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摘要：随着社会主义现代化建设的发展，经济的不断提升，现代化工业、各种生产企业迅速崛起，因此而产生的污水对环境的污染越来越严重，污水处理也越来越受到社会的关注，提高污水处理的效率与质量、加强对处理水回收与利用、加强对环境保护等等，这是当今污水处理的要求，也是可持续发展战略的必然需求，与此同时也给污水处理行业带来了非常大的挑战。污水处理控制系统是污水处理的最主要手段，通过污水处理控制系统既可以节省大量人力、物力，又可以有效提高污水处理的质量与效率。由此可见，污水处理控制系统的在污水处理的重要性。本文从现阶段污水处理控制系统出发，对污水处理系统在实际应用中存在的问题及思考进行探讨分析。
关键词：污水处理；控制系统
前言：跟发达国家相比，我国污水处理控制系统发展比较晚，在20世纪90年代之后才逐步引入先进的自动化控制系统，而国产控制系统在污水处理方面的应用相对较少。到目前为止，我国的污水处理控制化系统已经取得不错的成绩，和过去相比已经有了明显的提升。但是在污水处理系统实际应用中还是存在着一定的问题。我国是一个污染相对较严重，并且资源相对短缺，因此我国污水处理系统应该向更为先进、处理效果更佳、运行费更低、可以满足排放要求、国产化程度高的方向发展。
一、现阶段污水处理控制系统
污水处理控制系统主要应用于污水处理厂，我国污水处理厂的污水处理控制系统并不单一，最常见主要有Scada控制系统、现场总线控制控制系统（fcs）、集散控制系统（dcs）以及可编程序控制系统（plc）。其中，可编程序控制系统的应用最为广泛。
（一）Scada控制系统
Scada(Supervisory Control And Data Acquisition)系统即数据采集和监视系统，图1是污水处理系统的Scada系统。
图1 Scada系统实例—污水处理厂监控系统
Scada控制系统主要是由一个主控站以及多个远程终控站组成，彼此之间联系通过物理链路层，它综合利用了计算机技术、控制技术、通信和网络技术完成对测控点分散的各种过程或设备的实时数据的采集，本地或远程自动控制，及生产过程的全面监控。数据采集是Scada系统的最主要特点，其数据采集是由工控机IPC以及采集终端RTU组成，主要用于测控点十分分散、分布范围广泛的生产过程或设备的监控。。
（二） 现场总线控制系统
现场总线控制系统，又叫做FCS控制系统，它是用现场总线这一开放的具有互操作性的网络，将现场各个控制器和仪表及仪表设备互联，构成现场总线控制系统，图2是总线控制系统的网络结构，FCS是由DCS和PLC发展而来，同时控制功能下放到现场，降低了安装成本和维护费用它的主要特点是开放式总线协议、互可操作性与可用性、高度分散性能，现场设备互联、现场通信网络、采用通信供电等。
DCS控制系统采用的是系列化、模块化以及标准化设计，其主要特点是：组态方便、配置灵活、控制较分散、协调性、自主性、可扩展性和可靠性，其是由生产管理级、控制管理级以及过程控制级组成的一个以通讯网络作为纽带的集中显示操作管理。
（四）可编程控制系统
可编程控制系统又叫做PLC控制系统，其是我国污水处理当中应用最为广泛，污水处理效果最好、质量最佳的控制系统。下面对其进行详尽介绍。PLC控制系统属于一种新型工业控制装置，操作模式是通过一种数字运算。其储存器采用可编程序的形式，执行顺势控制、逻辑运算、定时、算术操作等等方面的质量。其对设备的控制主要是通过模拟量或者数字量的输出输入，PLC控制系统的特点是编程方便、可靠性高、控制能力强，抗干扰能力强。与外界链接非常方便，具备各样接口、灵活性大、扩展性强可进行在线改程序。图4是泗阳污水处理厂的PLC控制系统组成框图，
该项目采用的下位是西门子S7-300系列的PLC，上位是西门子的WINCC软件。其监控计算机与PLC之间采用工业业态网进行通讯，对整个污水处理进行操作、监视等。下位的PLC主要负责对PH值、溶氧值、流量等信号进行采集和相关设备的控制，从而进行有效的污水处理。
二、污水处理系统在实际应用中存在的问题及思考
（一）需要建立新的算法模型
在我国的污水处理起步之初，污水处理控制系统主要采用的国外技术与产品，后来才开始逐步采用国内的硬件系统，但是控制技术到目前位置还没有完全的被系统吸收。污水处理控制系统专业力量不强，有很多系统的设计都是有其他领域的设计师进行的，因此造成运行效果不理想。对于此种问题应该加强对标准化软件仪器的研究，开展人工智能算法模型研究，多多培养污水处理控制系统领域的人才等等。
（二）减少误差
测量仪器的精准度是按照一定的因子而变化的，仪器随着环境变化、使用时间、不当的使用方法等等都会对测量结果造成影响。例如PH仪、ORP仪、泵阀机等等。若想减少误差，那么就要定期的对测量仪器进行检测，看其检测值是否符合标准。另外，进行内部自校准，内部校准是主要是利用校准测量电路软件，与仪器内部标准值进行对比，从而得出检测结果，可以及时的对测量设备进行校准。
三、总结
经济在不断进步，工业生产与发展越来越繁盛，城市化进程速度越来越快，但随之而来就是环境污染，污水处理是环境保护当中必不可少的一部分，也是可持续发展的必然要求。污水处理控制系统是进行污水处理的重要手段和工具，对水资源的回收再利用，节省污水处理人力、物力以及环境保护都有非常重要的意义。本文从现阶段污水处理控制系统出发，再对污水处理系统在实际应用中存在的问题及思考进行探讨分析。希望对污水处理控制系统发展起到借鉴作用。
参考文献：
[1]韩雯. 污水处理控制系统设计与软测量建模研究[D].西安建筑科技大学,2012.
[2]程琦炜. 水处理控制系统的设计与实现[D].华东理工大学,2013.
[3]薛美盛,雷超杰,吴军. 制革污水处理控制系统设计[J]. 环境工程,2012,04:31-35.
论文作者:田富勤
论文发表刊物:《基层建设》2015年15期
论文发表时间:2015/11/18
标签：污水处理论文; 控制系统论文; 系统论文; 是由论文; 设备论文; 现场总线论文; 可编程论文; 《基层建设》2015年15期论文;