污水處理自動化控制系統的控制策略

王其佳

摘要：城市人口數量的增加對城市各方面的管理構成了嚴重的挑戰。城市污水處理是城市管理工作的重要組成部分。如何利用現有的先進技術提高污水處理的自動化水平和污水處理效率，是城市管理職能部門關注的焦點。它要求污水處理廠在分析城市污水來源方面做好工作，并進行充分的論證和分析。確保污水處理自動化技術應用的合理性。

關鍵詞：污水處理；自動化控制；系統；控制策略

隨著我國環境問題的日益突出和人們對綠色可持續發展理念的關注，我國的環境保護也越來越強大。水污染控制是我國環境保護的重點。人們將大量生活污水直接排入河流和湖泊，造成大面積水污染。因此，我們必須從水污染源頭入手，重視生活污水和工業廢水的處理。通過對污水處理廠自動控制系統的原理和具體方案的研究，分析了污水處理系統在降低成本方面的實施情況，使其得到廣泛的推廣應用。

1污水處理廠自動化控制系統原理分析

1.1 系統工作原理

污水處理廠自動化控制系統的主要工作就是，現場安裝的儀器會自動連續地記錄各種參數數據，相應數據會傳入PLC進行計算，然后計算結果將傳入線上實時監測系統，加以人工輸入方式，在對應的報表和畫面中顯示出來，從而對進出的各項重要指標以及整個污水處理方式的運行進行監控，保證能夠及時準確的了解污水處理的情況。

1.2 系統結構組成

污水處理廠主要由PLC、上位機以及電控執行機構三部分組成，其中能夠進行智能控制的上位機是控制系統的核心部分，占據著重要地位。PLC，也指工位PLC，是一種用于工業控制的計算機，它能夠執行邏輯運算、順序控制、定時、計算等操作，當PLC工作時，先輸入采樣數據，然后執行用戶程序，最后輸出分析數據，刷新后又不斷重復這三個步驟，相關的數據會不斷輸入并輸出，達到實時監測最新數據的要求。優秀的計算機也是計算機的一種。它可以直接發送控制命令。它還可以在屏幕上顯示各種信號變化，如液壓大小、溫度、水位低等。上位機專用軟件是實現智能控制的重要結構。該軟件采用時鐘循環掃描方法，能夠對時間、溶氧度和污泥濃度進行智能、自動的分析，具有較高的可靠性。同時，也可以設定每個污水處理廠的指標，以最小的成本達到最高的效率。其他組件是上位機的輔助機構，服從上位機的指令。

總的來說，自動控制系統分為三部分：自動監控、自動控制和自動分析。這三部分相互配合，組成了污水處理廠自動化程序中的核心內容，顯而易見的，PLC、上位機和電控執行機構分別執行了自動檢測、自動控制和自動分析三個功能，三者密切相關，保證了污水處理廠自動控制系統的聯動性運行。

2污水處理廠自動化控制系統現狀

自動化控制系統以計算機技術和網絡技術為基礎，將若干具有通信接口的器件、原件、計算機和控制設備等連接起來，通過控制計算機實現集中化管理、集中化監控、集中化調度和集中化分析等功能。近年來SCADA、DCS、PLC等技術的發展給自動化技術應用帶來了新的空間，而自動化控制技術在諸多領域中的應用，也有效擴大了領域的生產規模，實現了自動化生產和自動化管理。

在國外，自動化控制系統的發展已有相當長的時間。無論是小型氧化罐還是大型污水處理廠，計算機自動控制和自動遙控器、閉路電視等現代技術都得到了廣泛應用。在第二階段自動化技術發展后，發達國家投入大量資金進行污水處理自動化監測和自動化管理的研究，實現了計算機控制、自動報警和事故即時記錄。20世紀70年代以來，美國開始將自動化控制技術應用于污水處理。目前，美國所有的污水處理廠都采用了自動化參數測試和自動化控制；丹麥幾個大城市的污水處理廠也采用了自動化控制技術，如star和scada。污水處理廠使用在線檢測儀，能夠將硝酸鹽氮、氨氮濃度等污染物的主要參數發送到控制系統的中心PLC中，計算機分析參數信息并控制曝氣池不同階段的曝氣模式和運行時間，污水處理廠中的設備如果發生了問題，程序就會向中心計算機以及技術人員攜帶的移動設備發送信息，技術人員能夠了解問題發生的時間和位置，技術人員能夠根據問題的具體參數判斷是否需要立刻解決以及如何解決。

20世紀90年代，中國開始將自動化控制系統應用于污水處理。然而，由于我國對自動化技術的研究不夠深入，從國外引進的自動化控制設備，從智能調節、反饋到FAC、DCS、互聯網技術等，都是較為完備的自動化控制設備。在應用上，我國自動化技術的發展經歷了幾個重要階段，自動化技術水平也有了明顯提高。目前，我國污水處理廠最常用的自動化控制技術是將FAC技術與工業以太網相結合。這也是世界上最先進的自動化控制技術。該系統的核心是具有高可靠性和高性能的PLC控制站。它還配備了服務器，以提高自動化控制的效率和質量。

3 污水處理自動化控制系統的相關策略

3.1 加強監督控制

我國污水處理行業的監督管理不夠嚴格是一個常見的問題，因為許多有效的控制信息不能得到有效的利用，使得污水處理質量長期不能得到有效的提高。污水處理控制和檢測工作明顯處于滯后發展階段。為了提高污水處理質量，更加完善的污水處理控制體系。加強對污水處理自動控制系統的監督管理，合理利用自動控制設備及時收集信息，合理利用信息，提高自動控制技術水平。

3.2 人工與自動化控制相互結合

因為污水處理行業的特殊性，污水處理需要較長的周期，經過多項復雜的程序才能完成。再加上，因為涉及的參數比較多，系統穩定性不夠好，這就加大自動化控制系統在操縱上的難度。自動化控制技術在污水處理中的應用一項長期的工程，因此必須實現人工與自動化控制的有效結合。

3.3加大技術培訓

自動控制系統的設計比較廣泛、專業，更重要的是與計算機控制技術、電氣控制和儀器檢測有關。這需要有關工作人員提供詳細資料。然而，目前大多數污水處理設備是從國外進口的。員工對設備和產品不太熟悉，大多需要具備比較扎實的外語能力。

3.4完善管理制度

為了確保污水處理工作的順利進行，污水處理廠應結合自動化系統積極改進管理制度，明確每個人的責任，并確保每位負責人履行職責。

4結束語

未來的污水處理自動控制系統以計算機技術、信息技術、自動化技術、互聯網技術、智能技術為基礎。水處理業自動化控制單元的網絡化和智能化是大勢所趨。隨著互聯網的發展和不斷完善，遠程接入和遠程控制在污水處理中的應用越來越頻繁。為了提高我國的經濟水平，并且還居民一個清爽的生態環境，應加快自動化控制系統的創新“腳步”，并實現自動化系統的深度運用。

參考文獻：

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[2]陳玉萍，宋小菲.In Touch組態軟件在污水廠自動化系統監控軟件中的應用[J].工業控制計算機，2017，26 （4） ：28-29.

（作者單位：南京水務集團有限公司）