随着我国经济的快速发展和城市化进程的快速推进,城市污水的排放量也在迅速增长,大量没有经过处理的城市污水排放到河流、湖泊等地表水系,严重污染了水环境。“水危机”日趋严重,水环境污染和水资源紧缺已成为城市可持续发展的严重制约因素。为保护环境,将自动化技术、计算机技术、通信技术应用于污水处理控制过程,研制一套适合我国国情的污水处理自动检测与控制系统,综合应用先进的仪表仪器、自动化装置、各种新型专用设备和可靠性的PLC及计算机,不仅能保证污水处理过程的稳定、可靠、安全运行,而且对于提高污水处理的质量和效率、实现我国节能减排具有重大的经济和社会效益。本文以山东某城市污水处理厂工程的开发为背景,分析了国内外城市污水处理发展现状、城市污水处理系统的基本原理、基本工艺流程及对控制系统的要求,从实现企业综合自动化目标出发,设计了一套适合我国国情的分布式污水处理控制系统,详细阐述该控制系统的总体设计方案以及主要环节的具体控制方案,从选型、整体结构、功能、软硬件设计到实施的全过程。反应池溶解氧控制是污水处理厂最为关键的环节,对污水处理效果和节能降耗发挥着重要作用。针对污水处理溶解氧对象具有大时变、大滞后、强非线性和干扰量大等特点,难以建立精确的数学模型,采用传统PID控制难以获得理想控制效果。本文结合模糊控制和PID控制的优点,根据模糊推理离线生成的PID参数控制表,在线修改PID参数。利用VC开发优化控制软件,设计并实现了溶解氧模糊PID控制系统。仿真和实际运行表明该系统有效提高了系统的抗干扰能力和适应参数变化的能力,具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点。本文设计的城市污水处理自动控制系统在自动化程度和安全可靠性上满足了现代污水处理的要求,减少了日常的运行管理工作,降低了污水处理的成本。该系统已经投入运行,并通过验收。该系统处理后的各项出水指标均达到GB18918-2002一级A排放标准,产生了良好的社会和经济效益,具有较大的推广价值。