污水处理厂自动控制系统设计探讨
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摘要：污水处理是治理环境的重要手段之一，能有效缓解我国当前的环境污染问题。在实际的污水处理过程中，其处理系统具有随机性与非线性特征，因此，在污水处理厂处理污水时，应设计配电系统，从而保证自动控制系统稳定运行。基于此，作者对污水处理厂自动控制系统设计进行详细的研究分析，以供人员参考。
关键词：污水处理厂；自动控制系统；设计
随着时代快速发展，人们用水量逐渐增大，产生的污水不仅严重影响自然环境，更影响人们的正常生活。当前，由于污水量逐渐增多，原有的污水处理系统逐渐满足不了当前的污水处理需求，因此，利用现有的自动化控制技术，提升污水处理效率，是当前污水处理厂的首要研究目标，以此来提升污水处理效率。
1污水处理工艺流程
污水处理厂的工作任务是将污水中部分有毒污染物质与水进行分离，同时将有毒的污染物质进行转化，得到无毒的物质，从而将水净化，充分利用资源。在实际的污水处理过程中，主要分为预处理、一级处理、二级处理、深度处理以及污泥处理五个阶段。在我国，常用的处理手段主要是过滤与混凝沉淀，并在实际的处理过程中，结合实际情况，进行详细的调节，当前，污水处理工艺流程为：格栅、沉砂、曝气、二次沉淀、生物过滤以及消毒排放。
2污水处理厂自动控制系统设计要求与原则
在对污水处理厂自动控制系统设计时，应严格遵循以下几点要求：首先，相关控制系统所涉及的电气设备应具备手动操作与自动操作两种形式，并且相关的系统运行状态与故障情况可以在终端监控系统显示；其次，在控制系统运行过程中，系统设定的具体数值与参数可以人为进行更改，方便相关工作人员结合实际情况进行调整，并设置保密措施，保证只有管理人员才能对数值进行更改；最后，在污水处理厂自动控制系统运行过程中，其系统本身应具备一定的监控能力，并对自身的系统进行全方位监控，以保证系统高效稳定地运行。与此同时，在污水处理厂自动控制系统设计过程中，还应遵循经济性、可靠性、先进性、开放性以及实用性原则，以此来满足污水处理厂的污水处理工艺、生产管理以及设备稳定运行对自动化控制的需求[1]。
3污水处理厂自动控制系统硬件与软件设计
3.1自动控制系统硬件设计
硬件设计是污水处理厂自动控制系统的重要组成部分，贯穿污水控制系统全过程。在污水处理控制系统中，存在大量的启停装置，以便于及时掌握系统的运行与故障。在自动控制系统设计过程中，其系统主要包括三条通讯链路、三个ET200M从站以及两套CPU412控制器，通过相关的监控软件，利用自动控制系统，实现对污水处理厂所有设备监控，并提供生产报表和水质数据记录等功能，从而实现污水处理。在系统实际运行过程中，自动控制系统的核心是自动控制柜，其功能是按照PLC编写的程序运行。PLC控制系统硬件是指，可编程逻辑控制器，在工业领域应用范围广泛，但在实际的设计应用过程中，应结合实际情况选择合适的PLC的种类。PLC控制系统自身的信号输出是利用模拟量与数字量的形式进行输出，改变了传统的继电器控制模式，其系统主要由CPU模块、电源模块、输出模块、数字模块、通讯模块以及模拟量输入等组成，其工作过程中主要分为三个阶段，即输入采样、程序执行以及输出刷新，从而保证系统稳定运行。
3.2自动控制系统软件设计
自动控制系统的软件设计，主要是保证控制系统具有良好的协调性，以此来使控制系统的操作指令可以在不同设备之间顺利执行，污水处理厂自动控制系统软件设计主要分为以下两点：第一点，上位机的监控软件设计，在实际的软件开发设计过程中，其各个步骤都需要在组态软件上完成，所以，相关的监控软件需要选择组态灵活、趋于人性化的界面以及功能较强的应用软件，以此来保证污水处理过程中的数据采集、工艺过程等得到有效的监控。监控系统在监控过程中，需要将污水处理过程中的所有工艺流程进行监控，基于此，在监控软件设计过程中，设计人员应将各部分的信息进行紧密的结合，以此来保证自动监控系统的稳定性。当前，上位机监控软件主要分为三部分模块：第一部分，监控模块；第二部分，预测模块；第三部分，登录管理模块。第二点，PLC控制程序在实际的软件开发过程中，应以污水处理厂的污水自动控制系统为基础，根据相关工作原理，研究循环扫描和建立映像区，由程序确定映像区的大小，保证系统的所有输入点与输出点在映像区内存在相关的对应点，为控制系统提供外部信息。同时，将程序开发作为主要的研究内容，并围绕污水处理工艺的流程进行开发设计[2]。
4结束语
综上所述，在污水处理厂自动控制系统研究设计过程中，相关设计人员应结合实际情况，设计符合当前国家相关部门基本要求的自动控制系统，并且注意控制系统的设计成本与后期维护支出等因素，提升污水处理效率。但在实际的设计过程中，还存在一些问题，需要相关人员不断改善，以此来缓解环境污染现状。
参考文献：
[1]王文雍.污水处理厂自动控制系统控制策略的研究与应用[D].上海：华东理工大学，2017.
[2]卿晓霞，王诚，周健，等.小型污水处理厂自动控制系统的研究与开发[J].给水排水，2016，48(1)：103-106.
作者：刘洋 李爽 单位：国电东北环保产业集团有限公司沈水湾污水处理厂