自动化控制技术在污水处理厂的应用进展

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自动化控制技术在污水处理厂的应用进展

自动化控制技术在污水处理厂的应用进展 摘 要：目前自动控制技术已被广泛应用到污水处理行业，同时表现出节约 能源、节省人力资源的良好效果，因此，污水处理行业自动化控制技术具有非常 广阔的发展前景。 本文主要围绕污水处理行业自动化控制技术的应用进展展开论 述， 以期解决污水处理方面面临的诸多实际性问题，进而实现污水处理效果的提 高。 关键词：自动化控制技术；污水处理厂；应用进展 引言 自动化控制系统是指计算机经通信网络与带有通信接口的检测元件、 控制设 备、执行器件连接起来，以便利用计算机实现智能化管理，进而实现集中监控、 集中数据处理、 集中调度、 集中分析， 此乃新型的生产过程控制系统。 随着 PLC、 SCADA、FCS、DCS 等技术的优化升级，自动化控制技术也面临新的发展机遇。 国外污水处理厂很早便开始应用到自动化控制技术， 例如 20 世纪 70 年代美国污 水处理厂实现自动控制。与国外发达国家相比，我国污水处理厂直到 20 世纪 90 年代后期方才首次引进自动控制系统，而且多属对国外成套自控设备的直接引 进， 即国产自动控制系统的应用相当少。自此以后经历的几次大的变革使自动化 控制水平逐步提升至较高水平。 目前，我国污水处理厂应用的自动化控制系统当 属基于工业以太网+FCS 的系统网络最先进，为国际最先进的自动化系统。下文 着重介绍污水处理厂自动化控制技术的应用进展。 1 污水处理厂自动化控制技术的应用进展 总体而言，我国污水处理厂自动化控制技术经历过可编程控制器（PLC） 、 集中分散型控制系统或分散控制系统（DCS） 、现场总线控制系统（FCS） 、监视 控制与数据采集系统（SCDAD 系统）四大阶段，本文着重从上述方面浅析我国 污水处理张自动化控制技术的应用进展。 1.1 PLC PLC 是指基于计算机技术的新型工业控制装置，同时 PLC 作为继电器控制 系统的优化升级， 具体具有实现开关量逻辑控制的功能； PLC 作为面向现场的控 制装置，具体具有抗扰能力强、可靠性高等优点，因此对恶劣的现场环境具有很 好的适应性；PLC 作为局部的控制器，若干 PLC 互连起来便能够构成更具应用 价值的控制系统。 针对污水处理厂，不同的污水处理工艺要求自控系统根据不同 的要求应用 PLC。 污水处理厂往往设有总控室与若干现场控制站， 同时站间经信 息层网络或控制器层网络实现连接，随后再与总控室实现连接，其中总控室的工 作站、计算机、图形站均经信息层网络实现连接，进而与现场控制站形成高速数 据交换、分散控制、集中管理的工厂级自动化网络。总体而言，PLC 自控系统的 合理设计与选型能够有效提高污水处理厂运行的自动化与高效性。 1.2 DCS DCS 是指 CRT 显示技术、通信技术、计算机技术、自动控制技术相结合的 高科技控制装置，具体用来完成数据采集、生产管理、过程控制，此外亦属 4C 技术的结合，即对生产过程进行监视、管理、操作、分散控制。传统的 DCS 源 自流程工业的仪表控制系统， 具体用来完成连续物理量的调节与监视，同时全厂 工业控制网由现场分散控制站、厂级中央监控工作站组成。目前，我国污水处理 厂已广泛采用基于 PLC+工业以太网的 DCS 控制系统， 同时具有十分理想的应用 效果。 1.3 FCS FCS 作为全球最新型的控制系统，20 世纪 90 年代便开始走向实用化，此后 便以迅猛的速度发展成自动化技术的特点。 FCS 是指经现场控制网络把组成自动 化系统的控制器、执行器、传感器连接起来，同时经网络的信息传输实现信号的 直接专

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