摘要：在电子技术、网络通信和计算机技术快速发展、自动控制理论和技术日新月异，单片机系统和可控制系统在稳定性、灵活性和快速处理的能力应用的范围越来越广泛。在城市污水控制方面，也在逐渐引入以控制系统为核心的自动控制系统。本文全面介绍了相关控制系统的特点和优势，并简要介绍了自动监控和控制过程。
关键词：自动控制 核心系统 污水处理 智能系统
在经济水平日益提高的情况下，人们的生活水平也逐渐提高，随之而来的环境问题也日益突出，尤其是生活用水和工业用水污染程度大幅度提高，严重的威胁到了生活质量和健康。随着全球对环境问题的关注，减排节能和低碳经济被高度重视，在这样的环境下，水污染的问题成为整个社会重视的焦点。同时国际社会和国家在环保等生态上不断增加的投入和对相关企业的改革快速推进，解决水污染问题的措施和能力得到了极大的提高。在提高运行效率、降低运行成本的问题上，通过引进智能控制系统，实现自动控制和远程监控，便是一个重要的解决方案，因此在企业化、规模化和专业化的发展趋势下，引入相关的监控和控制系统对提升整体运营效力和品质具有重要的意义。
1 控制系统在污水处理中的运用
在污水处理厂，控制系统主要是对污水的处理过程实现自动监控和调节，实现经过处理后的水的质量达到相关指标要求。
主要流程如下：控制室发出指令，将仪器和器械运行中的工作参数、状态和过程曲线上传到控制中心，控制中心对收集来的数据进行分析和处理，进而可以依据相关参数来修正仪器和器械的运行状态。
2 系统主要功能构成
控制系统主要功能分为以下几个部分：
控制系统：在控制中心实现对被控设备实时监控，实现对工作状态设备的信号和参数实现控制，可以通过实时在线的方式来实现这样的控制。同时，由于污水处理关乎民生重要问题，必要保证相关的质量安全问题。自动控制可以使用现场控制、远程控制两种模式相结合的方式。现场控制是在设备现场通过控制箱手动调节相关参数，实现质量监控和修正。远程控制是通过监控和远程测试系统，通过指挥中心和传输线路，实现控制的快速及时反应。通过这两种控制方式可以基本确保污水处理质量达标，避免安全事故的发生。
数据管理功能：控制中心将采集的数据和信息，进行相关分析，并存储到数据存储器，并做相关备份，供统计和分析时使用。数据库中存储的实时数据和历史数据在经过比较分析后可以得到相关有用的经验参数，有助于对曝气池的准闭环控制的优化，同时可以将相关参数和结果进行显示和输出，形成报表。
显示和打印功能：通过lcd屏幕实时显示作业现场的设备运行状况，同时可以显示作业设备运行的相关参数，为决策者提供形象和准确的信息，并将相关数据和参数以报表等形式进行输出和打印。
报警功能：当相关参数超出了规定范围值的时候，系统会根据不同的需要给予不同级别的提醒和启动报警功能，并可以进行相关故障和错误进行自我修正和恢复。在严重时，可以实施关闭设备和重启等举措。同时存储相关数据和状态参数，以备进行故障查找和分析时通过资料和依据进行查找解决。
系统自我保护功能：污水处理控制系统中包含的仪表和电器自控系统需要设计其可靠安全的自我保护措施。例如：对于回流泵需要具备泄流保护的功能、潜水电机需要具备电机过热的自我保护功能，相关传感器需要附带信号隔离器等防止信号干扰的电路和设备。
整个污水处理系统的硬件和软件设计需要在系统运行时能正常、安全运行，需要在相关设计技术、电器控制系统、仪器仪表设计系统等方面进行可靠性分析和自我保护功能的设计。
3 自动控制方式及其实现
根据处理程度和方式的不同，污水控制系统主要分为三个层次。首先通过机械处理，进行沉淀、格栅或者气浮等方式实现将水中的砂石和油脂等物质进行处理。其次是将污水中的污染物在微生物的处理下进行降解并转化为污泥等。最后是将污水中的营养物质进行去除和采用相关技术进行消毒等作业。
4 系统结构及其工作方式
系统结构：整个系统由上位机、PLC控制器、触摸屏构成。
污水处理设备控制系统采用集中式PLC结构，PLC与上位PC机之间采用controller link通信，PLC和显示屏采用RS232串口通信模式。同时设计结构预留了扩展端，并设定了相关模拟信号和数字信号的参量值。上位PC机提供人机交互的界面，参控人员通过上位机和显示屏观察了解作业现场的参数和发生故障的状况，同时可以发出指令，实现远程的检测和控制。
测控方式：整个测控设备由多个监控点来构成，包括对各个参数的检测。主要有液位、PH值、溶氧、COD、色度、浊度、频率、泵运行状态等。信号通过PLC的数据采集端和控制端进行数据的采集和分析，进而实现控制系统的完善，实现污水处理的安全可靠。
系统软件构成：系统软件采用组态软件为基本开发平台，设计了由控制画面和数据显示构成的呈现系统，可以观察污水系统全部的状态，可以同时检测预处理提升泵站与沉砂池、二沉池、氧化沟、加药脱水间等工作状态。同时建立大型数据库，保存相关数据，实现记录，定时记录和实时记录的功能。整个软件呈现树状结构，可以快速进行寻找和预览。
该系统在设计和实施过程中需要注意以下问题。
①监控整个系统设备的运行状况，并能进行故障报警和故障诊断的功能。②可以自行选择合理的工作模式，使系统处在合理安全的运行状态下。③系统具有用户权限管理等功能，对不同操作具有不同的权限设置，确保整个系统的安全性，避免人为因素造成故障和不安全因素。
5 总结
随着自动控制技术的快速发展，控制系统的性能得到了不断提高，在污水处理系统中引入自动控制技术，可以极大提高污水处理效率。污水处理产业的快速发展也会带动相关控制系统性能的不断提高，会具有极大的市场价值和极其深远的生态意义。
参考文献：
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