污水處理廠電氣自控系統(tǒng)的技術(shù)分析與運(yùn)用

彭峰

摘 要：在現(xiàn)代城市生態(tài)化發(fā)展中，工業(yè)化的進(jìn)程加速導(dǎo)致多種城市污染現(xiàn)象的發(fā)生。其中的水資源匱乏以及環(huán)境污染成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。水資源問題引發(fā)了多種環(huán)境問題，使我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)發(fā)展受到限制，不能夠滿足生態(tài)環(huán)境發(fā)展的所需。所以現(xiàn)階段城市發(fā)展中應(yīng)通過對(duì)電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)運(yùn)用，提高污水處理的有效性，解決城市發(fā)展污水污染的問題，積極推動(dòng)我國(guó)城市化進(jìn)程，加速實(shí)現(xiàn)智慧城市的管理和運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;電氣;自控系統(tǒng);運(yùn)用技術(shù)

1污水處理廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)

（1）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)各臺(tái)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并通過信息數(shù)據(jù)采集，對(duì)各控制元素、控制對(duì)象及環(huán)節(jié)，進(jìn)行控量的有效監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理廠各設(shè)備運(yùn)行、各環(huán)節(jié)工作的控制。對(duì)于城市生活污水處理廠而言，高效率的控制機(jī)制，能夠更好地滿足實(shí)際需求。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在自動(dòng)化控制體系的構(gòu)建中，通過控制量的分析與控制，實(shí)現(xiàn)電氣與自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)，有效滿足污水處理廠的運(yùn)行需求。

（2）在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，基于污水處理過程量的數(shù)據(jù)采集，以及相關(guān)參數(shù)的校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市污水處理流程的分析與控制。因此，在控制體系中，主要由PLC程序設(shè)計(jì)、VB程序設(shè)計(jì)兩部分來構(gòu)建。其中，PLC程序設(shè)計(jì)在系統(tǒng)中起自動(dòng)化檢測(cè)功能，而VB程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)PLC與PC的數(shù)據(jù)通信，以確保控制數(shù)據(jù)信息的反饋。因此，在自動(dòng)化控制體系的構(gòu)建中，要基于污水處理廠電氣與控制數(shù)據(jù)所需，合理構(gòu)建系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化設(shè)計(jì)。

2污水處理過程中出現(xiàn)的問題

隨著城市城區(qū)人口的繼續(xù)增加，管網(wǎng)配套設(shè)施不斷改進(jìn)，污水收集的量也在不斷增加，尤其是在梅雨季節(jié)。當(dāng)進(jìn)水超過了設(shè)計(jì)的負(fù)荷時(shí)，大量的污水沒有經(jīng)過充分的處理就直接排走，已經(jīng)成為城市現(xiàn)階段急需解決的當(dāng)務(wù)之急。例如受到各種原因的影響，污水廠的全年進(jìn)水量將及其不均。能夠處理的污水非常有限，在很大程度上造成了能耗和水量的過度浪費(fèi)，二沉池配水不夠均勻，偏流非常嚴(yán)重，不但增加了工作的強(qiáng)度，而且也難以及時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)的效果。二沉池負(fù)荷較高的情況下，會(huì)造成翻泥現(xiàn)象，甚至?xí)绊懗鏊馁|(zhì)量。目前的污水處理工藝中各自存在不同的問題，需要對(duì)污水處理系統(tǒng)的實(shí)際操作情況進(jìn)行詳細(xì)的分析之后，采取相應(yīng)的方法解決。

3污水處理中電氣工程自控系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1PLC控制站設(shè)計(jì)

通常來講，在污水處理過程當(dāng)中，因?yàn)槲鬯幚砉に嚨牟环€(wěn)定性，會(huì)影響污水處理水平。而PLC控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠保證污水處理控制水平得到更好提升。比如在污水?dāng)?shù)量處理過程當(dāng)中，通過妥善設(shè)計(jì)PLC控制站，處理人員能夠全面了解生活污水與化學(xué)污水排放完畢后在系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間，并了解污水處理過程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，結(jié)合污水內(nèi)部微生物的代謝情況，將污水處理過程之中附著在微生物上部的細(xì)菌進(jìn)行綜合處理，防止水源出現(xiàn)二次污染，保證水分子能夠快速被氧化、分解。

結(jié)合污水處理廠的污水處理流程，通過安裝合理的PLC控制站，包括各項(xiàng)檢測(cè)儀表，將污水處理中心控制室建設(shè)在地面，電氣工程自控系統(tǒng)運(yùn)用PLC控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)所采用的控制模式比較先進(jìn)，通常采用開放計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與流行通用組態(tài)軟件和PLC模塊。在系統(tǒng)配置當(dāng)中，包括功能設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，有關(guān)人員要按照不同的工藝處理流程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

除此之外，在設(shè)計(jì)污水處理廠內(nèi)部的監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要遵守分層分布設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。電氣工程自控系統(tǒng)主要分為兩層，分別是現(xiàn)場(chǎng)控制單元與中控室層，利用PLC模塊能夠保證監(jiān)控設(shè)備的監(jiān)管功能得到更好發(fā)揮。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控單位不但能夠接收中控室層的各項(xiàng)指令，并將指令傳輸?shù)街锌厥覍樱€能夠在系統(tǒng)內(nèi)部，組成比較獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)。結(jié)合PLC模塊的運(yùn)行情況，設(shè)計(jì)人員能夠獨(dú)立完成對(duì)污水處理廠內(nèi)部各項(xiàng)設(shè)備的監(jiān)管。

3.2自控儀表的設(shè)計(jì)

為了提高處理污水的工作效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)水質(zhì)的參數(shù)實(shí)時(shí)把控，通過對(duì)污水處理流程的分析，在污水處理自動(dòng)化控制流程內(nèi)設(shè)計(jì)在線檢測(cè)儀表。在線檢測(cè)儀表的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮工藝流程、現(xiàn)場(chǎng)情況，檢測(cè)儀表的主要作用是檢測(cè)污水處理工藝參數(shù)，將檢測(cè)后的參數(shù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入到PLC控制站，再由PLC控制站傳送至中央管理層，使檢測(cè)人員實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理的有效控制。在儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，通過對(duì)自控儀表位置的合理設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量液體、壓力、流量以及pH值的有效測(cè)量，有效提高污水處理的效率。

3.3完善控制體系，實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控

污水處理廠在自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)實(shí)現(xiàn)中控室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完備性，從而實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控覆蓋。（1）在電氣與自控設(shè)計(jì)中，要著力完善控制體系，通過高功率系統(tǒng)的創(chuàng)設(shè)，更好滿足實(shí)際需求。如在監(jiān)控計(jì)算機(jī)的選擇中，可以選擇SIEMENS的WINCC組態(tài)軟件，能夠有效實(shí)現(xiàn)集中控制，保障自動(dòng)化控制體系的控制功能。（2）全自動(dòng)化控制對(duì)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)有更高要求，要求系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)著眼于全局，能夠基于各流程要素的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的升級(jí)改進(jìn)，以更好地提高控制效率。（3）污水處理廠要優(yōu)化計(jì)算機(jī)控制體系結(jié)構(gòu)，特別是在自控體系建設(shè)中，要從實(shí)際需求出發(fā)，通過全廠監(jiān)控設(shè)計(jì)，提高自控效率。

3.4提升電氣自控系統(tǒng)的污水處理效果

在污水處理之中，如何降低電氣系統(tǒng)消耗，提升污水處理效率，已經(jīng)成為污水處理工作的重中之重，提升污水處理設(shè)備的維護(hù)水平，降低損耗，進(jìn)而保障污水處理系統(tǒng)的有序運(yùn)行。在污水處理系統(tǒng)當(dāng)中，通過安裝PLC模塊，對(duì)污水處理系統(tǒng)實(shí)施分級(jí)管理，能夠更好的減少信息系統(tǒng)傳輸量，保證污水處理系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，提升系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，結(jié)合各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行高效監(jiān)控，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制目標(biāo)。

為了保證電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝中的應(yīng)用效果，有關(guān)人員要根據(jù)污水處理工藝的使用情況，加強(qiáng)集中管理，在控制方面，可以采用分散處理方法對(duì)污水中央處理設(shè)備進(jìn)行管理。有效提升污水處理系統(tǒng)的抗干擾性能，保證污水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活控制，加強(qiáng)電氣工程自控系統(tǒng)的運(yùn)用至關(guān)重要。將電氣工程自控系統(tǒng)運(yùn)用到污水處理工藝之中，能夠保證污水處理環(huán)節(jié)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)與頻率均符合有關(guān)規(guī)定，保證污水處理系統(tǒng)的有序運(yùn)行。

3.5檢測(cè)及控制

在污水處理廠電氣自控系統(tǒng)運(yùn)行中，粗、細(xì)格柵的具體自動(dòng)控制功能：第一，通過入水粗格柵設(shè)計(jì)，可以有效阻攔污水里較大固體垃圾，將其及時(shí)清除。在粗格柵前后設(shè)置超聲波液位差計(jì)控制粗格柵的啟停，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制系統(tǒng)的使用目的。第二，在進(jìn)水泵控制的過程中，通過變頻控制方法的使用，將進(jìn)水泵設(shè)定為恒定水位，使自控系統(tǒng)根據(jù)集水池液位的狀況，進(jìn)行水泵啟動(dòng)停止和速度的控制，提高污水處理的整體效率。第三，細(xì)格柵的液位差控制。對(duì)細(xì)格柵的控制，與粗格柵的控制方法相同。通過對(duì)上述檢測(cè)及控制方案的分析，可以認(rèn)識(shí)到自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的價(jià)值，所以通過自動(dòng)技術(shù)的使用，可以提高污水處理的效率。

結(jié)論

綜上所述，通過全面介紹了污水處理工藝中電氣工程自控系統(tǒng)的應(yīng)用要點(diǎn)，如PLC控制站設(shè)計(jì)要點(diǎn)、中央控制室設(shè)計(jì)要點(diǎn)等，能夠保證電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的污水處理效果得到更好提升，提高污水處理的效率。對(duì)于污水處理廠中的相關(guān)工作人員來講，要結(jié)合電氣工程自控系統(tǒng)在污水處理工藝中的應(yīng)用情況，加強(qiáng)調(diào)整，從而推動(dòng)污水處理廠的穩(wěn)步發(fā)展。

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