浅析城市污水处理自动控制系统总体设计方案

付炜炜

摘 要：本文对城市污水处理系统的自动化程度水平进行分析，为了提高控制自动化水平，对污水处理工艺流程进行了分析。在污水处理系统中应用了很多的先进技术，其中，计算机技术、网络技术、管控一体化都有很好的应用，这样也为城市发展提供了保障。

关键词：污水处理系统；城市发展；设计方案

中图分类号：X703 文献标识码：A

1 关于城市污水处理自动控制系统的方案介绍

城市污水处理系统在应用过程中一定要保证系统的可靠性，这是设计过程中要考虑的首要问题。污水处理系统中存在着很多的工艺设备、仪表、以及电气自动系统，在使用的时候，对网络技术要进行利用，系统中各种监控系统非常完善，在软件设计方面也要进行重视。在自动控制系统中，PLC是核心设备，在对其进行选择的时候要保证产品的质量，对相应的开发软件也要进行重视。很多污水处理厂在自动控制系统方面采用的是PC+PLC分级分布式控制形式，实现了集中监测，在分散控制方面效果也十分明显。自动控制系统在运行过程中，相关的人员利用计算机能对各个工序进行实时的监控，对生产工艺中自动控制系统可以采用单独控制的形式。污水处理过程中，关键的工序操作可以利用人机界面进行操作，现场的工作人员可以对操作站进行利用。为了更好的保证污水处理厂运行安全应用远程控制对处理系统进行控制，而远程控制是利用网络技术，在控制室对生产过程进行控制，这个过程中能够更好的对设备进行迁移管理。将不同的控制方式进行结合，能够对出现的问题及时解决，也能更好的提高系统运行的可靠性。

自动控制系统运行过程中出现设备异常情况或是故障，系统能够自行进行报警，同时将出现故障的设备进行切换，在操作方式上也能进行改变。对相应的事故情况进行记载，能够为以后的发展提供参考。在对系统的应用程序进行选择的时候，要对各个企业的软件开发情况进行掌握，对软件应用情况进行分析，很多的软件在使用过程中已经实现了对工艺流程进行监控，对运行参数进行收集，这样能够对相关的数据进行归纳，形成数据库。为了对生产现场的重要设备进行实时监控，要在重要设备所在地安装摄像机，这样能够形成远程视频监控系统，对重要设备能够进行全天监控。

2 城市污水处理自动控制系统的结构分析

城市污水处理系统中主要包括中控室、配电站、生物反应器、脱水机房、监控器，这些设备都有其固定的位置，这样能够提高污水处理的效果。在进行施工的时候，可以将中控室和中央监控设备安放在一起，这样能够对生产现场的情况进行掌握。自动控制系统在运行中对以太网的利用非常必要，这样才能将监测到的信息传递到控制系统中，然后对数据进行分析。污水处理系统运行过程中会受到很多因素的影响，其中，高强度的电磁干扰是最重要的影响因素。

3 自动控制系统和工艺过程控制的组成

在污水处理系统中，应用中小型的PLC系统就能满足中等性能的要求，各种功能模块能够满足和适应自动控制任务。在控制系统中，简单实用的分散式结构以及多界面的网络得到了很好的使用，在控制任务增加的时候，可以进行自由的扩展，同时，也能方便用户的使用。用户对自动控制系统进行使用的时候，一旦出现信号模块或者是处理模块增加的情况，可以对软件进行扩展。每个机架上能够安装多个模块，将模块设置好后连接到中央机架上，并保证模块布置具有合理性。

系统在运行过程中对其进行诊断能够确定模块获取的信号，同时对模拟量处理的正确性也能进行分析。在进行评估以及诊断的过程中，需要区别开信息是否参数化。对于可参数化的信息，在诊断过程中需要根据参数判别信息是否需要发送，而对于非参数化信息的发送，则是指无论诊断信息是否通过参数化都需要发送。在进行诊断发送过程中，模块会首先执行中断，此时，CPU也会对用户程序执行出现中断。

4 自动化控制系统的程序设计

自动化控制系统在进行运行程序设计的时候，主要有四个功能模块，分别是时钟模块、运行参数更新、综合故障判定和自动工序模块。在变量设计方面，要遵循节省的原则，建立时间计数变量T，32个工序采用统一的时间计数，每个工序分配一个运行时间变量T n （n=1，2，……32）。PLC自动工序工艺运行程序根据运行时间变量来确定每个工序步骤运行的时间。为每一台工艺设备分配一个32位的运行状态标志，分别对应于32个工序步骤。PLC自动工序工艺运行程序根据每一台（套）工艺设备的运行状态标志和设备运行互锁（故障和手动控制）确定该设备是否运行。为27台（套）工艺设备的每一台（套）建立一个故障状态标志位（综合故障）和控制状态标志位（手动/自动）。建立工艺运行参数二维表，包含32个工序的运行时间参数和27台（套）工艺设备的运行状态标志参数。建立工艺运行参数变更标志位，程序将根据工艺运行参数二维表刷新32个工序的运行时间变量和27台（套）工艺设备运行状态标志。

程序设计。在自动工序中，时间增长的计数主要由一个时钟模块完成，针对其计数值，可以进行存放，自动工序模块可以对变量T中的计数值进行调用。若工艺在运行过程中参数发生了变动，监控上位机对该参数的变化进行了授权确认，那么将参数变更位进行标志，设为1，根据需要程序会以运行参数作为依据对所有的工序运行时间以及工艺设备运行状态进行刷新，并对运行参数标志进行复位归零。

综合故障诊断能够对工艺设备中出现的故障进行及时的处理和报警，这样能够保证设备在使用过程中不会受到更大的影响。自动工序模块能够对更新工艺的状态进行掌握，对工序的运行时间进行控制，在剩余时间是零的情况下，能够切换到下一个工序步骤。

结语

城市污水处理量较大，因此为了能够保证处理的效果，对污水处理自动控制系统进行研究非常必要，这样能够更好的保证污水处理的效率，在质量方面也能得到保障。自动控制系统的出现，其在运行方面可靠性非常高，自动化程度也在不断提高，这样能够更好的保证工艺运行效果，满足城市污水处理的日常管理要求。

参考文献

[1]邵丕红.城市污水高效厌氧处理技术研究[D].中国地质大学（北京），2006.

[2]王艺.城市污水生物处理工艺中传质机理及其载体填料的研究[D].吉林大学，2005.

[3]高旭.城市污水处理工艺能量平衡分析研究和应用[D].重庆大学，2002.endprint