第1章 自动控制基础知识 1
1.1自动控制系统的概念与构成 1
1.1.1自动控制系统的概念 1
1.1.2自动控制系统的构成 5
1.1.3自动控制系统的分类 7
1.2传递函数与环节特性 11
1.2.1方块图和传递函数 11
1.2.2典型环节的动态特性及传递函数 14
1.3自动控制系统的过渡过程及品质指标 21
1.3.1典型输入信号 21
1.3.3自动控制系统的过渡过程 23
1.3.2自动控制系统的静态与动态 23
1.3.4自动控制系统的品质指标 25
1.4自动控制的基本方式 27
1.4.1位式控制 28
1.4.2比例控制 30
1.4.3比例积分控制 34
1.4.4比例积分微分控制 38
1.4.5控制方式的选择 41
1.4.6控制参数整定 42
1.5双位逻辑控制系统 46
1.5.1逻辑代数初步 46
1.5.2真值表 51
1.5.3卡诺图 52
1.5.4双位逻辑系统的结构与实现方法 56
1.5.5逻辑控制系统的建立 59
1.6控制科学与技术的发展 61
1.6.1计算机控制系统概述 61
1.6.2智能信息处理技术 64
1.6.3控制理论的完善与控制技术的发展 66
思考题与习题 67
第2章 给排水自动化仪表与设备 68
2.1检测技术基础 68
2.1.1检测的概念 68
2.1.2检测仪表的组成 69
2.1.3仪表的性能指标 71
2.1.4检测仪表的发展方向 78
2.2典型水质检测仪表 79
2.2.1pH值检测仪表 79
2.2.2电导率检测仪表 83
2.2.3溶解氧检测仪表 86
2.2.4浊度检测仪表 89
2.2.5生化需氧量（BOD）检测仪表 94
2.2.6化学需氧量（COD）检测仪表 97
2.2.7紫外（UV）吸收检测仪表 100
2.2.8总有机碳（TOC）检测仪表 101
2.2.9总需氧量（TOD）检测仪表 103
2.2.10余氯在线检测仪表 105
2.3.1水质自动监测站（点）的选定 108
2.3水质自动监测系统 108
2.3.2自动站水样的采集 110
2.3.3自动监测的项目和仪器的选定 111
2.3.4数据的传输及处理 112
2.4工作参数在线检测仪表 113
2.4.1流量检测仪表 113
2.4.2压力检测仪表 133
2.4.3液位检测仪表 137
2.5可编程控制仪表 142
2.5.1概述 142
2.5.2PLC控制系统与电器控制系统的比较 145
2.5.3PLC的基本组成 149
2.5.4PLC的工作原理 155
2.5.5PLC的性能指标与发展趋势 157
2.6执行设备 159
2.6.1往复泵及其调节 159
2.6.2离心泵及其调节 162
2.6.3调节阀的基本特性 168
思考题与习题 171
第3章 水泵及管道系统的控制调节 173
3.1调节的内容与意义 173
3.2水泵—管路的双位控制系统 173
3.3水泵的调速控制 178
3.3.1水泵调节的类型 178
3.3.2水泵的调速方法 180
3.3.3水泵调速运行的方式 182
3.4恒压给水系统控制技术 182
3.4.1变频调速恒压给水技术 182
3.4.2恒压给水系统压力控制点的位置 184
3.4.3气压给水系统的控制问题 187
3.4.4变频调速给水系统中水泵的组合优化 189
3.5污水泵站组合运行系统 193
3.5.1控制系统的构成 193
3.5.2系统软件设计 194
3.5.3运行效益分析 196
3.6给水监控与调度系统 196
3.6.2数据管理和应用 197
3.6.1系统结构和功能 197
3.6.3中心调度室的设施 198
3.7给水监控系统应用实例 199
3.7.1给水监控系统的技术功能 199
3.7.2数学模型分析及水泵并联特性动态显示 201
3.7.3抗干扰问题 202
思考题与习题 203
第4章 给水处理系统控制技术 204
4.1混凝投药单元的控制技术 204
4.1.1混凝与混凝控制 204
4.1.2混凝控制技术分类 205
4.1.3几种典型的混凝控制技术简介 207
4.1.4流动电流混凝控制技术 213
4.1.5透光率脉动混凝投药控制技术 223
4.1.6絮体影像混凝投药控制技术 231
4.1.7混凝投药智能复合控制技术 235
4.2沉淀池运行控制技术 244
4.2.1技术概况与分类 244
4.2.2应用实例1 245
4.2.3应用实例2 246
4.2.4应用实例3 247
4.2.5应用实例4 248
4.3滤池的控制技术 249
4.3.1滤池控制的基本内容与基本方式 249
4.3.2虹吸滤池的运行控制实例 249
4.3.3V型滤池监控系统 252
4.4.1氯投加系统与设备 258
4.4氯气的自动投加与控制技术 258
4.4.2氯气投加的自动控制 260
4.4.3应用中的一些问题 262
4.5供水企业监视控制和数据采集（SCADA）系统 263
4.5.1供水企业SCADA系统概述 263
4.5.2系统总体结构 264
4.5.3系统站点组成 268
4.5.4系统检测及控制功能 273
思考题与习题 276
第5章 污水处理厂的检测仪表与ICA技术 277
5.1概述 277
5.1.2设计与安装仪表设备的要点 278
5.1.1安装仪表设备的目的 278
5.2污水处理厂的检测项目与取样 279
5.2.1常规检测项目 279
5.2.2检测的取样 280
5.3检测仪表与方法的选择 284
5.3.1仪表的安装位置与检测对象 284
5.3.2检测仪表与方法的选择 284
5.4污水处理厂常用的检测方法与仪表设备 293
5.4.1流量的检测方法与设备 293
5.4.2污泥浓度的检测方法与仪表 296
5.4.3污泥界面的检测方法与仪表 298
5.4.4有机物的检测方法与仪表 299
5.4.5呼吸仪的检测原理及其测量方法 301
5.4.6营养物在线传感器 304
5.4.7采样系统 306
5.4.8检测信号的变换方法 306
5.4.9信号的接收及其仪表设备 309
5.4.10仪表设备的设置 310
5.5污水处理系统ICA技术及其现状 311
5.5.1ICA技术及其运行目标 312
5.5.2ICA技术的限制性和促进性因素 313
5.5.3ICA技术在国外的应用现状 314
思考题与习题 317
6.1.1监视控制方式 319
6.1监视控制方式与项目的选择 319
第6章 污水处理厂的监视控制与自动控制 319
6.1.2监视控制项目 322
6.2监视控制仪表设备的选择 323
6.2.1监视操作仪表设备 324
6.2.2控制设备 327
6.3污水处理厂的计算机控制系统 329
6.3.1计算机控制系统的基本组成与特点 330
6.3.2计算机控制系统的分类 333
6.3.3计算机控制系统的规划与设置 337
6.3.4计算机控制系统的设备选择 340
6.4.1污水泵站的自动控制 341
6.4污水泵站的自动控制及其设备 341
6.4.2污水泵站的远距离监视控制 347
6.4.3排水泵站计算机控制与管理系统的应用 350
6.5生物脱氮系统的控制和优化 354
6.5.1曝气量和DO浓度的控制 354
6.5.2内循环回流量的控制 356
6.5.3外碳源投加量的控制 357
6.5.4SRT和污泥排放量的控制 357
6.5.5污泥回流量的控制 358
6.5.6分段进水的控制 359
6.6厌氧生物处理系统的过程控制 360
6.6.1厌氧处理工艺的控制目标和主要测定变量 361
6.6.2pH值和Eh对厌氧消化过程的影响 362
6.6.3温度对厌氧生物处理的影响 364
6.6.4厌氧生物处理过程中的监测和控制 365
6.6.5厌氧消化过程中硫化氢毒性物质的控制 367
6.6.6厌氧消化过程控制因素 368
6.7SBR的控制与优化 370
6.7.1实现SBR法自动控制的必要性 370
6.7.2SBR法自动控制的策略及意义 372
6.7.3以DO、pH和0RP作为SBR法的实时控制参数 372
6.7.4SBR法计算机自动控制系统的研制 377
6.8生物除磷系统的控制与优化 378
6.8.1生物除磷系统的主要环境影响因素 378
6.8.2生物除磷工艺系统的优化设计 380
6.9.1污水预处理设施 384
6.8.3生物除磷工艺的运行优化 384
6.9污水处理厂的自动控制及应用 384
6.9.2初次沉淀池 385
6.9.3曝气池 386
6.9.4二次沉淀池 391
6.9.5加氯消毒混合池 393
6.9.6污泥浓缩池 394
6.9.7厌氧消化池 394
6.9.8污泥脱水预处理设施 395
6.9.9脱水机 396
思考题与习题 397
参考文献 399