曝气生物滤池的运行控制特点

半个多世纪以来，随着电子科技的发展，工业自动化领域的过程控制体系历经了基地式仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统(DCS)等过程。污水处理的自动控制也属于工业自动化的一种，也同样经历了人工手动控制、继电器控制到目前的以PLC为基础的集散控制系统(DCS)阶段。但污水处理的自动控制与其他工业自动化相比也有着其自身的独特性：控制系统的规摸一般属中小规模，控制精度要求不像轧钢、机床那样要求纳秒级的反应速度、纳米级的定位，只要仪表检测、反应速度达到微秒级就可以实现控制效果，而且绝大多数控制为监测和过程控制等。
虽然各污水处理厂的控制形式多种多样，但总的控制方式可以归纳为三种：集中式控制、分布式控制、分散式控制。

一、集中式控制

现场工艺设备的状态、控制对象的各种参数是实施自动控制的依据，通过大量的一对一的布线，将所有现场I/O通过电缆连接至一个中心控制站，由一个CPU来集中进行处理，这就构成了集中控制方式，PLC控制器成为集中控制方式的实施者：输入输出处理、参数转换、逻辑判断、PID计算、报警、打印等。
集中控制方式适用于测控点少、空间位置相对集中的控制对象，由于只配置一个PLC控制器，检侧仪表只提供标准的模拟值(而不需要判断、计算等)，因此自控系统的造价较低。但也正是由于这一点，导致控制风险太高：大量的电缆集中在一起互相干扰，所有的控制集中在一个PLC上，如果PLC出现故障，将导致整个自控系统的瘫痪。因此，目前此种控制方式在污水厂中应用较少。

二、分布式控制

针对集中控制方式的缺点，分布式控制系统应运而生，这就是以PLC为基础的集散控制系统(DCS)，当前我国污水工业自动化的主流水平即处于以PLC为基础的DCS系统阶段。与集中式控制系统相比，DCS系统在功能和性能上有了很大进步：将工艺相对独立和空间位置紧凑的控制对象分别由不同的PLC来就近控制，各PLC控制站通过工业控制网络连接起来实现数据的交换，既分散了控制风险，又减少了电统的敷设量(干扰也相对减少)，实现了优化控制。
分布式控制既发扬了PLC的优点，又灵活地避免了它的不足。同时随着自控技术的发展不断优化拓展功能，这也是我国污水工业自动化广泛采用它的原因。

三、分散式控制

随着网络化、信息化概念向自动化领城的不断渗透，以及大量智能仪表的涌现，新近出现了一种彻底的分散控制系统，它利用现场总线技术实现控制器、仪表之间传输信号的全数字化。
现场总线是应用在生产现场的全数字化、实时、双向、多节点的数字通信系统。现场总线技术将专用的CPU置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，采用可进行简单连接的双绞线、同轴电缆等作为联系的纽带，把挂接在总线上作为网络节点的多个现场级测控仪表连接成网络，并按公开、规范的通信协议，使现场测控仪表之间及其与远程监控计算机之间实现数据传愉与信息交换，形成多种适应实际需要的控制系统。由于这些网上的节点都是具备智能的可通信产品，因而它所需要的控制信息(如实时测控数据)不采取向PLC或计算机存取的方式，而可直接从处于同等层上的另一个节点上获取，在现场总线控制系统(FCS)的环境下，借助其计算和通信能力，在现场就可进行许多复杂计算，形成或正分散在现场的完整的控制系统，提高了系统的自治性和可靠性。
这种分散控制方式特别适合于测控点很分散的控制对象，但由于要采用大量的智能仪表和现场总线模块，造价很高。而且总线标准还未统一，从性价比上看目前污水处理厂暂不宜采用。
通过对以上三种控制方式特点的分析，结合BAF工艺控制的特点，虽然现场总线控制系统(FCS)代表了工业自动化的发展方向。但其还不可能取代模拟仪表，FCS也不可能完全取代DCS和PLC，因此新建污水厂BAF工艺的控制方式上还是应该选择以PLC为基础的DCS系统。当然可以在组网时更加灵活一些，控制分站的数目不必过于拘泥，远程I/O可得到更好的应用，以缩短模拟信号传愉路径，尽最延长数字通信距离，以利于今后的发展。

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