合控制的特点，所以单纯的PLC无法实现污水处理的最佳控制，这为上位机的功能扩展提供了可能。在PLC保证基本控制功能的同时，运用历史数据和运行经验，通过将模拟数据与实际运行数据对比分析，可以获得污水处理工艺的优化参数，用上位机将现有的自动化系统开发扩展成为一个包含动态模拟与优化控制的模拟优化系统，进一步提高处理的自动化水平，达到最佳控制状态。
（二）系统的规模扩展。由于PCL模块化的功能，软件又采用统一的结构，若处理规模加大，只需增加相应的功能模块，增加适当的软件功能就可以在较少的投人下，很方便地实现规模扩展。
（三）远程网络的功能扩展。利用自动化控制系统采用以数据库为核心的特点，利用目前流行的网络技术（如ASP、PHP等），可实现系统基于Intemet的远程自动化控制，这为环保职能部门实现在线监控提供了技术上的可行性。
我国的污水处理领域还处于初级阶段，自动化程度低是一个主要的原因。随着我国生产力的不断发展，国家和地方政府在环保方面的相关投人的不断加大，提高污水处理的自动化程度已成为污水治理工程中一个广阔的拓展领域，也成为提高污水治理水平的一个重要组成部分。污水处理自动化控制系统的完备有利于环保部门的污染源监控与管理，提高环保执法效率。应提高相关自动化设备国产化率和自控软件的自主研发，从而节省因进口国外产品而花费的大量资金，降低污水处理的投资成本，提高污水處理工程的设计和运行水平，同时也为国内环保产业提供了巨大的商机，推动我国环保产业向高水平、高层次发展。
参考文献：
[1]BHI中国拟在建项目（部分）[J]. 钢管. 2009（01）