3、主要控制功能
　　
　　污水处理控制系统主要有6个子系统组成[4]：粗细格栅程控系统、水泵程控系统、生物反应池空气量调节系统、回流污泥量调节系统、泥温调节系统、清化调节系统。
　　
　　3.1粗细格栅程控系统
　　
　　粗细格栅均采用液位差控制，在粗细格栅前后装有超声波液位探头，由变送器将0～10V的液位差信号送到PLC模拟量输入模块，当液位差超过设定值时，PLC强制启动格栅进行清渣，否则按预定周期清渣。为保证控制可靠运行，需定期对超声波液位计进行维护和校正。格栅程控系统根据格栅前后的水位差，自动控制栅耙，按预定周期运行，以保证格栅正常工作，格栅调节有现场控制（手动）和远程控制（自动）两种模式。
　　
　　3.2水泵程控系统
　　
　　水泵程控系统按水泵池的液位经过MicroMaster通用变频器，并采用数字增量式PID方式控制水泵的转数和流量。每台泵房均有主运行泵、备用泵，以备不测。对每个泵的控制，同样有现场控制和远程控制两种模式。
　　
　　3.3生物反应池空气量调节系统
　　
　　生物反应池是污水进行生化反应的场所，主要通过转刷控制污水的曝气时间。生物反应池中设有转刷，并在出水口设有溶解氧仪、氧化还原电位计和污泥浓度计、SIPAN32液体分析仪。溶解氧仪和氧化还原电位计输入信号连接在PLC不同的输入模块上，以免由于模块损坏造成控制失调。曝气空气量的调整，采用控制鼓风机导叶片的方式，即通过改变鼓风机导叶片的角度来改变空气量，从而保证溶解氧的需求量。
　　
　　3.4回流污泥量调节系统
　　
　　回流污泥量的调节是为了将氧化沟中的悬浮污泥浓度控制在规定的范围内，其调节采用数字式增量PID控制方式，按进入氧化沟的水量控制回流污泥泵的开启台数和回流污泥管道上阀门的角度，以保证回流污泥管道上阀门的合适比例，所有泵的调节均由变频器控制。
　　
　　3.5泥温调节系统
　　
　　其任务是为了控制污泥沟中的泥温在允许范围内，以保证其在35℃内充分发酵。泥温调节采用热平衡控制方式，即改变换热器的热水温度或流量来改变换热量，以实现污泥温度的调节。对每个泵的控制，也都有现场控制和远程控制两种模式。
　　
　　3.6清化调节系统
　　
　　清化调节系统由沼气搅拌程控系统、消化池配泥程控系统、滤池程控系统等组成，主要完成水质的清化过程，满足环保要求。若以上各现场控制单元PLC任何一台出现故障，现场报警信号立即通过网络反馈到中控监视室，并在监视屏上显示故障位置，同时声光报警，操作人员便可根据实际情况进行操作，排除故障或自动启动备用泵。
　　
　　4、控制程序设计
　　
　　系统有四种控制方式：本地手动控制、单台设备点动控制、成组设备自动控制、全厂设备全自动控制。前三种方式一般只在设备调试或维修时使用，正常状况下系统主要以全自动控制方式运行，在这种方式下，所有各类设备都由PLC按照预先编制的程序自动控制，不需要操作人员干预，各种现场数据通过PLC传至中控室的上位机，中控室可监视各现场站的全部运行信息，并可控制现场设备的启动和停止。生物反应池中的生物处理部分是整个污水处理的关键部分，限于篇幅，仅介绍生物反应池空气量调节系统的程序设计。
　　
　　反应池空气量调节系统用来控制从污水进入反应池到处理后的污水流出反应池的整个过程，在这个过程中，包括控制各种阀、泵、风机的顺序及定时开关和风机的转速调节等。污水在池中是通过微生物的生物氧化作用来去除有机物的，水中氧的含量对污水的处理效果是至关重要的，根据工艺要求，曝气池内的溶解氧含量通常控制在1～3mg/L范围内，在曝气阶段未溶解氧含量应不超过2mg/L，含氧量过低或过高，均会影响出水质量，每隔5min检测一次曝气池内的溶解氧值，根据溶解氧的平均值来控制风机转速，若溶解氧低于设定下限时，调频风机转速增加5%，若溶解氧高于设定上限时，调频风机转速降低5%，这样就实现了反应池供氧量的自动调节，既避免了不必要的能源损失，又优化了运行工艺。反应池溶解氧控制程序流程图如图3所示：
　　
　　
　　           图3反应池溶解氧控制程序流程图
　　
　　根据上述控制过程要求，应用程序主要由5个程序模块组成：
　　
　　（1）公用程序模块（OB1），包括初始化部分、反应周期设定、工艺时间设定、溶解氧设定、调用条件设定等。　
　　（2）开关量顺序控制模块（FC10），其功能包括协调控制各个阀、泵、风机等设备的运行及相关故障的报警，池的进气阀、进水阀、出水阀、回流泵、剩余污泥泵的控制。　
　　（3）断电保护模块（FC16），功能是系统断电后，将所有状态锁存，待加电后使PLC恢复所保持的状态继续运行。　
　　（4）通信模块（FC20），用来完成PLC与上位机的各种数据传送。　
　　（5）溶解氧值自动调节模块（FC5），主要功能是根据溶解氧值来调节风机转速以及相关故障的报警。
　　
　　5结语　
　　系统采用了工业总线技术，将honeywellmasterlogic-200PLC、变频器MicroMaster和工控机等主要控制设备有机结合，具有组网简单、运行速度快、通信稳定性强等特点，通过与变频调速技术在污水处理系统中的配合使用，提高了整个污水处理系统的自动化水平。同时，由于其模块化特性，若处理规模加大，只需增加相应的功能模块，增加适当的软件功能就可在较小的投入下很方便地实现规模扩展，对我国污水处理的自动化建设具有一定的推广价值。