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自動化控制技術(shù)在污水處理廠的應用進展

自動化控制技術(shù)在污水處理廠的應用進展 摘 要：目前自動控制技術(shù)已被廣泛應用到污水處理行業(yè)，同時表現(xiàn)出節(jié)約 能源、節(jié)省人力資源的良好效果，因此，污水處理行業(yè)自動化控制技術(shù)具有非常 廣闊的發(fā)展前景。 本文主要圍繞污水處理行業(yè)自動化控制技術(shù)的應用進展展開論 述， 以期解決污水處理方面面臨的諸多實際性問題，進而實現(xiàn)污水處理效果的提 高。 關(guān)鍵詞：自動化控制技術(shù)；污水處理廠；應用進展 引言 自動化控制系統(tǒng)是指計算機經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)與帶有通信接口的檢測元件、 控制設(shè) 備、執(zhí)行器件連接起來，以便利用計算機實現(xiàn)智能化管理，進而實現(xiàn)集中監(jiān)控、 集中數(shù)據(jù)處理、 集中調(diào)度、 集中分析， 此乃新型的生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)。 隨著 PLC、 SCADA、FCS、DCS 等技術(shù)的優(yōu)化升級，自動化控制技術(shù)也面臨新的發(fā)展機遇。 國外污水處理廠很早便開始應用到自動化控制技術(shù)， 例如 20 世紀 70 年代美國污 水處理廠實現(xiàn)自動控制。與國外發(fā)達國家相比，我國污水處理廠直到 20 世紀 90 年代后期方才首次引進自動控制系統(tǒng)，而且多屬對國外成套自控設(shè)備的直接引 進， 即國產(chǎn)自動控制系統(tǒng)的應用相當少。自此以后經(jīng)歷的幾次大的變革使自動化 控制水平逐步提升至較高水平。 目前，我國污水處理廠應用的自動化控制系統(tǒng)當 屬基于工業(yè)以太網(wǎng)+FCS 的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最先進，為國際最先進的自動化系統(tǒng)。下文 著重介紹污水處理廠自動化控制技術(shù)的應用進展。 1 污水處理廠自動化控制技術(shù)的應用進展 總體而言，我國污水處理廠自動化控制技術(shù)經(jīng)歷過可編程控制器（PLC） 、 集中分散型控制系統(tǒng)或分散控制系統(tǒng)（DCS） 、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS） 、監(jiān)視 控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCDAD 系統(tǒng)）四大階段，本文著重從上述方面淺析我國 污水處理張自動化控制技術(shù)的應用進展。 1.1 PLC PLC 是指基于計算機技術(shù)的新型工業(yè)控制裝置，同時 PLC 作為繼電器控制 系統(tǒng)的優(yōu)化升級， 具體具有實現(xiàn)開關(guān)量邏輯控制的功能； PLC 作為面向現(xiàn)場的控 制裝置，具體具有抗擾能力強、可靠性高等優(yōu)點，因此對惡劣的現(xiàn)場環(huán)境具有很 好的適應性；PLC 作為局部的控制器，若干 PLC 互連起來便能夠構(gòu)成更具應用 價值的控制系統(tǒng)。 針對污水處理廠，不同的污水處理工藝要求自控系統(tǒng)根據(jù)不同 的要求應用 PLC。 污水處理廠往往設(shè)有總控室與若干現(xiàn)場控制站， 同時站間經(jīng)信 息層網(wǎng)絡(luò)或控制器層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接，隨后再與總控室實現(xiàn)連接，其中總控室的工 作站、計算機、圖形站均經(jīng)信息層網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接，進而與現(xiàn)場控制站形成高速數(shù) 據(jù)交換、分散控制、集中管理的工廠級自動化網(wǎng)絡(luò)�？傮w而言，PLC 自控系統(tǒng)的 合理設(shè)計與選型能夠有效提高污水處理廠運行的自動化與高效性。 1.2 DCS DCS 是指 CRT 顯示技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)相結(jié)合的 高科技控制裝置，具體用來完成數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)管理、過程控制，此外亦屬 4C 技術(shù)的結(jié)合，即對生產(chǎn)過程進行監(jiān)視、管理、操作、分散控制。傳統(tǒng)的 DCS 源 自流程工業(yè)的儀表控制系統(tǒng)， 具體用來完成連續(xù)物理量的調(diào)節(jié)與監(jiān)視，同時全廠 工業(yè)控制網(wǎng)由現(xiàn)場分散控制站、廠級中央監(jiān)控工作站組成。目前，我國污水處理 廠已廣泛采用基于 PLC+工業(yè)以太網(wǎng)的 DCS 控制系統(tǒng)， 同時具有十分理想的應用 效果。 1.3 FCS FCS 作為全球最新型的控制系統(tǒng)，20 世紀 90 年代便開始走向?qū)嵱没�，此�?便以迅猛的速度發(fā)展成自動化技術(shù)的特點。 FCS 是指經(jīng)現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)把組成自動 化系統(tǒng)的控制器、執(zhí)行器、傳感器連接起來，同時經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸實現(xiàn)信號的 直接專

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