国内水处理自动控制主要状况
水处理自动控制系统分析
０ 引 言
净水 厂里 水 处理 的技术 越来 越 高 了 ， 水处 理 的 控制 过 程也 随 之 变得 复 杂 了起 来 ， 本 工 程 的净 水 厂 使用 的是 絮凝 、 沉淀 、 过 滤 的技 术 ， 净 水厂 的控 制 模 式使用系列Ｐ Ｌ Ｃ 控制 器 ， 它 的安 全运 转 可 以确保 人 们 饮 用 水 的 充 足 ， 确 保 人 们 的 生活 质 量 ， 同时改 进投 资 环境 ， 加快 经 济发 展 速度 。
２ ． １ Ｖ 型 滤池 反 冲 洗技 术分 析
滤 池 自动 反 冲洗 控 制系 统是 水 厂生 产管 理 的 重要 环 节 ， 关 系 到水 厂 水 质 和 节 能降 耗 １ ３ １ 。合 理 地进 行反 冲洗 ， 对 延长 滤 池（ 滤砂） 和设 备 的 使用 寿命 有
非常大的进步。 冲洗过程能明显减少反冲洗用水量 ， 增加滤后水产水率， 提高 经 济 效益 。ｖ 型 滤池 具 有 就地 手 动操 作 控 制 、 半 自动控 制 （ 键 控） 、 联 动 操 作 方
流 程 分析
（ １ ）准备 阶段 ： 关 闭 进水
图１ 滤 格过 滤及 反 冲洗 控 制示 意 图
气水联合冲洗 。 每格滤池设进水闸阀、 出水可调碟阀、 水冲碟 阀、 气冲碟阀、 排 污闸阀、 冲 洗排 气 阀各 一个 ， 共６ 个阀门。
阀， 继 续过 滤将 滤 池 内水 位降 至排 水堰 顶 ， 以节 约用 水 ， 减 少 排水 量 。（ ２ ） 气 洗 阶段 ： 程序 设 定 时间 。其 作用 是 打碎 滤 池表 面泥 表层 ， 将杂 质从 滤料 粒 上剥 离 脱落， 同 时进行 表 面 扫洗 扫除 上浮 的 部分 泥浆 ， 并置 换污 水 。 在气 洗 阶段启 动
水厂自动化控制系统
水厂自动化控制系统引言概述：随着科技的发展，水厂自动化控制系统在水处理行业中扮演着重要的角色。
该系统的浮现使得水厂的运行更加高效、稳定，并且减少了人为操作的错误。
本文将从五个方面，即系统优势、控制方式、监测设备、安全性和未来发展，详细探讨水厂自动化控制系统。
一、系统优势：1.1 提高生产效率：水厂自动化控制系统能够实现自动化生产，减少了人工干预，提高了生产效率。
系统可以根据水质的不同要求，自动调整处理工艺，确保水质符合标准。
1.2 降低运营成本：自动化控制系统可以实时监测水质和设备状态，及时发现问题并进行处理，减少了人工巡检和维修的成本，提高了设备利用率。
1.3 提升管理水平：系统可以实现对水厂各个环节的远程监控和管理，管理人员可以通过电脑或者手机随时了解水厂的运行情况，及时做出决策，提高了管理水平。
二、控制方式：2.1 自动控制：水厂自动化控制系统通过传感器实时监测水质、水位、流量等参数，并根据设定的控制策略自动调整处理工艺，实现水厂的自动化运行。
2.2 远程控制：系统支持远程控制功能，管理人员可以通过互联网远程登录系统，实现对水厂的监控和控制，大大提高了管理的便利性和效率。
2.3 人机交互：水厂自动化控制系统提供友好的人机界面，管理人员可以通过触摸屏或者键盘进行操作，实时了解系统运行状态，并进行参数设置和调整。
三、监测设备：3.1 传感器：水厂自动化控制系统中的传感器用于监测水质、水位、流量等参数，常见的传感器有PH传感器、浊度传感器、液位传感器等，确保水质监测的准确性。
3.2 控制器：控制器是系统的核心部件，根据传感器的反馈信号，进行数据处理和逻辑判断，并输出控制信号，实现对设备的自动控制。
3.3 通信设备：水厂自动化控制系统通过通信设备实现与传感器、控制器、监控中心之间的数据传输和通信，常见的通信设备有以太网、Modbus等。
四、安全性：4.1 数据安全：水厂自动化控制系统采用数据加密和权限管理等措施，保护系统数据的安全性，防止数据泄露和篡改。
水厂自动化控制系统
水厂自动化控制系统一、引言水厂自动化控制系统是指利用先进的电气、仪表、自动化控制技术，对水处理工艺进行自动化控制和监测的系统。
该系统能够实现对水源水质、水厂设备运行状态、水处理工艺参数等进行实时监测和控制，提高水厂运行效率和水质稳定性，确保供水质量达到国家标准要求。
二、系统架构水厂自动化控制系统主要由以下几个模块组成：1. 数据采集与传输模块：负责采集水源水质、水厂设备运行状态、水处理工艺参数等数据，并通过网络传输至中央控制中心。
2. 中央控制中心：接收并处理来自数据采集模块的数据，实现对水厂整体运行状态的监测和控制。
3. 控制终端：通过人机界面，操作人员可以监测和控制水厂各个设备的运行状态和参数。
4. 控制执行模块：负责执行中央控制中心下发的指令，控制水厂设备的开关、运行速度等。
三、功能需求1. 实时监测水源水质：通过在线水质监测仪器，对水源水质进行实时监测，包括水温、浊度、PH值、溶解氧等指标。
系统能够自动报警并采取相应措施，确保水源水质稳定。
2. 自动控制水处理工艺：根据水质监测结果和设定的水质要求，自动调整水处理工艺参数，如投加药剂的用量、混合速度等，以确保出水水质符合标准要求。
3. 实时监测设备运行状态：通过传感器和仪表，实时监测水厂设备的运行状态，包括水泵、搅拌器、过滤器等设备的运行状态和故障报警。
系统能够自动识别设备故障并进行报警和维修提示。
4. 远程监控与控制：通过网络连接，实现对水厂的远程监控和控制。
操作人员可以通过控制终端远程监测水厂设备的运行状态和参数，进行远程操作和调整。
5. 数据存储和分析：系统能够对采集到的数据进行存储和分析，生成历史数据报表和趋势分析图表，为水厂运营管理提供决策依据。
四、技术要求1. 数据采集与传输：采用先进的传感器和仪表，能够准确、可靠地采集水质和设备运行状态数据，并通过网络传输至中央控制中心。
2. 控制系统：采用可编程控制器（PLC）作为核心控制设备，具有高性能、可靠性和扩展性，能够实现复杂的控制算法和逻辑。
自动控制系统在水处理中的应用
自动控制系统在水处理中的应用水是人类生活中不可或缺的资源，而水质的提高和保护对于人类的健康和生态环境来说尤为重要。
随着科技的不断进步，自动控制系统在水处理过程中的应用越来越广泛。
本文将讨论自动控制系统在水处理中的应用，并探讨其优势和挑战。
1. 自动控制系统简介自动控制系统是一种通过传感器和执行器自动监测和调节设备运行的技术。
它可以根据预设的设定值，实时监测各种参数并自动调整设备的运行状态，从而实现设备的智能化运作。
2. 2.1 水质监测和调节自动控制系统可以通过传感器实时监测水质的各项指标，如PH值、溶解氧、浊度等。
当水质超出预设的范围时，系统会自动进行调节，如添加适当的药剂来调整PH值，或改变氧化还原电位来提高溶解氧含量。
这种自动控制可以确保水质稳定和符合规定标准。
2.2 流量控制在水处理过程中，对水流量的控制是非常重要的。
自动控制系统可以通过流量传感器实时监测和调节水流量，确保水处理设备的运行效率和水质稳定。
当流量过大或过小时，系统会自动调整阀门的开关来控制水流量的大小，以保持设备的正常运行。
2.3 温度调节水的温度对于一些特定的水处理过程来说十分关键。
自动控制系统可以通过温度传感器实时监测水的温度，并自动调节加热或冷却设备的运行状态来控制水的温度。
这种自动控制可以确保水温在合适的范围内，从而保证水处理过程的效果和安全性。
2.4 压力控制在一些水处理设备中，如水泵和过滤器等，对水的压力要求比较高。
自动控制系统可以通过压力传感器实时监测水的压力，并自动调节设备的输出压力来保持稳定。
这种自动控制可以避免设备因为水压过大或过小而发生故障，从而延长设备的使用寿命。
3. 自动控制系统的优势和挑战3.1 优势自动控制系统在水处理中的应用具有以下优势：1) 高效性：自动控制系统可以实现设备的智能化运行，提高处理效率和水质稳定性。
2) 精确性：自动控制系统能够通过传感器实时监测水质和设备状态，精确控制各项参数。
水处理产业发展趋势
水处理产业发展趋势水处理是指对废水、污水和生活污水进行处理的过程，以使其达到国家和地方规定的排放标准。
随着人口的增长、工业化的加速和环境污染程度的加剧，水处理产业面临着巨大的挑战和机遇。
本文将从水处理技术、行业发展状况、政策支持等方面分析水处理产业的发展趋势。
一、水处理技术的发展趋势1. 高效节能技术的应用：为了满足日益增长的用水需求，水处理技术需要更加高效节能。
目前，一些先进的技术已经应用于水处理行业，如反渗透技术、超滤技术、膜分离技术等，可以有效地降低能耗和提高水质。
未来，随着科技的不断进步，更加先进的水处理技术将被开发出来，提高水处理效率和能源利用率。
2. 生物技术的应用：生物技术在水处理中的应用也得到了广泛关注。
通过利用微生物降解废水中的有机物、重金属和有害物质，可以有效地净化水体。
未来，生物技术将在废水处理中发挥更大的作用，为水处理行业带来新的发展机遇。
3. 智能化技术的应用：随着智能化技术的不断发展，智能化水处理设备的应用将得到进一步推广。
智能化水处理设备可以实现自动控制、远程监测、故障诊断等功能，提高水处理的效率和可靠性。
未来，随着人工智能、物联网等技术的发展，智能化水处理设备将得到更广泛的应用，为水处理产业带来更大的发展空间。
二、水处理行业的发展状况1. 市场规模的快速增长：随着人们对水质要求的提高和环境保护意识的增强，水处理行业的市场规模呈现出快速增长的趋势。
根据有关数据显示，全球水处理市场规模已经从2015年的1.6万亿美元增长到2020年的2.2万亿美元，年均增长率超过6%。
在中国，水处理市场也迅速发展，截至2021年，中国水处理市场规模已经超过1.4万亿元。
2. 服务领域的拓展：水处理的需求从传统的工业领域扩展到了更广泛的领域，包括城市供水、农业灌溉、食品加工等。
特别是在城市供水领域，由于城市人口的增长和供水系统老化，对水处理设备和技术的需求将更加迫切。
因此，水处理行业将不断开拓新的服务领域，提供全方位的水处理解决方案。
国内外水处理技术的发展现状与趋势
利用产生的强氧化剂（如羟基自由基）来降解有 机污染物的技术，具有处理效率高、适用范围广 等优点。
生物技术
利用微生物代谢来处理废水中的有机物和氮、磷 等营养物，具有处理效果好、节能环保等优势。
水处理技术的智能化与自动化
智能化水处理系统
通过物联网、大数据和人工智能等技术，实现水处理过程的 实时监测、智能控制和优化管理，提高水处理效率和稳定性 。
国内外水处理技术的 发展现状与趋势
contents
目录
• 国内水处理技术发展现状 • 国外水处理技术发展现状 • 水处理技术发展趋势 • 水处理技术面临的挑战与对策
01
国内水处理技术发展现 状
常规水处理技术
01
02
03
沉淀与澄清
通过自然沉淀或机械加速 沉淀，去除水中的悬浮物 和胶体杂质。
过滤
通过砂滤、活性炭过滤等 手段，进一步去除水中的 杂质和有害物质。
自动化水处理设备
利用自动化技术，实现水处理设备的远程监控、自动控制和 故障预警，减少人工干预和操作成本。
水处理技术的绿色化与资源化
低碳排放技术
通过改进工艺和设备，降低水处理过 程中的能源消耗和温室气体排放，实 现低碳排放。
废水再生利用
将废水处理后达到一定水质指标，用 于农业灌溉、工业冷却、城市绿化等 领域，实现废水资源化利用。
政策法规与标准体系
总结词
健全的政策法规和标准体系是保障水处理技术健康发展的基础。
详细描述
政府应制定和完善水处理相关的政策法规，明确水处理企业的资质要求和运营规范，加强对水处理设 施建设和运营的监管。同时，建立完善的水处理标准体系，包括水质指标、处理工艺、排放标准等， 以引导和规范水处理技术的发展。
煤泥水处理自动控制技术现状及存在问题
尾 煤 浓缩 的 自动控 制现 状及 压滤机 的 自动控 制 化程 度 ， 根 据现 有 的研 究提 出在 煤 泥水 处 理 自
动控 制技 术 方面存在 的问题 ， 并 对煤 泥水 自动控 制技 术 的发展 趋 势进行 展望 。
关键 词 ： 煤泥水； 自动加 药装 置 ； 尾 煤 浓缩 ； 压 滤
统药 剂 添加 的 自动化 控 制 ， 保 持 煤 泥 水 系 统 良好 运
行， 对选 煤 生产 至关重 要 。
用。对于高泥化煤泥水通常 ２种药剂联合使用 ， 且 先加 凝 聚 剂 后 加 絮 凝 剂 为宜 Ｊ 。微 生 物 絮凝 剂 是
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ８ — １ ５
责任编辑 ： 孙淑君
作者简 介 ： 程雅丽（ １ ９ ９ Ｏ 一） ， 女， 安徽安厌人 ， 在读硕士研究生。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ： ｃ ｈ ｅ ｒ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｙ ｏ ＠ｆ ｏ ｘ ｒ ｎ ａ ｉ ｌ ． ｃ ｏ ｍ。
重影 响 着选 煤 厂 经 济 及 社 会 效 益 。实 现 煤 泥 水 系
能使煤 泥 水 中的悬 浮 物快 速 沉 降 ， 否 则 很 难 经 济有 效 地 实现煤 泥水 的闭路 循 环 Ｊ 。就选 煤 厂生 产 实 践而 言 ， 主要 是 絮 凝 作 用 ， 或 者 絮凝 同 凝 聚联 合 作
ｅ ｑｕ ｉ ｐｍｅ ｎ ｔ ｓ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ ｄ ｏ ｃ ｕ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｓ ｌ ｉ ｍｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ， ｓ ｕ ｍｍａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｉ ｔ ｕａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｏ ｎｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ｉｌ ｆ ｔ ｅ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｎｄ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｅ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： ｃ ｏ ａ ｌ ｓ ｌ ｉ ｍｅ ｗａ ｔ ｅ ｒ ； ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｄ ｏ ｓ ｉ ｎｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ； ｔ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ； ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｉ ｆ ｌ ｔ ｅ ｒ
水厂自动化控制要求
水厂自动化控制要求标题：水厂自动化控制要求引言概述：随着科技的不断发展，水厂自动化控制系统已经成为现代水处理工程中不可或缺的一部分。
水厂自动化控制系统能够提高生产效率、节约能源、减少人为错误等，因此对于水厂自动化控制系统的要求也越来越高。
一、可靠性要求1.1 系统稳定性：水厂自动化控制系统需要保持稳定性，确保系统能够长时间运行而不出现故障。
1.2 故障自动检测：系统需要具备自动检测故障的功能，及时发现并解决问题，减少停机时间。
1.3 备份系统：为了防止系统故障导致生产中断，需要设置备份系统，确保系统的连续性和可靠性。
二、安全性要求2.1 防止误操作：系统需要设置权限控制，防止未授权人员对系统进行操作，避免误操作导致事故发生。
2.2 紧急停机功能：系统需要具备紧急停机功能，一旦发生紧急情况，能够快速停止设备运行，保障人员和设备的安全。
2.3 防火防爆设计：考虑到水厂环境特殊，系统需要具备防火防爆设计，确保系统在极端情况下能够安全运行。
三、智能化要求3.1 数据采集与分析：系统需要实现对水质、流量、压力等数据的实时采集和分析，为决策提供依据。
3.2 自动调节功能：系统需要具备自动调节功能，能够根据实时数据对设备进行调节，保持水质稳定。
3.3 远程监控：系统需要支持远程监控功能，运维人员可以通过网络随时随地监控系统运行情况，并及时处理异常。
四、节能环保要求4.1 能源管理：系统需要具备节能管理功能，优化设备运行模式，减少能源消耗。
4.2 废水处理：系统需要考虑废水处理问题，确保废水排放符合环保要求。
4.3 资源循环利用：系统需要支持资源循环利用，尽可能减少资源浪费，实现可持续发展。
五、易维护要求5.1 设备状态监测：系统需要实现对设备状态的实时监测，及时发现设备故障。
5.2 运维手册：系统需要提供详细的运维手册，方便运维人员对系统进行维护和故障排除。
5.3 培训支持：系统提供培训支持，确保运维人员熟练掌握系统操作技能，提高系统的稳定性和可靠性。
污水处理厂自动控制系统综述
参 考 文献
注 ： 中捕 韵－ 为 当月 的 均 值 袁 均
６． Ｉ 艺 特 点 ２
１ 顾夏 声 废 水 生 物 处 理 数学 模 式 北 京 ： 华 大 学 出 版社 ．９３ 清 Ｉ９ ２ 腺立 渡 乙醛 废 木 探度 址理 试 验研 究 ． 木 排 木 ２ｏ ． ４ ４ 绐 ０ ０２，６ ７．
污水 处理 控制 系统 的整体 构想包 括两 步 ： 先根 首 据特性 曲线 、 学模 型 、 数 有关规定 、 测定 值等对 各处 理 ９ ％ ， 水 Ｎ Ｎ为 ｌ ５ 出 Ｈ． Ｏ～１ ｇＬ 系 统 运 行 结 果 见 ５ｍ ／ ， 表 ４ 剩余 污泥量 小 ， ； 为处 理水 量 的 ０ ５ ～１０ ｉ ．％ ．％ 占
运行 管 理及 人员培训 ， 且 在选型 时还要 注 意中外 国 而
的准确性 差并且 非连 续 性监 测 ， 设备 运行状 态 调整滞 后 ， 常导致 出水水 质 的不稳定 。 常
一
些 大型 的污水 处理 厂为 了实现 自动 化控 制 、 保
情 差 别 ， 虑设备 长 期 的 运行 维 护 和 备 品备 件 来 源 。 考 进 口设 备要消 耗 巨大 的外 汇 ， 见 ， 计 出符 合 我 国 可 设 国情 的污水 处理 控制 系统迫 在 眉睫 。为此 ， 对污 水处 理 厂 自动控 制系统 若 干典 型技术加 以综 述 。
８ ０ｋ， ｄ ； 于 Ｎ ｒＮ 的 去 除 率 高 达 ９ ％ ～ 、 ｇｍ ・ ） 对 Ｈ ０
第一作者
陈 立 渡 ． ．９５年 ｌ 生 。吉 林 化 工 学 院 环 境 工 程 系 ， 男 １ ６ ２月
硕 士 ． 教 授 ． 事水 处 理 教 学 科 研 工 作 。 副 从
水处理中的智能化与自动化
水处理中的智能化与自动化随着经济的发展和城市化进程的加速，国内水资源的管理和利用变得越来越重要。
而在水资源管理中，水处理是一个至关重要的环节。
提高水处理的智能化与自动化水平，既可以提高水处理的效率，也可以降低水处理的成本，从而推动国内水资源的可持续利用。
一、智能化的定义智能化（Intelligence）指的是，利用先进的数学、物理、统计及模拟理论，将物理、化学和生物过程量化和数字化到一个系统中，并利用计算机仿真、人工智能等技术，实现系统自主控制和自我调节的水平。
二、自动化的定义自动化（Automation）是一种基于计算机、传感器、执行器等技术，在没有或较少人员干预的情况下，自动地执行各种操作和功能的过程。
在水处理行业中，自动化指的是通过一系列的自动控制设备和程序，将水处理的各个环节无人值守地完成，并能实时监测水的处理情况。
三、智能化与自动化在水处理中的应用在水处理中，智能化和自动化技术的应用已经得到了广泛的推广和应用。
以下列举了一些具体的应用案例。
1. 智能泵站控制智能泵站控制可以根据实时的水位、电流等信息，控制泵站的启停、流量调节等功能，以达到高效的供水效果。
同时，智能泵站控制可以利用串口、无线等技术，将泵站的数据实时传输到数据中心，以实现数据监控和信息分析。
2. 自动滤网清洗自动滤网清洗是利用传感器等技术，自动检测滤网的污染程度，并利用电磁阀自动清洗滤网。
自动滤网清洗可以实现无人值守的滤网清洗，大大提高了滤网的清洁效果。
3. 智能加药系统智能加药系统可以根据水的污染程度、水质参数等信息，实时调节加药剂量，并利用反馈控制技术，保证加药效果的稳定和可靠。
4. 自动在线监测自动在线监测是利用计算机、传感器、仪器等技术，对水的各项指标实时在线监测和分析。
这种监测系统可以实现无人值守的水质监测和数据分析，大大提高了水质监测的效率和准确度。
四、智能化与自动化的优势智能化与自动化技术的应用，不仅可以提高水处理的效率和准确度，还可以带来以下诸多优势。
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国内水处理自动控制主要状况辛儒斌北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044摘要：介绍了水处理自控系统的应用现状，包括系统网络结构、系统结构与配置以及系统控制模式，并分析了水处理自控系统存在的问题，指出自控系统未来发展的主向。
关键词：水处理；自动控制1水处理自控系统应用现状目前，我国污水处理的能力和技术水平，已远远落后于日益发展的国民经济水平和社会需要。
有超过百分之八十的污水仍然未经处理便排入江河。
针对目前存在的现状，国家相关部门逐步增强对水污染的整治力度，但对于如此大比重的未处理污水，目前采取的措施和整治力度仍是杯水车薪。
为了减少对自然环境的破坏，保证人民的身体健康，水处理能力和效率的提高成了迫切需要解决的问题。
通过将计算机网络、通信技术和自动控制等技术与水处理工艺、技术相结合，使水处理自控系统进入到了一个飞速发展的阶段。
当前我国水处理自控系统方案介绍如下。
1.1系统网络结构[1]水处理自动控制系统采用简明、高效、开放的网络体系结构，采用三层通讯结构：管理层、控制层和设备层。
管理层网络采用Ethernet网络；控制层网络采用总线网络；设备层可选择多种网络：串行总线、Ethernet、Profibus-DP等，设备层通讯网络用于实现现场设备(开关﹑仪表和人机界面等) 与PLC之间的通信; 控制层采用总线网络，主要负责各个控制器与IO模块的通讯，不同厂家的PLC 有不同的网络协议，例如西门子、和利时应用Profibus- DP总线协议、AB应用DeviceNET、施耐德应用S908和MB+总线协议等; 上层的Ethernet网络实现PLC与PLC、PLC与上位机以及与第三方Ethernet设备的数据通信，整个通讯形成了具有优异通信功能的三层网络。
1.2系统结构与配置根据水处理工艺的控制要求，水处理工程自动化控制系统分为三级管理，包括生产管理级(中央控制室)、现场控制级(PLC控制站)及就地控制级。
现场各种数据通过PLC系统进行数据采集，并通过主干通讯网络工业以太网传送到中央控制室的监控计算机进行集中监控和管理，传输介质为光纤，通讯速率为100Mbps。
同样，中央控制室监控计算机的控制命令也通过上述网络通道传送到PLC，实施对各单元的分散控制。
1.3系统控制模式水处理控制系统采用控制室集中监控方式，中央集中监控系统安装于综合办公楼内，用于实现全站的集中控制和管理。
监控管理计算机通过工业控制网络与PLC控制系统等现场级电控设备、仪表进行数据通讯。
全厂的水流量、pH、浊度、余氯、溶解氧等参数及设备的运行状况通过PLC进行数据处理，同时与上位操作员站工控机进行数据交换，上位机监控画面上即可显示整个水厂各主要工艺工段的设备运行状态及水质状况，操作人员根据这些状态参数，监控水处理状况。
控制系统设计为就地手动控制、远程手动控制、远程自动控制三种控制方式。
三种方式的级别由高到低依次为就地手动、远程手动、远程自动。
⑴就地手动模式设备的现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“就地”方式时，通过现场控制箱或MCC控制柜上的按钮实现对设备的启停、开关操作。
设备的急停按钮或其他保护和安全联锁装置(如过载保护、温度及液位保护等)全部是硬线连接至电气控制回路，不受方式选择开关的限制。
现场控制箱(柜)开关在“手动”位置时，设备为离线方式，PLC不能对设备进行任何控制。
就地手动模式运行方式是设备控制层的最高优先级。
⑵远程手动模式设备的现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式时，操作员可以在远程对单个设备实现启停等控制。
操作人员通过操作终端(HM I)或中控系统操作员站的监控画面用鼠标器或键盘选择“手动”方式并对设备进行启停、开关操作。
⑶远程自动模式远程自动模式是在无人值守的情况下，利用PLC的逻辑控制程序或者外部一些触发条件，自动控制设备或装置的运行状态。
如果设备发生故障无法正常启动运行，在上位监控画面内会发出报警并实时记录设备的详细报警情况，现场控制箱或MCC控制柜上的“就地/远程”开关选择“远程”方式，且上位管理监控系统上面的“自动/手动”设定为“自动”方式时，完全由各PLC根据水质工况的要求自动完成对设备的运行或开关控制，而不需要人工干预。
2水处理自控系统主要存在的问题通过在污水处理系统中引进自动控制系统，在减少操作人员的劳动强度，加强污水处理系统的运行能力和管理方面，起到了极其积极的作用。
不过考虑到污水处理行业的特殊环境以及其自身的特殊性，关于污水处理自动系统的应用也需要面对一些问题：一是由于我国目前关于污水处理方面的监控不到位，仍然存在只监不控或监强控弱的情况，因此，在系统控制方面，各种信息不能得到较好的、有效的利用。
应对措施: 合理加强监控，有效采集信息，及时反馈信息。
二是关于污水处理过程中水质的监测及采取的相应控制，存在滞后的情况。
以监测好氧池中DO值与鼓风机风量调节之间的滞后情况为例。
如果鼓风机风量调节滞后与好氧池DO值监测情况，就可能导致鼓风机不能准确地根据好氧池中实际溶解氧的浓度提供曝气量，从而不能够实现节能目标。
应对措施: 通过改善自动化控制技术，加强监测过程中的及时性，提高自控仪器的使用效率，从而提高污水水质处理的有效性和准确性。
三是关于在线仪表在污水处理过程中的养护。
在线的仪表探头需要长期探入污水环境，从而导致仪表探头极易被各种缠绕性的杂质包裹，因而，影响探头数据的敏感性、数据的准确性，导致仪表探头的损坏的几率也大大增加。
由此造成的定期养护成本增加，以及设备系统维护的成本增加。
应对措施: 规范管理目前的仪表系统使用规程，加强有关仪表的配置及使用标准。
进一步研发能够更好地长期地适应污水处理中的特殊环境的仪表探头。
以达到维护便捷，成本低的目的。
四是具体操作人员的综合业务水平的提高在自动控制系统共组中的重要性。
自动控制系统在污水处理中的应用涉及广泛的知识领域，甚至外语水平也有所要求，因为一定比重的设备及硬、软件来自国外。
因此从业人员的专业性培训就非常重要，避免操作失误的出现。
应对措施: 加强人员专业技能培训，引进符合需求的技术性人才。
3水处理自控系统的发展前景为适应水处理行业的发展趋势，满足水处理行业对自控系统的需求，水处理行业的自控系统在未来发展的主要方向包含以下几个方面。
[2]⑴冗余的控制系统结构由于水处理项目自动化控制系统对安全性的要求比较高，而现在通常应用的冗余系统中，多数为双机架冗余，成本相对单机系统会提高一倍，而低成本、高可靠性的单机架冗余方案将是PLC在水处理行业发展的一大趋势。
采用单机架冗余方案中，每套PLC选用一个冗余的机架，两个支持冗余系统的CPU，冗余背板有两个CPU插槽。
两个CPU互为热备，当一个CPU出现故障，或与上位组态软件通讯故障时，系统切换到热备的CPU上，CPU切换的时间短，保证控制系统不中断。
除了CPU冗余，冗余解决方案还应包括电源冗余、网络冗余以及总线冗余。
控制系统为PLC系统提供了冗余的电源系统；控制系统支持网络冗余功能，每个CPU 配置双网卡，具有两个IP段地址，一个IP地址热备防止系统网络故障；同时，CPU 与IO模块的通讯应可选为冗余的总线通讯，实现IO模块信号到CPU的可靠、稳定传输。
冗余系统配置主要目的是提高PLC设备运行的可靠性和稳定性，保证水厂不间断的正常运行，保证出水水质。
⑵PLC合理的通讯端口设置在污水处理厂自动化控制系统中，常用的通讯方式包括：与上位机及各站之间通过Ethernet通讯；与现场控制仪表及第三方PLC通过串口Modbus、Profibus- DP和自由口通讯。
PLC的CPU集成Ethernet端口，能够支持ModbusTcp和OPC等开放式协议；集成串口，支持ModbusRTU和自由口协议；集成Profibus- DP接口。
而对于PLC控制系统通常配置的CANopen、Dev-iceNet、AS - i等端口，由于在污水厂中应用较少，减少这些通讯接口的配置，可以大大降低PLC无效的系统消耗和内存消耗，提高CPU的运行效率。
如果需要以上端口，可以通过增加通讯扩展模块来实现通讯功能。
在水处理厂智能仪表与现场设备集成的PLC分布比较分散，通讯扩展接口应该可以通过在主站以及从站任意槽位上增加通讯接口模块实现。
即通讯接口模块的使用，不能受到本地背板或远程背板的限制。
⑶组态软件丰富的驱动程序组态软件应开发各种厂家的PLC、仪表、移动通讯设备以及其他具有通讯功能的自控设备的驱动程序，以方便在项目改造、扩建过程中上位组态软件与下位自控设备兼容，使水处理项目可以通过一个组态软件实现对现场的所有工艺进行监控，提高系统的集成度和现场工作人员的工作效率，同时降低项目成本。
⑷专业程序模板由于水处理工艺多样，在项目调试过程中，一个工程师不可能全部掌握各种控制工艺的控制逻辑。
而不同污水处理厂在相同的处理工艺的情况下，控制逻辑相似。
基于这种特点，针对不同规模、不同工艺的水处理厂应开发专业的程序模板。
例如污水处理厂在下位具有进水泵、粗格栅、细格栅、初沉池、鼓风机、污泥脱水、加氯、加药等程序模块，使编程成为积木式的工作。
现场调试的工程师只需将控制条件及控制内容输入到各模块的输入端即可，这样就可以大大提高现场调试的工作进度。
针对污水处理、净水处理和中水回用项目，上位组态软件厂家应开发水处理行业版。
水行业版组态软件应集成污水处理、净水处理和中水回用所需的常用组态画面、设备符号和控制块。
画面组态工程师只需将常用设备控制块拖入到组态画面即可实现一个设备的组态，而不需每个工程都进行重新组态。
常用的报警画面和趋势画面只需将定义的变量添加到报警变量和趋势变量即可完成对报警画面和趋势画面的组态。
在PLC以及组态软件功能日趋完善，产品质量也日趋接近的情况下，谁能够为客户提供更加完善的服务将成为成败的主导竞争方式。
PLC以及组态软件的生产厂家除了能够为客户提供自控产品外，为客户提供专业的行业支持就成为自控产品发展的趋势之一。
⑸数据分析、决策支持在污水厂管理层，除了要能够支持远程监控，还要将现场IO服务器采集的现场数据较长时间地存储，并对全厂历史数据进行存储，存储时间可长达几年，要求使用专业数据分析软件对现场数据进行分析，从而得出污水厂在不同的进水条件下的最佳运行参数，根据这些数据修改现场控制站程序，并可将高级控制算法应用到现场的控制系统中，例如专家系统、变结构控制算法等，从而实现对现场控制的优化处理，提高水厂的运行效率，提高出水水质，降低的服务将成为成败的主导竞争方式。
PLC以及组态软件的生产厂家除了能够为客户提供自控产品外，为客户提供专业的行业支持就成为自控产品发展的趋势之一。
⑹数据分析、决策支持在污水厂管理层，除了要能够支持远程监控，还要将现场IO服务器采集的现场数据较长时间地存储，并对全厂历史数据进行存储，存储时间可长达几年，要求使用专业数据分析软件对现场数据进行分析，从而得出污水厂在不同的进水条件下的最佳运行参数，根据这些数据修改现场控制站程序，并可将高级控制算法应用到现场的控制系统中，例如专家系统、变结构控制算法等，从而实现对现场控制的优化处理，提高水厂的运行效率，提高出水水质，降低运行成本，并使水处理过程更加环保。