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摘要：经济、社会活动过程中不可避免地会产生污水，若不加处理就进行排放，必然造成较为严重的水资源污染及生态环境问题。而污水处理厂作为重要的处理设施，随着国家对环保工作的重视及科学技术水平的提升，逐步形成自动化程度较高的体系。论文简单阐述了自动化控制系统的主要组成及工作原理，分析了对污水处理厂自动化控制系统的基本认识，探究了污水处理厂自动化控制系统主要组成及其控制功能的实现。
关键词：污水处理厂；自动化控制系统；组成；工作原理；控制功能
引言
经济的全面发展，使得社会整体的商业化实现了进步，但随之而来的便是生态问题。对于生态建设和危机，要在实际项目中，维系好对生态以及经济的相互平衡。这便需要企业做出一些努力，国家也要制定有效的政策，切实落实可持续发展的理念，帮助所有公民树立好环保思想，积极践行可持续发展。
一、污水处理厂的自动化控制技术现状
自动化控制技术就是基于通信网络的基础，将控制设备、检测元件、执行器件与主计算机连接起来，通过计算机进行信息管理和采集，实现远程监控、过程控制、故障诊断、集中调度等功能于一体的智能生产控制系统。发展至目前，自动化控制技术有DCS、FCS、SCADA、PLC等，在污水处理方面有着高效的应用。
相较于国外而言，国内污水处理厂自动化控制技术的运用时间较晚。国外这方面的技术由于起步较早，无论是大型的污水处理厂，还是小型的氧化塘，都完成了由计算机控制的自动一体化进程。我国污水处理厂直到20世纪90年代之后才开始引进自动化控制技术，但大多都是直接复制国外的一整套自控系统和设备，很少有国内自主研发或创新的自控系统。先后设置PID调节、比值、前馈、后馈、FCS，DCS和最初的以太网技术，在几次技术改革之后，近年来也有了一定的发展。目前我国污水处理厂最为先进的自动化控制系统是用工业以太网配合FCS作为系统网络，在世界上也是名列前茅的先进技术。该处理系统以PLC控制站为核心，特点为性能高，准确性高，是较为可靠的控制系统。
目前，我国的污水处理行业现状为资金较为短缺，设备比较落后，导致污水处理效率较低，处理能力较为低下，使得污水处理结果也较差。如上文所述，我国污水处理厂的自控技术起步较晚，与国外相比，缺乏先进的科技水平，处理结果很难满足居民的使用需求。因此，为了进一步改善环境，促进污水处理行业的有效发展，下文对污水处理厂的自动化控制技术的应用功能现存问题进行分析，并对出现的问题提出了解决方案。
二、污水处理自动化控制箱系统的研究分析
针对污水处理的思想认知，由于当前人们的生态意识已经逐步强化，所以，对其认知越来越强，开始对污水实施更加细致化的处理，使其严格达到标准之后再进行排放，并且对污水进行处理的技术也出现了非常大的改变。目前，针对一些城市对于PLC的应用，已经做好了基本局域网的整合工作，建设工作也正在完善，可对处理现场当中的实施数据进行传导，这样可立即接收到来自现场的信息，将存在的问题解构。在监控设备中实施传送工作，可实现信息管理的目标，完善好对监控对象的管理工作。尽管这一技术的应用，重视程度非常高，在实际使用过程中，技术层面存在的限制以及制约依然不小，如经常遇到的便是人员问题、技术和资金问题。一些小型水处理机构，并不能保障有序运行，并且很多监控管理为非连续性，这便产生了设备基本状态的滞后。此外，要全力保障好系统的智能化运行，并向更高的方向发展，使得相应的处理效果得到保障，但是很多污水处理企业不能实现这一技术要求。
三、污水处理厂自动化控制系统及控制功能实现
1.主要系统构成
1.1中央控制系统
中央控制系统当中不仅包含数据服务器，还有相应的监控工作站。其中，数据服务器为主用，监控工作站为冗余。可以使用客户机、服务器、交换机共同构建计算机局域网，与市政排水自动控制系统进行连接，经光纤、交换机与各处的现场控制场站进行连接，用于传输各类数据。在中央控制系统当中设有模拟屏、操作站、通信控制计算机、CCTV监控系统、图像投影系统、图表处理及打印系统等多个部分。
1.2现场测控系统
污水处理厂的现场测控系统主要适应数字化现场总线分布式控制模式，不依赖一个控制装置、系统对整个污水处理厂进行自动化管控，这种情况下污水处理厂自动化控制系统可靠性较高。即使中央控制系统出现故障，各个现场站点仍可以根据已固化的模式进行独立运转。稳定、先进的智能化仪表和控制设备具有自检、自校、故障隔离等类型的功能，能够大大提升设备故障检出效率，将故障范围控制在最小范围，即使是最极端状态下，整个自动化控制系统无法工作，还能通过现场手动操作维持污水处理厂的正常生产过程。
对于各处工艺设备的监控主要包括：运行/停止（启/闭）状态、A/M状态、故障状态、紧急停车状态、报警状态、控制器运行/故障状态自动运行/停止（启/闭）控制等内容进行监控。若各处的水泵电机采用变频控制，还要对变频器的运行/停止状态、故障状态、工作频率及反馈信号、频率控制信号等进行监控。自控仪表的基本测控内容：检测仪表测量信号、故障报警状态、极限报警状态；自动调节阀A/M状态、开启/关闭状态、故障状态、阀位反馈信号、阀位控制信号等。
1.2控制功能的实现
1.2.1曝气池中污泥浓度、微生物总量都需要借助自动化控制系统进行维持，而自动化控制系统可以根据微生物数量进行控制。若微生物总量较高，水中的悬浮物总量较多，会对污水处理质量产生影响，而且过量的微生物需要大量氧气消耗，增加了氧气消耗水平。若微生物总量较低，生物负荷会出现超标现象，污水处理能力相应会降低，处理后的水质会不达标。因此，自动化控制系统会随微生物总量进行判断，而微生物则存在于污泥当中，可以通过污泥总量的变化来对应微生物总量变化，进而实现污水处理系统的自动化控制功能。
1.2.2自动化控制系统的选择或设计应该根据实际情况出发，通过污水处理厂的规模、处理的环节进行合理设计，使得自控水平、设备水平与实际相符，避免造成资源浪费或影响结果的准确性。针对自身污水处理厂的工艺特地啊，开发相适应的自控系统。（2）积极引入新的技术及设备。随着科技的不断发展，污水处理技术也在日新月异地更新着，自控系统已经从固定程式向智能化不断发展。因此，为了提高污水处理效率，提高经济效益，必须紧跟时代步伐，及时更新自身技术及设备手段，提高处理效果。（3）合理平衡进口设备和国产设备的配套比例。就目前而言，市场上还是进口设备占主体地位，但随着我国科技的不断发展，自控系统设备的国产化和系列化已成必然。
结束语：自动化控制系统应用到污水处理厂发挥了较为重要的作用，不仅为管理人员提供了及时、有效的运行数据，还节约了系统运行的时间和资源，能够有效提升污水处理系统运行效率，降低人员劳动强度及运行成本，提升污水处理厂的现代化水平。但仍要关注污水处理厂自动化控制系统存在的问题和缺陷，并采取有效措施提升系统的通用性、扩展性、开放性、兼容性，推动自动化控制系统在污水处理厂的有效应用。
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