自动化控制原理及实例分析

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化

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例

分

析

信息科学与工程学院

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赵嘉琪

自动化控制原理及实例分析

自动化控制，指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。

自动控制系统主要由：控制器，被控对象，执行机构和变送器四个环节组成。又根据控制原理不同，给定系统不同，可分为开环控制系统和闭环控制系统或恒值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。

现今社会，自动控制系统已被广泛应用于人类社会的各个领域。在工业方面，对于冶金、化工、机械制造等生产过程中遇到的各种物理量，包括温度、流量、压力、厚度、张力、速度、位置、频率、相位等，都有相应的控制系统。在此基础上通过采用数字计算机还建立起了控制性能更好和自动化程度更高的数字控制系统，以及具有控制与管理双重功能的过程控制系统。在农业方面的应用包括水位自动控制系统、农业机械的自动操作系统等。

在我们的课中，我对污水处理项目最感兴趣。水是生命之源，是我们最重要的生命根本，污水处理尤为重要。在课上，我们先进行了污水项目简介，我们的实例项目名称为沈北新区蒲河北污水处理场自控系统，日处理两万吨污水。在学习中，我知道了污水处理的基本流程，

一，粗格栅细格栅漩流沉砂池和提升泵房。设置粗格栅及细格栅，以除掉城市垃圾（如烂菜叶、果皮、纸张、塑料制品等）。控制系统要定时开动或根据格栅两边液位差开动垃圾的收集、脱水及运转设备。除掉垃圾的污水流入沉沙地，用重力沉掉水中泥沙。为分离悬浮有机物及泥沙，沉沙地需用搅拌的方法或充气的方法防止有机物沉淀，控制系统要控制搅拌设备或充气设备的正确运转，并根据沉淀泥沙的厚度开动污泥的收集、脱水及转运设备。

二，生化池，生化池的曝气器采用管式曝气器。同时利用便携式溶解氧测试仪测定氧气溶解量，有利于生化生物的生长，繁殖。污水二级生物处理可以形象的比喻成微生物养殖厂，用污水中的有机物作为饲料养殖微生物。部分有机物成为微生物的身体；另一部分有机污物在微生物的繁衍过程中，以新陈代谢的方式变成CO2及NO2排放到大气中。污水在厌氧池、氧化池、沉淀池中循环流动。在厌氧池中溶解氧的浓度很低，厌氧菌大量繁殖。它们会分解悬浮有机物，去除污水中的含氮物质。活性污泥在沉淀池中与污水分离，并由污泥泵抽出，一部分回流，一部分送出到污泥消化处理设备。活性污泥经过脱水、浓缩、进入贮泥池。然后在消化池中，在缺氧及适合的温度下，由厌氧菌大量产生沼气。

三，滤池及反冲洗水池。对水中的ss更进一步的消除。反冲洗水池分两个格，一格总来接受反冲洗水池过滤出水，另一个用来接受反冲洗水池过滤排除水。进一步净化污水。

四，污水处理厂控制系统特点

由上述可知，污水处理厂控制分布面积很大，污水处理过程时滞很大，外部环境有许多不确定因素。公司的污水处理厂控制系统的硬件采用由PLC构成的集散控制系统。

通过学习这门课，以污水净化为例，我深深的意识到我们的专业的本质所在以及自动化控制理论的神奇魅力。自动控制，是社会时代发展的主流，是我们都要经历且为之奋斗的事业！而且事实已经可以向我们验证。经过20多年的发展，中国工业自动控制系统装置制造行业取得了长足的发展，尤其是20世纪90年代以来，中国工业自动控制系统装置制造行业的产量一直保持在年增长20%以上。

2011年，中国工业自动控制系统装置制造行业取得了令人瞩目的成绩。全年完成工业总产值2056.04亿元;产品销售收入1996.73亿元，同比增长24.66%;实现利润总额202.84亿元，同比增长28.74%。国产自动控制系统相继在火电、化肥、炼油领域取得了突破。

中国拥有世界最大的工业自动控制系统装置市场，传统工业技术改造、工厂自动化、企业信息化需要大量的工业自动化系统，市场前景广阔。工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。基于工业自动化控制较好的发展前景，预计2015年工业自动控制系统装置制造行业市场规模将超过3500亿元。

自动化控制是一个神奇而又美丽的学科。在这门课上真的学到了很多东西。

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赵嘉琪 2015年5月1日