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PID控制在污水处理中的应用研究摘要：系统地研究了PID在污水处理中的应用。
该PID选择S7－300系列PLC，使用WinCC软件对上位机进行系统组态，运用STEP7软件对下位机进行编程，采用先进的自适应模糊PID控制方案对污水处理进行控制。
在某污水处理厂的实施结果表明：其结构合理，安全可靠，技术性能均满足实际需要。
关键词：污水处理；PID；PLC；模糊自适应PIDAbstract: This paper study the application of PID in the sewage treatment system. The PID select the S7-300 series PLC, use WinCC software on the host computer system configuration, use the STEP7 software programming to the next bit machine, the use of advanced adaptive fuzzy PID control scheme to control the sewage treatment. The results of the implementation in a sewage treatment plant: its structure is reasonable, safe, reliable, and technical performance to meet actual needs.Key words: wastewater treatment; the PID; the PLC; fuzzy adaptive PID 中图分类号：U664.9+2文献标识码： A 文章编号：2095-2104（2012）06-0020-02 引言随着人口的增加、经济的发展以及工业步伐的加快，我国城市污水的排放量也同趋增长，现代污水处理厂采用计算机控制日益普通。
SBR法污水处理实验装置PLC控制系统设计————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电气工程设计报告SBR法污水处理实验装置PLC控制系统设计班级：电气优创0801姓名：李良友郝齐心学号：08140107 08140103目录一、任务说明 (1)1.1工艺简介 (1)1.2设计内容： (2)二、设计方案 (3)2.1硬件选择 (3)2.1.1工艺分析 (3)2.1.2 CPU与扩展模块的选择 (3)2.2的I/O端口分配 (4)2.3 电机主电路 (4)2.3.1电机接线图 (4)2.3.2 PLC接线图 (5)2.4 下位机编程 (6)2.4.1下位机编程（手动部分） (6)2.4.2下位机编程（自动部分） (7)2.4.3模拟量输入 (11)2.5 上位机编程 (13)2.5.1主画面 (13)2.5.2参数设定 (14)三、自我评定 (14)参考资料 (15)1 / 20一、任务说明1.1工艺简介SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process ）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
SBR 法污水处理实验装置如下图所示，1、5、12均为水箱，2为水泵，3、11为电磁阀，4为水流量计（用于检测注水流量情况，产生模拟量电流信号），6为搅拌电机，7为曝气头（有三个），8为充气泵，9为气体流量计（用于检测充气流量情况，产生模拟量电流信号），10为排水斗。
主要工艺过程简介如下：1、注水。
此时3打开，2工作，将1内的污水泵入5（内有活性污泥），4可以检测水流量，其余装置均处于不工作状态，注水过程持续一定时间（预先设定好或由人实时控制）后结束，3闭合，2停止工作。
下面进入曝气阶段。
2、曝气。
PID技术在变频控制系统中的应用发表时间：2018-11-02T22:28:50.247Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：邓凯[导读] 摘要：目前我国随着城市规模发展，居民生活用水，工业生产用水量逐步增大，城镇自来水厂及污水处理厂的建设占市政建设的比重也越来越大。
（武汉市排水发展有限公司黄家湖污水处理厂湖北省武汉市）摘要：目前我国随着城市规模发展，居民生活用水，工业生产用水量逐步增大，城镇自来水厂及污水处理厂的建设占市政建设的比重也越来越大。
在污水处理厂中，由于每座污水处理厂都有收集污水的泵站，而提升泵又是收集污水的主要工艺设备，其耗电量占厂内总耗电量很大的比重，所以提升泵运控制过程好坏对于污水设备管理有着重要的意义。
目前我国大多数污水处理厂对于提升泵的运行管理还是采用的是人工调频，及定频后通过高液位关、低液位开的自动控制方式。
这两重方式很大成度上都存在这各自的不足。
为了解决这个问题我们采用PID控制方式，PID（比例积分微分）英文全称为Proportion Integration Differentiation，它是一个数学物理术语。
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
一个控制系统包括控制器、传感器、变送器、执行机构、输入输出接口。
控制器的输出经过输出接口、执行机构，加到被控系统上；控制系统的被控量，经过传感器，变送器，通过输入接口送到控制器。
不同的控制系统，其传感器、变送器、执行机构是不一样的。
比如压力控制系统要采用压力传感器。
电加热控制系统的传感器是温度传感器。
目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器（仪表）已经很多，产品已在工程实际中得到了广泛的应用，有各种各样的能实现PID控制功能的可编程控制器(PLC)。
可编程控制器(PLC) 是利用其闭环控制模块来实现PID控制，而可编程控制器(PLC)可以直接与ControlNet相连，如Rockwell的PLC-5等。
提升水处理效果PID调节在污水处理系统中的成功案例污水处理是确保水环境质量和保护人类健康的重要环节。
然而，由于水质污染程度的不断加剧，传统的污水处理方法已显得力不从心。
为了提高水处理效果，许多污水处理系统引入了PID调节技术，取得了显著的成功案例。
一. 成功案例1：城市污水处理厂以某城市污水处理厂为例，这个大型处理厂每天处理数百吨的污水。
过去，处理厂存在着水质不稳定、污泥处理困难、设备易损坏等问题。
为解决这些问题，处理厂引入了PID调节控制技术。
1. PID调节对水质稳定性的提升通过采集进水和出水的相关水质指标数据，PID调节控制技术能够精准地对处理设备进行调整。
通过调节进水和混合污泥比例、控制溶解氧浓度等参数，处理厂成功地提升了水质的稳定性。
水质不再受到进水波动和环境因素的影响，从而提高了处理效果。
2. PID调节对污泥处理的优化PID调节技术的应用还使得污泥处理变得更加高效、方便。
通过对混合污泥的搅拌、曝气、浓缩等过程的精确控制，降低了处理厂对污泥的处理成本和能耗。
同时，也减少了污泥对系统的影响，延长了设备的使用寿命。
3. PID调节对设备保护的意义在污水处理过程中，设备易受到污染物的侵蚀和损坏。
PID调节控制技术能够实时监测设备的运行状态，通过合理调整处理参数，避免设备超负荷运行，提高设备的稳定性和使用寿命。
二. 成功案例2：工业废水处理厂工业废水的处理难度较大，但通过PID调节控制技术的应用，某废水处理厂取得了令人瞩目的成效。
1. PID调节对污水处理效率的提升工业废水处理厂具有废水种类多、化学成分复杂等特点，因此需要根据实际情况进行灵活调整。
PID调节技术能够根据废水处理需求，智能地调整处理参数，从而提高了废水处理效率和处理能力。
2. PID调节对废水水质的稳定性控制工业废水的水质波动性较大，对处理设备的稳定性提出了更高的要求。
PID调节技术通过精确计算和调整，使得废水的水质能够稳定控制在合理范围内，为处理设备的正常运行提供了保障。
A2 O生化池鼓风曝气变频调速PID控制节能途径摘要：文章根据实际生产中的运行情况，工程概况，系统功能，分析了A2/O 生化池鼓风曝气变频调速PID控制系统在污水处理工艺中的应用及节能途径。
关键词：A2/O；PID控制系统；系统功能；系统构成；系统效应；系统控制鼓风曝气系统的电耗一般占污水处理系统电耗的40%～60%，是污水处理节能的关键。
最根本的节能措施是提高曝气控制效率，降低氧的浪费，减小风量。
最显著的节能方法是鼓风机气量控制节能，即供气供氧设备采用鼓风机变频控制，在PID自动控制下直到溶解氧（DO）浓度稳定在设定值，可解决两方面问题：第一，溶解氧浓度太低污水不能达标；第二，溶解氧浓度太高，不仅浪费电能还可能使活性污泥上浮使出水也不能达标。
根据鼓风曝气变频调速PID控制系统应用在桂林市排水工程管理处北冲污水处理厂污水处理工艺中的良好效果，分析了其系统的控制，对提高污水处理的节能和稳定性有一定的实用性。
1 工程概况1.1 自控概况北冲污水处理厂坐落于桂林市西北面，2003年8月开始扩建，新厂区占地面积38亩，于2005年4月开始试运行，设计日处理能力为3万t，目前实际进厂污水量为2.5万t/日，均达标处理，其进水以生活污水为主。
采用A2/O活性污泥法处理工艺，出水水质达到GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B类标准。
厂内自动化控制系统由就地控制层、现场PLC控制层和中央监控层组成；控制网络为监控通信光纤工业以太网。
PLC控制系统采用西门子SIMETIC S7-300系列可编程控制系统。
各现场控制站分布在各工艺段，与中控室监控计算机通过工业以太网实现通信和数据传输。
中心控制室对污水处理工艺参数采集、显示、修改、设置和管理，对厂区内被控设备运行状态检测、显示，中控室监控计算机通过工业以太网，与各现场PLC控制站交换数据、采集信息，遥控和管理各现场PLC控制站内的机电设备，并按工艺要求实现对其控制。
变频器恒压供水系统应用之PID控制
变频器PID控制; 变频器PID控制是闭环控制，被控系统和变频器要形成闭环。
变频器内部要设PID控制电路。
PID控制应用场合：（1）应用于过程控制。
如恒压供水控制，恒压供气、恒温控制等。
（2）应用于稳速控制。
变频恒压供水系统
1. PID控制组态
1）设置目标量给定端子和目标量。
2）设置反馈量给定端子和反馈量。
3）安装传感器
假设设备为水泵，要求压力为0.6MPa，传感器量程为0~1MPa，输出电压为0~10V，目标信号给定为6V。
反馈电压小于目标电压，升速；反馈电压大于目标电压，降速；反馈电压等于目标电压，恒速运行。
2. PID控制特性
PID控制主要作用是消除震荡和提高恢复的快速性
P控制器——放大器，提高系统反应的快速性，减小静差。
I控制器——积分器，消除系统的振荡。
P、I 参数在现场进行调试。
PID 在恒压供水中的应用
1. 两种控制方式
独立PID控制
间接PID控制，由PLC恒压供水控制系统等和变频器共同组成的供水系统
2.应用举例；
PID应用案例——丹佛斯FC51 变频器PID应用
丹佛斯FC51系列变频器有着非常优良的闭环控制特性，反馈信号取自什么量，就稳定什么量。
取自水泵的压力就组成恒压供水，取自温度就组成恒温控制。
参数选择
工作原理接线图
共同学习，提高技能，服务社会，不足之处欢迎批评指正！本文转自《机电工程家园》。
旋转流管式膜微滤污水处理系统的PLC控制及组态王的显示摘要随着城市和工业的快速发展，环境问题显得日益严重。
污水是破坏环境的一个最主要的因素，严重影响着我们的生活，所以解决污水问题刻不容缓。
但是目前我国污水处理自控系统相对落后，污水处理成本居高不下，污水厂排放的处理过的污水的水质不稳定，所以建立既有效又经济的自控系统才是解决污水处理问题的关键。
旋转流污水预处理是近几年广泛用于污水预处理的一门新技术,它采用了性价比较高的西门子S7-200PLC控制旋转流管式膜微滤污水处理系统。
本装置成本低，操作简单，能更有效的反应污水处理的过程，用于污水处理具有较高的技术经济可行性。
本系统有两套净化处理装置,当一套处于净化状态时,二套处于备用状态。
而当一套发生堵塞时进行一套反冲，同时二套开始净化。
不论是在净化状态还是在反冲状态,均有相应的仪表对流量和压力信号进行检测和记录。
并利用组态控制技术形象地展示了控制系统的工艺流程,便于生产的组织与管理。
软件编程实现了工艺要求,大大提高了工作效率。
关键字：PLC、旋转流管、污水处理、组态王显示、膜微滤Rotary tubular membrane flow sewage treatment system PLC control and configuration of the display of the kingAbstractWith the rapid urban and industrial development, environmental problems become increasingly serious. Water damage to the environment is a major factor, a serious impact on our lives, so the urgency to solve the sewage problem. However, there is relatively backward automatic control system of sewage treatment, sewage treatment costs remain high, sewage plants discharge treated effluent quality of instability, so the establishment of effective and economical automatic control system is the key to solving the problem of sewage treatment.Rotating flow of sewage pretreatment is widely used in recent years a new wastewater pretreatment technolog.it uses the higher price of Siemens S7-200PLC control the rotation flow tubular membrane wastewater treatment system. The device of low cost, simple operation, more effective response to the sewage treatment process for sewage treatment has a high technical and economic feasibility. The system has two sets of purification device, when set in a clean state, the two sets in a standby state. When a blockage occurs when a kick at the same time two sets of starting clean. Whether in state or in the recoil state of purification, have the appropriate instrumentation for flow and pressure signals were detected and recorded. Configuration control technology using the image display process control system, easy production organization and management. Software programming of the technical requirements, greatly improving the work efficiency.Key words:PLC;rotary flow control;sewage treatment;kingview Configuration microfiltration目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1国内外污水处理自控系统的发展形势 (1)1.1.1国外污水处理自控系统的发展状况 (1)1.1.2国内污水处理自控系统的发展状况 (1)1.2设计的主要研究内容 (2)第二章污水来源及污水处理的概述 (3)2.1污水来源概述 (3)2.2 污水处理概述 (3)2.2.1 污水处理中的几个常见指标 (3)2.2.2 污水处理的方法 (4)第三章污水处理的工艺技术的现状 (5)3.1污水处理的工艺技术现状 (5)3.2膜和膜分离技术的分类及特点 (5)3.2.1膜的定义和分类 (5)3.2.2膜分离技术的分类 (6)3.2.3膜分离技术的特点 (8)第四章 PLC介绍及设计方案的确定 (10)4.1PLC的介绍 (10)4.2 PLC系统的设计分析 (11)4.2.1 PLC的结构 (11)4.2.3PLC设计的主要内容 (12)4.3旋转流管式膜微滤污水处理的基本内容 (13)4.4污水处理PLC控制系统的设计分析 (13)4.4.1膜微滤污水处理的过程 (13)4.4.2污水处理的控制要求 (14)4.4.3变频器介绍 (15)4.4.4变频器的选型 (15)4.4.5电机参数及变频器参数 (16)第五章硬件部分的设计 (17)5.1PLC及模块的选择 (17)5.1.1PLC的选择 (17)5.1.2CPU的选型 (18)5.2PLC控制系统的硬件组成 (19)5.2.1PLC控制系统的构成 (19)5.3其他硬件设备选用 (20)5.3.1断路器的选用 (20)5.3.2熔断器的选用 (20)5.3.3热继电器的选用 (21)5.4系统I/O点的配置 (21)5.5系统I/O地址分配表 (24)第六章系统的软件设计及组态监控 (27)6.1系统流程图的设计分析 (27)6.2系统的程序流程图 (27)6.3 PLC程序的编写 (28)6.4组态软件介绍 (33)6.4.1组态软件产生的背景 (33)6.4.2组态软件的功能特点发展方向 (33)6.5组态监控显示 (34)6.5.1组态王数据库 (34)6.5.2组态监控界面 (36)6.5.2实时曲线的显示 (37)6.5.3历史曲线的显示 (38)6.6组态王监控程序 (39)结论 (43)参考文献 (44)附录 (45)致谢 (53)第一章绪论1.1国内外污水处理自控系统的发展形势1.1.1国外污水处理自控系统的发展状况国外的一些发达国家，如美国、日本、德国等国，由于这些国家经济十分发达，并较早地实现了工业现代化。
污水处理PLC控制简介污水处理是一项重要的环保工程，PLC（Programmable Logic Controller）控制系统在污水处理过程中起到了关键的作用。
本文将介绍污水处理PLC控制的相关内容。
污水处理过程污水处理过程包括预处理、初级处理、二级处理、三级处理等多个步骤。
PLC控制系统主要用于控制和监测处理过程中的各种设备和工艺。
PLC在污水处理中的应用1. 阀门控制：PLC可以通过控制阀门的开关来控制流量的调节，在不同的处理阶段实现流量的控制。
2. 泵控制：PLC可以控制泵的启停和流量调节，确保处理过程中的水流畅稳。
3. 混合槽控制：PLC可以控制混合槽中底部搅拌器的启停和调速，以保证污水在混合槽中充分混合。
4. 曝气控制：PLC可以控制曝气机组的启停和风量调节，以提供足够的氧气供给。
5. 污泥浓度控制：通过控制混合槽和污泥浓缩池底部的污泥出料阀门，PLC可以实现污泥浓度的控制和调节。
PLC在污水处理控制系统中的优势1. 稳定性：PLC控制系统具有较强的抗干扰能力，可以有效应对污水处理过程中的各种突发情况，保障处理效果的稳定性。
2. 可靠性：PLC控制系统采用模块化设计，故障率较低，能够提供高可靠性的运行。
PLC故障时可以进行快速的维修和更换。
3. 灵活性：PLC控制系统具有较强的灵活性，可以根据处理工艺的需要进行调整和优化，提高处理效率和质量。
4. 监测功能：PLC控制系统可以对各个设备和工艺参数进行实时监测和记录，方便运维人员进行故障排查和性能优化。
污水处理PLC控制系统通过对各个设备和工艺参数的控制和监测，能够实现污水处理过程的稳定运行和高效处理。
随着技术的不断发展，PLC控制系统在污水处理领域的应用将会越来越广泛，为环保事业做出更大的贡献。
参考文献1. , 污水处理中PLC控制系统的应用研究, 《环境保护科学与技术》, 2023.2. , PLC在污水处理控制中的优势与应用, 《环保工程技术》, 2023.。
PID控制系统在废水处理中的应用PID控制系统是一种常用的自动控制系统，其在废水处理领域具有广泛的应用。
本文将从PID控制系统的基本原理、在废水处理中的应用案例以及优点与局限性等方面进行探讨。
一、PID控制系统的基本原理PID控制系统是由比例、积分和微分三个环节组成的调节器。
其基本原理是根据被控量与设定值之间的差异，通过改变输出控制量来使差异最小化。
具体而言，比例环节根据实际差异进行比例放大，积分环节根据差异的累积积分调整，微分环节根据差异的变化率进行微分调节。
二、PID控制系统在废水处理中的应用案例1. pH值调节在废水处理中，pH值的调节对于处理效果至关重要。
传统的手动调节方式不仅耗时费力，而且易受人为因素的影响。
而PID控制系统通过实时监测废水的pH值，并根据设定值进行自动调节，准确且高效地控制废水的酸碱度。
2. 溶解氧浓度调节溶解氧浓度是衡量废水处理过程中氧化还原反应进行程度的重要参数。
PID控制系统可以通过实时监测溶解氧浓度，并根据设定值自动控制氧气供应量，从而保证废水处理过程中氧化反应的高效进行。
3. 氨氮浓度控制氨氮是废水中常见的一种污染物，其浓度过高可能导致水体富营养化等问题。
PID控制系统可以通过实时监测废水中的氨氮浓度，并根据设定值自动调节氨氮的去除工艺，确保废水中氨氮的浓度控制在合理范围内。
三、PID控制系统的优点1. 稳定性强PID控制系统采用闭环控制方式，通过不断的反馈调节，可以使系统始终保持在稳定状态，提高废水处理的稳定性。
2. 自动化程度高PID控制系统可以根据设定值自动调节控制量，无需人工干预，大大提高了废水处理的自动化程度。
3. 可调节性好PID控制系统的比例、积分和微分参数可以根据实际情况进行调整，以适应废水处理过程中的不同要求。
四、PID控制系统的局限性1. 参数调整困难PID控制系统的参数调整需要凭借经验和实验，且在废水处理的实际应用中，不同的废水处理工艺往往需要不同的参数调整方式，因此存在一定的困难性。
变频器的PID控制功能PID控制是一种常用的控制方法，广泛应用于各种自动控制系统中，包括变频器。
PID控制器能够通过不断调整输出信号，使得被控制对象的输出能够尽可能接近设定值，从而实现精确的控制。
在变频器中，PID控制功能能够提高变频器的性能和稳定性，使得其更加适用于各种实际运行场景。
变频器的PID控制功能主要包括三个部分：比例控制、积分控制和微分控制。
比例控制对应于比例（P）项，积分控制对应于积分（I）项，微分控制对应于微分（D）项。
这些项分别反映了控制过程中的偏差、历史偏差和未来偏差对输出信号的影响，通过综合这些项的作用，PID控制器能够实现精确的控制。
在变频器中，PID控制器通常会采用闭环控制方式，即通过对输出信号进行反馈，不断调整控制器的输出。
首先，需要测量被控对象的输出信号和设定值的偏差，然后通过比例控制器根据偏差的大小来调整输出信号的幅度。
比例控制器的输出信号与偏差成正比，当偏差增大时，输出信号的幅度也会增大。
这样可以快速地将输出信号调整到接近设定值的范围内。
然而，仅仅使用比例控制器往往会导致过调和震荡的问题。
因此，需要引入积分控制和微分控制来消除震荡。
积分控制器会根据偏差的累积值来调整输出信号的幅度。
当偏差存在一定的累积值时，积分控制器的输出信号会逐渐增大，从而加快接近设定值的速度。
微分控制器则根据偏差变化的速率来调整输出信号。
当偏差的变化速率较快时，微分控制器的输出信号会增大，从而迅速调整输出信号的幅度。
PID控制器通常需要进行一定的参数调整，以便实现更好的控制效果。
这些参数包括比例系数、积分时间和微分时间。
比例系数决定了比例控制对输出的影响程度，积分时间决定了积分控制对输出的累积影响程度，微分时间决定了微分控制对输出的快速调整程度。
对于不同的被控对象和控制要求，需要根据实际情况进行参数调整，以获得最佳的控制效果。
综上所述，变频器的PID控制功能能够实现精确的控制，提高变频器的性能和稳定性。
污水系统中表曝机变频调速的pid控制
摘要：本文介绍了使用上位机、西门子Ｓ7-200系列PLC和Micromaster430变频器来实现水处理系统中的变频调速的监控方案，分析了该系统的主要组成部分及特性。
关键词：变频器、PLC、PID控制
曝气系统的工艺描述。
污水处理工艺一般包括生物处理阶段。
生物处理过程是个复杂的生化反应过程，曝气是其中的一个十分重要的环节，不同的处理工艺，曝气的方法也有所差异。
苏州高新区第二污水处理厂一期工程由上海市政工程设计研究院承担设计，采用了荷兰DHV公司Carrousel氧化沟工艺。
一期处理规模为40,000m3/d,于2004年11月开始进水调试并投人运行。
曝气过程为:污水连续进入氧化沟，沿廊道向一个方向流动，直至出口，污水从入口到出口所经历的时间(停留时间)通常十几个小时（设计为13.9小时），在这段时间内，倒伞形叶轮曝气机向池中的污水进行充氧。
从水处理的生物过程来看，曝气作用的一种直观解释为:污水中的菌胶团(一种经驯化的细菌)在生存期内可以吸附并吃掉污水中的细菌，将有机物分解，而曝气就是为了向菌胶团提供充足的氧气，满足其生存并大量繁殖的需要。
污水处理厂的曝气系统必须进行控制，因为:第一，必须适时提供菌胶团生存和繁殖所需的氧气量。
氧气量在生物处理中，少了会降低细菌分解的效果，延长处理时间等；多了会发生细菌的过氧化，同样降低活性，不利于处理。
第二，曝气机是该污水厂的主要供气供氧设备，一年四季长期运行，单机功率为93KW，总共6台，耗电量所占的比重很大（大于50%），在满足充氧要求的前提下尽量降低电耗，对减少运行成本起到重要作用。
曝气控制的首要问题是如何确定充氧量。
对于需处理污水，在其停留时间内，亦即曝气时间内需要多少氧气(或空气)与下列污水的水质指标有关:BOD5(生物需氧量)、CODcr(化学需氧量)、SS(悬浮物)、水量及其温度等。
根据工艺理论，冲氧量的理论值可以由经验公式计算得到，而在运行当中，充氧量应根据进水水质、水量的变化相应地调整。
但是存在这样的问题，污水水质指标大多依靠实验测定，而测定时间需要数小时，甚至数天，这对实时控制的作用不大，在线的水质检测设备价格昂贵，目前国内还没有运行的例子，所以，污水在曝气池进行生物反应的过程当中，各种指标的变化，包括氧的需求量的变化很难实现定量的描述，微生物耗氧的速率怎样变化还不能在线确定。
为了从宏观上控制曝气效果，减小盲目性，引入了”溶解氧”这一中间参数，溶解氧参数可以通过仪表在线监测。
工程上认为，对于连续流的曝气池，无论水
质、水量、水温等扰动如何变化，只要污水在曝气池出口的溶解氧浓度保持在某一设定值(如2mg/l)，就能从宏观上恰当地满足菌胶团繁殖、有机物分解的需要，保持污泥活性，实现污水的连续处理。
在充氧量理论计算值的基础上，污水中溶解氧含量的偏差与曝气机充氧量的增量(或减量)成反比，即溶解氧值偏小，充氧量向大调，溶解氧值偏大，充氧量向小调。
充氧量的调节依靠曝气机的转速高低。
在实际控制中，曝气机的充氧量设定值为工艺理论值，这一值经溶解氧反馈信号比较后，根据偏差实时调节充氧量的增减，最终使污水的溶解氧值稳定在设定值。
从风量的调节到溶解氧反馈信号的变化对自控系统来说是典型的纯滞后过程，滞后时间τ大约8分钟以上。
二、曝气控制系统实例苏州污水处理厂曝气系统采用六台倒伞形叶轮曝气机，每组氧化沟3台，其中一台为定速，两台未变频控制，变频器采用了西门子的Micromaster430泵类、风机专用型变频器。
曝气系统的控制装置采用西门子S7 400系列PLC(可编程逻辑控制器)，上位机组成。
PLC具有包括PID等丰富的操作指令，并配有全面和安全的输入输出接口，曝气系统的PLC是污水处理厂自控系统的组成部分，和中央控制室的上位计算机实现通信。
通过上位机组态软件（Ifix）动态地反映在线数据，如溶解氧值、温度、频率及设备状态等，操作人员可以进行即时的参数修改。
工程上为了便于运行管理，曝气系统通常采用3种控制模式，如(1)充氧量恒定控制。
(2)曝气倍率控制。
(3)DO(溶解氧)控制其中模式(1)是人为地设定曝气机频率并保持恒定，这种方式在水量和水质稳定的情况下，能够满足处理要求，但是曝气效果不稳定，不便于节能控制。
模式(2)是人为地设定曝气机频率与进水流量的倍率，按倍率调节频率，是一种开环控制方法。
在水质稳定的情况下能够满足处理要求。
上述两种模式控制简单，运行中对设备的磨损较小。
模式(3)是一种闭环调节的自动控制模式，根据溶解氧的偏差来曝气机的频率。
这种模式可以在现有条件下实现水量、水质的最优控制，曝气效果最佳，节能效果最显著。
下面对该模式作具体介绍。
三、DO(溶解氧)控制策略。
曝气所需的风量与溶解氧的关系是非线形的，按工艺理论，它们之间可以在经验的基础上建立数学模型，为便于控制，它们的关系可以定性的认为是纯滞后的惯性环节，并可以分段线性化。
因此控制方法采用应用广泛的PID控制技术。
具体采用的是滞后补偿的PID控制。
通过溶解氧反馈，克服水质、水量、水温等扰动，使曝气池污水的溶解氧含量维持在设定值。
r1(kT):溶解氧的给定值。
ΔU1(kT):曝气机充氧量的增量。
U0(kT):曝气机充氧量的计算给定量。
Y1(kT):曝气池溶解氧的测量值。
e1(kT):溶解氧的给定值与检测值的差值。
D1(z):增量式PID调节器(PLC功能指令)。
G1(s):溶解氧与充氧量的传递函数。
N1(s):水质、水量、水温等扰动。
T1:采样周期。
工艺上要求曝气池出口附近的污水始终保持一个稳定的溶解氧设定值，而不直接考虑水质、水量、水温等的影响，因此，溶解氧信号可以作为反馈与其设定值进行比较，由PID调节器D1(z)根据其偏差输出相应的鼓风机流量的增量。
即另外，菌胶团与氧的作用过程具有纯滞后特性，有必要引入滞后补偿，如Smith 预估器。
闭环z传函增量式PID调节器输出描述如下: 其中K1P为比例因子，
K1i为积分因子，K1d为微分因子，采样周期T取T1 当考虑纯滞后补偿时τ为纯滞后时间关于主控系统PID参数的设定问题，对于采样周期T1，因为污水水质、水量等变化不会很快，溶解氧的变化通常也不会太快，同时T1应该大于T2，所以，T1的选择可以长些，如30秒。
由于对溶解氧的调节并不要求十分迅速，其动态特性可以适度放宽，K1p、K1i、K1d的可取范围较大，但取得最合适的组合数值并非易事。
溶解氧与风量的关系存在非线性，PID参数的取值是有适用范围的，因此可以采用变参数PID，根据不同季节、不同水质、水量寻求不同的规律，这种规律由工艺设计给定。
实际在稳定运行中，PID参数常常采用试凑的方法进行调整，这时应注意，首先K1p由小到大，然后K1i由大到小，最后K1d 由小到大。
另外，每次启动串级控制系统时，应该首先运行副控系统，待副控系统稳定后，手动设定风量给定值U0(kT)，实行开环调节风量，同时与溶解氧反馈值比较，待误差较小且稳定后，再投入主控闭环系统，这样可减小偏差对系统的冲击，提高系统稳定性。
还应注意，污水处理的环境比较恶劣，特别是水质仪表的使用和维护对自控的影响很大，据国外的运行经验，仪表的采样周期不宜太短，设备的调节频率不宜太高。
3总结要把握曝气系统的生物过程或水质处理过程必须结合工艺理论，运用现代控制理论和智能控制理论的相关内容，对系统的某些结构和参数进行辩识和估计，在大量数据和运行经验的基础上运用诸如模糊技术、神经网络技术以及专家系统等智能化手段，才能由细节到宏观实现对水质处理过程的全面控制，另外，引入先进、智能的在线水质检测装置也会更直接地提供控制依据。
随着环境治理力度的加大和相关指标的制定，污水处理过程的控制要求将会越来越高。
参考文献：
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