当代自来水厂自动化控制系统的研究与实现
自来水厂的自动化控制
自来水厂的自动化控制一、引言自动化控制在现代工业生产中扮演着重要的角色，它可以提高生产效率、降低成本、减少人为错误等。
自来水厂作为供应城市居民生活用水的重要环节，自动化控制技术的应用对于保证水质安全、提高供水效率至关重要。
本文将详细介绍自来水厂的自动化控制系统的设计和实施。
二、自动化控制系统的设计1. 系统架构设计自来水厂的自动化控制系统主要包括监测与测量子系统、控制子系统和信息处理子系统。
监测与测量子系统用于实时监测水质和水量等参数，控制子系统根据监测数据进行控制操作，信息处理子系统用于数据分析和决策支持。
2. 监测与测量子系统设计监测与测量子系统应包括水质监测、水量监测和设备状态监测等功能。
水质监测可以通过安装传感器来实现，例如PH值、浊度、氯含量等参数的监测。
水量监测可以通过流量计进行实时测量。
设备状态监测可以通过传感器监测设备的运行状态，如水泵、阀门等。
3. 控制子系统设计控制子系统应根据监测数据进行相应的控制操作，以保证水质和水量的稳定。
例如，当水质监测数据超过预设阈值时，控制系统应自动调整化学投加量或调节过滤器的工作状态。
当水量监测数据低于预设阈值时，控制系统应自动启动备用水泵。
4. 信息处理子系统设计信息处理子系统用于对监测数据进行分析和决策支持。
它可以通过建立数据库和数据分析模型来实现。
例如，通过对历史数据的分析，可以预测未来的供水需求，从而合理安排生产计划。
三、自动化控制系统的实施1. 选择合适的硬件设备自动化控制系统的实施需要选择合适的硬件设备，包括传感器、控制器、执行器等。
选择时应考虑设备的精度、可靠性、稳定性等因素，并确保其与系统的兼容性。
2. 开展系统集成系统集成是将各个子系统进行整合的过程。
在自来水厂的自动化控制系统中，需要将监测与测量子系统、控制子系统和信息处理子系统进行有机结合，确保数据的准确传输和控制操作的协调执行。
3. 进行系统调试和优化在系统实施完成后，需要进行系统调试和优化。
探究自来水厂电气自动化工程控制系统
探究自来水厂电气自动化工程控制系统摘要：在我国科学技术不断发展的今天，自动化设备的功能开发以及性能利用都得到了显著的提升。
自动化控制系统的有效应用对提高自来水厂系统的运行稳定性有着积极作用。
为了能够解决城市供水日益增长需求的问题，提高自来水厂企业的发展效率，本文结合实际，探讨自来水厂电气自动化工程控制系统应用要点。
首先阐述自动化控制系统的内容，其次在分析自来水厂自动化控制系统发展过程的同时，解析自来水厂自动化控制系统应用细节，希望通过本文分析可以给相关人员提供一些参考。
关键词：自来水厂；电气自动化；控制系统在我国科学技术不断发展之下，自来水厂也逐渐向着制度化、规范化、科学化以及智能化方向发展。
在自来水厂生产环节，供水作为非常重要的一项内容，通过自动化控制系统的有效应用，能够实现对供水过程的全面管控以及管理，提升了供水的质量以及生产效率，对提高水产企业的经济效益有着显著作用。
所以对自来水厂电气自动化工程控制系统进行分析，了解系统的应用范围以及控制系统的应用情况，能够让自来水厂的生产具确定更好的成绩。
一、自动化控制系统分析对于自来水厂电气自动化控制系统而言，它主要是通过自动化控制设备及系统组成，其中自动化控制设备主要是通过自来水工艺，实现对取水制备混凝沉淀过滤以及供水过程的控制。
与传统的人工控制方式相比，自动化设备具备高自动化、智能化等特点，能够结合污水处理的量，对设备的能源进行调节，达到水产节能降耗的目的，并且自动化设备还能够让污水处理的过程变为简单彻底，给人们提供更为安全可靠的支持。
在水厂自动化控制系统组成当中，系统的终端，它主要起到的是设备调控以及监管的作用，自来水厂一般会建立多个控制站，不同的控制站在进行水工艺以及调节功能控制的过程当中，发挥出来的效果，能够提高系统的配合程度，通过自动化监视系统的有效应用，可以实现对治水过程的全面监督。
同时通过自动化集散控制系统，还能够分向不同自动化控制不设发出相应的信号，全面的对水产的量进行调节管控，加上网络共享机制的作用还能够让自动化控制系统在应用的过程当中能够实现系统的自我更新，以及升级大大的提高了自来水厂的生产质量。
现代自来水厂自动化控制系统的研究应用
现代自来水厂自动化控制系统的研究应用摘要:随着人们生活水平的不断提高，对饮用水的要求的也越来越高，因此，自来水厂中的自动化控制水平对水厂的高质量、高效率供水起到了极为重要的作用，本文就自动化控制系统在现代自来水厂中的运用进行了分析与探讨。
关键词:自来水厂;制水工艺;控制系统;PLC应用城市的快速发展对自来水供水水质和效率提出了更高、更新的要求，传统的自来水厂控制方式已经无法满足现代化生产需求，实现自动化生产势在必行。
这就要求水厂进行技术升级，提升自动化管理水平，提高工作效率，降低生产成本。
1现代自来水厂自动化控制系统的结构组成现代自来水厂自动化控制系统主要是由PC端和逻辑控制器组成，具体包括数据采集系统、自动监视控制系统和自动集散控制系统。
在详细分析自动化控制系统的结构组成时，研究者发现，如若使用SCADA系统，虽然可以在大面积区域范围内实现网络共享，且其通信互动也较为便捷，但却有实效性较差的缺点。
这样一来，严重阻碍了自动化控制系统对大面积范围内的自来水厂的控制力度。
相较于SCADA系统，由于DCS系统采用分级分布式控制体系，不仅使分散控制系统得以更好的执行，还解决了SCADA系统实效性差的弊端。
但在实际应用过程中，DCS系统也存在一些弊端，如开发周期较长、编辑工作量较大等缺点，无形之中增大了系统开发人员和后期检测维修人员的工作难度。
而IPC+PLC系统的组合，不仅可以对区域范围内的自来水厂实现独立控制，也可对区域范围内的自来水厂实现统一控制管理。
其中，PLC系统不仅安全可靠，还便于实现网络共享，也不需要长期对网络控制系统进行开发，只需要几个简单的操作就可对自动化控制系统进行合理的配置和调试，便于数据信息的传输与共享，很容易就可实现对自来水厂的自动化控制。
综上所述，目前大部分的自来水厂所使用的自动化控制系统都为IPC+PLC系统，而自来水厂的工作系统主要包括质检系统、净化处理系统与控制系统。
2现代自来水厂自动化控制系统的应用2．1自来水厂的管理和控制系统集成水资源的自动化生产在很大程度上都依赖于严格的管理、控制体系。
自来水厂的自动化控制
自来水厂的自动化控制标题：自来水厂的自动化控制引言概述：自来水厂的自动化控制是指利用先进的自动化技术和设备，实现对自来水生产过程的全面监控和控制。
通过自动化控制，可以提高生产效率、降低能耗、保证水质安全，从而更好地满足人们对清洁饮用水的需求。
本文将从自来水厂自动化控制的概念、技术应用、优势、发展趋势和未来展望等方面进行详细阐述。
一、概念及原理1.1 自来水厂自动化控制的定义：自来水厂自动化控制是指利用计算机、传感器、执行器等设备，对自来水生产的各个环节进行监测和控制，实现生产过程的自动化管理。
1.2 自动化控制原理：自来水厂自动化控制系统主要包括数据采集、数据处理、决策控制和执行控制四个基本环节。
通过实时监测和分析数据，系统可以根据预设的控制策略，自动调整生产参数，实现自来水生产的智能化管理。
1.3 技术应用：自来水厂自动化控制系统通常包括SCADA系统、PLC控制器、仪表设备等。
SCADA系统用于监控和数据采集，PLC控制器用于执行控制，仪表设备用于实时监测水质和流量等参数。
二、优势2.1 提高生产效率：自动化控制系统可以实现生产过程的连续化、自动化，减少人为干预，提高生产效率。
2.2 降低能耗：通过优化控制策略，自动化控制系统可以有效节约能源消耗，降低生产成本。
2.3 保证水质安全：自动化控制系统可以实时监测水质参数，及时发现问题并采取措施，确保自来水质量符合国家标准。
三、发展趋势3.1 智能化：未来自来水厂自动化控制系统将更加智能化，通过人工智能、大数据等技术实现更精准的控制和管理。
3.2 互联网化：自来水厂自动化控制系统将与互联网、物联网等技术结合，实现远程监控和管理，提升生产效率和水质安全。
3.3 绿色化：未来自来水厂自动化控制系统将更加注重环保和节能，采用更环保的技术和设备，实现绿色生产。
四、未来展望4.1 智能水厂：未来自来水厂将向智能化、数字化方向发展，实现全面自动化控制和管理，提供更安全、可靠的饮用水。
水厂供水系统的自动化控制分析
水厂供水系统的自动化控制分析摘要：为水厂供水系统引入自动化技术后，可保障供水稳定，提高供水系统的运行效率。
文章对水厂自动化供水系统的环节与特点进行分析，提出水厂供水系统中存在的问题，研究自动化控制策略，包含硬件设施的优化和软件技术的优化，在软硬件设施的配合下提高供水系统的运行效率，给居民提供高品质的供水服务。
关键词：供水系统；常见问题；自动化控制；技术优化水厂供水系统是一项系统性的工程，系统运行时的干扰因素多，采取自动化控制策略后，可保障供水系统控制有效性以及减轻员工劳动强度。
水厂供水系统的自动化控制要求高，深入剖析当前存在的问题再研究自动化控制策略具有重要意义，可有效提高供水系统的自动化运行水平。
1.水厂自动化供水系统的环节与特点1.1制水环节制水的基本环节包含原水取水、加药、反应、沉淀、过滤、消毒等。
水源为地表、河流、江河的水，用重力流或大型离心泵抽取水源，根据原水水质和制水要求用次氯酸钠消毒，用混凝剂进行混凝。
排泥设备采用沉砂工艺，沉淀水中的大量颗粒，再向外排出。
过滤和消毒是水厂制水的重要环节，过滤的目的在于去除水中的悬浮杂质，常用方法是通过石英砂等颗粒介质进行清除，同时需定期清理石英砂，以免由于长时间的使用而导致过滤效果变差。
经过前述运作流程后，进入消毒环节，由清水池接纳过滤后的水，用消毒剂进行消毒，最后检测水质，确认达标后输送至城市管网和自用水管网，提供供水服务，以满足居民生产、生活对水资源供应提出的要求。
1.2供水系统的曲线特性与水锤效应（1）曲线特性。
在水泵的转速固定以及供水管网阀门开度不改变时，供水系统的流量与扬程具有比例关系，如图1所示。
图1供水系统基本特性曲线在图1中，横轴的Q为流量，纵轴的H为扬程，Q和H存在反比例关系。
在水泵固定额定转速的情况下，用户用水的情况会对流量Q产生直接性的影响，而这也充分反映出水流量Q u与扬程H之间的关系，可通过如下关系式进行表达：H=f(Q u)（1）阀门开度一定的前提下，供水系统的流量随着扬程的升高而减小，管道内前后压差和供水流量由于阀门开度的改变而发生变化。
现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现
现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现摘要：本文深入研究了现代自来水厂自动化控制系统的原理、技术应用和未来趋势。
自动化控制系统在自来水生产中的关键作用包括水质控制、能源管理、故障检测与维护以及数据分析与优化。
未来的发展趋势包括物联网技术的广泛应用、人工智能的增强，以及更强调可持续发展和环保的方向。
这些进步将进一步提高自来水厂的效率、可靠性和环保性，确保城市居民持续享有高质量的自来水供应。
自来水厂自动化控制系统的不断发展将为水资源管理和环保事业带来积极的影响。
关键词：自来水厂、自动化控制系统、水质控制、可持续发展引言：随着城市化的不断发展和人口的增长，自来水作为人类生活的重要组成部分变得愈加重要。
自来水厂扮演着确保城市居民日常生活用水安全和可靠供应的角色。
然而，传统的自来水生产和分配方式面临着一系列挑战，包括水质控制、能源消耗、设备维护等问题。
为了应对这些挑战，自动化控制系统在自来水厂中的应用变得至关重要。
本文将探讨现代自来水厂自动化控制系统的原理、技术和实现方法，以及其在提高水质、减少能源消耗和提高运营效率方面的应用。
我们还将讨论未来可能的发展趋势，以期为自来水厂的现代化和可持续发展提供有益的启示。
一、自动化控制系统的基本原理（一）控制系统概述自来水厂自动化控制系统是一种复杂的技术体系，旨在监测、调节和优化自来水生产和分配的各个方面。
其基本原理包括传感器、控制器和执行器。
传感器用于采集与自来水生产相关的数据，如水质、水位、流量、压力等。
控制器根据传感器提供的数据，采取相应的控制策略，通过执行器来实现控制操作，以维持自来水生产的稳定和高效运行。
（二）控制系统的架构现代自来水厂的自动化控制系统通常采用分层架构，包括了以下几个层次：1.传感器层传感器层在自动化控制系统中扮演着关键的角色，它位于系统的最底层，密切监测着自来水厂运行所需的各种环境参数数据，包括水质、水位、流量等等。
这些传感器不知疲倦地工作，以高度准确和实时的方式捕捉有关自来水生产的关键信息。
自来水厂的自动化控制
自来水厂的自动化控制标题：自来水厂的自动化控制引言概述：随着科技的不断发展，自来水厂的生产管理也在不断升级，自动化控制技术在自来水厂中的应用越来越广泛。
本文将从自来水厂自动化控制的定义、优势、应用领域、关键技术和发展趋势等方面进行详细介绍。
一、自来水厂自动化控制的定义1.1 自动化控制是指利用现代化的控制系统和设备，对自来水生产过程进行智能化管理和监控。
1.2 自动化控制系统能够实现对自来水厂生产过程的全面控制和调节，提高生产效率和质量。
1.3 自动化控制技术通过传感器、执行器、控制器等设备实现对自来水生产过程的实时监测和自动调节。
二、自来水厂自动化控制的优势2.1 提高生产效率：自动化控制系统能够实现自来水生产过程的自动化操作，减少人工干预，提高生产效率。
2.2 保障水质安全：自动化控制系统能够实时监测水质数据，及时调整处理工艺，确保自来水质量符合国家标准。
2.3 减少人力成本：自动化控制系统可以减少人工操作，降低人力成本，提高自来水厂的经济效益。
三、自来水厂自动化控制的应用领域3.1 水源处理：自动化控制系统可对水源进行实时监测和调节，确保水源处理过程稳定可靠。
3.2 净水处理：自动化控制系统能够对净水处理工艺进行智能化管理，提高净水质量。
3.3 配水系统：自动化控制系统可实现对配水系统的远程监控和控制，提高供水可靠性和稳定性。
四、自来水厂自动化控制的关键技术4.1 传感技术：传感器能够实时监测水质、水量等参数，为自动化控制系统提供准确的数据支持。
4.2 控制技术：控制器能够根据传感器反馈的数据对自来水生产过程进行自动调节，保持生产过程稳定。
4.3 通信技术：通信设备能够实现自来水厂生产数据的远程传输和监控，提高生产管理的便利性和效率。
五、自来水厂自动化控制的发展趋势5.1 智能化：自来水厂自动化控制系统将向智能化方向发展，实现更加智能化的生产管理。
5.2 网络化：自来水厂自动化控制系统将与互联网相结合，实现远程监控和管理。
自来水厂的自动化控制
自来水厂的自动化控制自来水厂是为城市居民提供安全、清洁的饮用水的重要设施。
为了提高生产效率和水质控制的准确性，自来水厂普遍采用自动化控制系统。
本文将详细介绍自来水厂的自动化控制，并探讨其优势和应用。
一、自动化控制的概念和原理自动化控制是指利用计算机、传感器、执行器和控制器等设备，对水厂的生产过程进行监测、控制和调整的技术。
其基本原理是通过采集和分析实时数据，根据预设的控制策略，自动调节水厂的各项参数和操作。
二、自来水厂自动化控制的优势1. 提高生产效率：自动化控制系统能够实时监测和调整水厂的运行状态，根据需求自动调节水量、水质和压力等参数，提高生产效率和运行稳定性。
2. 提高水质控制的准确性：自动化控制系统能够精确监测水质指标，并根据设定的标准自动调整处理工艺，确保出厂水质符合标准要求。
3. 减少人工操作：自动化控制系统能够自动完成监测、调节和报警等功能，减少了人工操作的需求，降低了人力成本和操作风险。
4. 提高设备的可靠性和寿命：自动化控制系统能够实时监测设备的运行状态，及时发现故障并采取措施，延长设备的使用寿命，减少停机时间和维修成本。
5. 数据分析和报表生成：自动化控制系统能够记录和存储大量的运行数据，并进行数据分析和报表生成，为管理决策提供科学依据。
三、自来水厂自动化控制的应用1. 水源处理：自动化控制系统能够对水源进行实时监测，并根据水质变化调整处理工艺，确保水源的安全和稳定供应。
2. 水质监测：自动化控制系统能够对出厂水进行多个参数的实时监测，如浊度、PH值、溶解氧等，保证水质符合卫生标准。
3. 水压控制：自动化控制系统能够根据市区用水需求的变化，自动调节水压，保证供水的稳定性和可靠性。
4. 能耗管理：自动化控制系统能够对水厂的能耗进行监测和分析，优化设备运行参数，实现节能减排。
5. 报警和故障处理：自动化控制系统能够实时监测设备运行状态，一旦发现异常情况，及时报警并采取措施，保障设备的正常运行。
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现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现第1章绪论水厂自控系统简介水厂制水工艺流程各个水厂根据实际情况，其工艺流程千差万别，设备有增有减，但基本的流程相似，如图所示。
混合一”絮凝沉■清水池——►二级泵房——►城帖网----- 污水池S泵房——浓踹——脱水——污观外运上淸液冋疣至配水井图1.1水厂工艺流程图图中主要分为以下几个工艺过程:(1)取水：通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。
(2)药剂的制备与投加：按工艺要求制备合适的混凝剂，并投入混凝剂及氯气，达到混凝和消毒的目的。
(3)混凝：包括混合与絮凝，即源水投入混凝剂后进行反应，并排出反应后沉淀的污泥。
(4)平流沉淀：与混凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池，以便悬浮颗粒沉淀，并排出沉淀的污泥。
(5)过滤沉淀：水通过颗粒介质(石英砂)以去除其中悬浮杂质使水澄清，并定时反冲洗石英砂。
6）送水：多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。
水厂自控系统组成自来水厂的工艺特点是各工艺单元既相对独立，同时各单元之间又存在一定的联系。
正因为各工艺单元相对独立，因此通常将整个工艺按控制单元划分，主要包括：取水泵房自动控制系统、送水泵房自动控制系统、加矾自动控制系统、加氯自动控制系统、格栅配水池控制系统、反应沉淀池控制系统、滤池气水反冲洗控制系统、配电控制系统、水厂中央控制室自动化调度系统，这些工艺单元内设备相对集中。
根据这些特点，自控系统较多采用PLOIPC的集散控制系统（DCS濮式。
采用PLC+IPC 系统的水厂自动化控制设计一般采用多主站加多从站结构，能够较好的满足国内水厂自动化的监控、保护要求。
控制点分布在水厂内不同的位置，采用就近控制原则，在设备集中区分别设置不同的PLC站对该区域设备进行监控，再通过通讯网络，各PLC站之间进行数据通讯，实现整个水厂的自动化控制。
在控制单元内，PLC 站实现对该单元内设备的自动控制。
这样的优点是使控制系统更加可靠，当某一控制单元发生故障时不会严重影响其它单元的自动运行，同时由于单元内控制设备、检测仪表就近相连，减少了布线成本。
般根据土建设计，将水厂自动化控制系统按设备位置情况及功能进行组织，分为如下一些控制站点。
1）中央控制室站点：对整个系统进行监控和调度，同时留有四遥遥测、遥信、遥调、遥控）系统接口，与上层管理系统进行通讯。
2）配电室控制站点：对高压及低压配电系统进行监控。
3）取水泵房控制站点：取水泵、真空泵、潜污泵及轴流风机等进行监控。
4）送水泵房控制站点：对送水泵、潜污泵等进行监控。
5）格栅配水池控制站点：对快开排泥阀、格栅液位、格栅除污机、螺旋输送机等进行监控。
6）反应沉淀池控制站点：对快开排泥阀、刮泥机进行监控。
7）滤池公共部分控制站点：对反冲洗公共部分（反冲洗泵、鼓风机、干燥机及相关阀门）进行监控。
8）滤池控制站点：根据单格滤池数量进行配置，每格滤池一个，对单个滤池设备进行监控。
9）加矾控制站点：对加矾、自动配矾系统进行监控。
10）加氯控制站点：对加氯系统进行监控。
在实际工程当中，当控制站点较近时，可以将某些站点合在一起，根据功能及控制规模大小，有些站点可以设为从站或远程站点。
例如长沙榔梨水厂自控系统中，根据实际情况，按照功能分为5 大块：即取水泵房控制系统，加矾、加氯和格栅配水控制系统，滤池及反冲洗设备控制系统，送水泵及设备控制系统，中央控制室等。
我国自来水厂自动控制的现状我国自来水厂的自动化工作起步较晚，但发展很快。
从六十年代简单的水位自动控制发展到七十年代采用热工仪表和集中巡检装置，八十年代以后随着国家工业水平的整体提高，使水厂进入了大规模的发展年代，特别是随着外资的引入，大量国外先进的自动化控制技术与设备进入我国，建成了一批全引进的水厂，使我国水厂自动化进程大大加快，自动化水平也快速提高。
由于历史和现实的原因，我国水厂自动化的总体发展水平还不高，发展也不平衡。
大中城市水厂，特别是发达地区大型水厂的自动化程度很高，而小城市和城镇水厂，特别是落后地区小型水厂的自动化程度较低，甚至还是空白。
在一些已实现自动化的水厂中，虽然自动化系统和设备与其他行业，如化工、电力等相比并不差，甚至更先进，但是，其功能并未充分发挥出来。
有的自控系统从未运行过，一直处于闲置状态；有的运行一段时间后变为了手动，甚至处于瘫痪状态，造成了自动化系统和设备的极大浪费。
国内实现水厂自动化控制的方法主要是新建和扩建工程。
大型水厂建设项目依靠引进外资和全套技术设备，水厂工艺自动化水平高，但设备和控制系统投资很大。
中小水厂自动化的设计、工程服务以国内为主，但系统中关键技术和设备仍以引进国外产品为主，在设备选型及工程服务上采取“土洋结合”的办法。
这种“土洋结合”的办法不但大大降低了水厂在自控系统中的投资，而且实现了工程售后服务的本地化，有利于该行业的长远发展。
现代自来水厂自控系统的主要内容我国水厂自动化控制系统的发展过程可分为三个阶段：第一阶段是分散控制阶段，该时期水厂各部分分别进行自动控制，各独立系统互不相关；第二阶段是水厂综合自动化阶段，在该时期整个水厂作为一个综合自动化控制系统进行生产，同时各个独立子系统又可以独立工作，该系统共享整个水厂的信息，同时又有分散控制的可靠性。
现阶段大部分水厂处于此阶段；第三阶段是供水系统的综合自动化阶段，该阶段要求在一个区域的供水企业共享信息，实现整个城市或地区供水系统的自动控制。
目前我国的中小型水厂大部分处于第一或第二阶段，只有很少大型水厂达到了第三阶段。
在国外，如加拿大、美国等发达国家基本实现了供水系统的全自动化，而且开始进行分质供水，同时对水厂内部的自控系统也在不断地进行改进和提高。
当前水厂采用的自动控制系统的结构形式，从自控的角度可以划分为数据采集与监视控制系统系统（Supervisory Control And DataAcquisition ， SCADA、集散型控制系统(Distributed ControlSystem ，DCS) 、IPC+PLC( Industrial PersonalComputer &Programmable Logic Controller ）系统，即工业个人计算机与可编程逻辑控制器构成的系统等。
SCADA系统组网范围大，通讯方式灵活，但实时性较低，对大规模和复杂的控制实现较为困难。
DCS系统则采用分级分布式控制，在物理上实现了真正的分散控制，且实时性较好，但应用软件的编程工作量较大，对开发和维护人员要求较高，开发周期较长。
IP C+PLC系统既可实现分级分布控制，又可实现集中管理分散控制。
而且PLC本身可靠性高，组网、编程和维护很方便，开发周期很短，系统内的配置和调整又非常灵活，可与工业现场信号直接相连，易于实现机电一体化。
因此，IPC+PLC系统成为了当今水厂自动控制系统的主要结构形式。
综合分析国际和国内水厂发展的各个阶段的特点以及现有的水厂自动控制系统可知，自来水厂主要的控制技术与核心组成基本相同，主要有水质检测技术、水处理控制技术、变频节能技术与综合自动化系统四个方面，可用图描述。
水质检测技术水处理中的自动检测技术，即水质检测技术是保证供水和排水水质的重要手段，也是指导水处理工艺运行过程的重要依据，随着自动化技术、机械制造技术等方面的发展，出现了越来越多的新型自动化检测仪表。
目前使用的水处理自动化仪表包括流量、水位、温度、压力仪表以及水质测量分析仪表，如pH测量仪、流动电流检测仪、漏氯报警仪、余氯分析仪、高低浊度在线检测仪等。
在流量测量方面，除了传统的电磁流量计外，还出现了大量非接触式仪表。
水位测量仪表是水处理中另一类使用广泛的检测仪表，滤池、清水池、格栅配水井、配矶等处都要用到，主要有差压式、静压式、吹气式、浮子式、静电电容式、以及超声波等类型。
检测仪表是实现水厂自动化的基础，在日本等发达国家不仅大面积使用现有成熟仪表外，还不断开发出新的检测仪表并发展相关的检测技术，不断扩大检测范围，提高检测精度。
水处理控制技术随着电子技术、计算机技术以及光电技术等相关学科的发展，近十年来工业自动化在各个方面都发生了深刻的变化，包括自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等底层设备，以及自动回路调节器、自动控制单元、各种大小型装置控制系统乃至综合优化调度系统等。
有关控制系统的研究和应用也一直是现代工业生产的重点工作之一, 并且已经在控制理论和自动控制系统水平方面都发生了极大的变化。
表给出了近三十年来水厂自控技术的发展变化。
随着水处理技术的不断发展，对于水质指标的控制与水处理效率的要求也在不断提高。
新工艺、新设备的广泛应用一方面提高了水处理能力，另一方面也对整个系统的控制、协调提出了更加严格复杂的要求。
常规控制手段已经成为水处理行业中的薄弱环节之一，需要在现有工业自动化已经取得的成果基础上研究、设计、投用适合于水处理行业的先进控制系统。
由于水处理系统（特别是混凝投药和加氯控制过程）是一个大迟滞、非线性、时变的复杂系统，系统建模困难，很难控制好。
因此各种先进的控制算法不断提了出来。
文献就设计了一种基于图像处理的自动加矶系统，文献则采用智能控制，如神经网络、模糊控制、遗传算法等来进行加矶或加氯控制，亦取得了较好的控制效果。
虽然各种先进的控制理论和算法不断被提了出来，但是在实际的应用过程中，尤其是中小型水厂自动化控制系统中，经典的控制理论仍有着广泛的应用空间。
因此本文在研究水厂自动控制理论方面，侧重于经典控制理论及其应用。
变频节能技术在水处理行业中，普遍存在着用水量变化较大的问题，在不同的季节、不同的时段，用户用水的需求量有很大的差别，存在着明显的用水高峰特征，因此水处理厂供水系统的给水压力需要随用户的用水需求量变化而变化。
在低峰时，如果水泵机组按高峰期的用水量运行，虽可通过调节阀门来满足用水需求，但供水能量损耗大，而且还会影响机组的正常运行。
因此，根据用水需求自动控制水泵机组运行，且实现节能，是水厂自动化技术的一项重要内容。
变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电效率很高，几乎能将因设计冗余和用水量变化而浪费的电能全部节省下来。
变频调速控制技术，是指以变频调整原理为基础，在保证供水可靠性的前提下，根据供水系统用水量的变化情况，自动调整水泵工况，使之始终尽可能地在高效区间内运行，以达到降低能耗、提高效率的目的。
这一技术是比较科学，可靠性较高的一种调节水泵工况的方式。
它具有调速精度高、功率因数高等特点，使用它可以提高产品质量、产量，并降低物料和设备的损耗，同时也能减少机械磨损和噪音，改善车间劳动条件，满足生产工艺要求。
变频器是一种以变频调速技术为基础通过改变频率来调整电机转速的工业装置。