污水处理厂电气自控系统的技术分析与运用

彭峰

摘 要：在现代城市生态化发展中，工业化的进程加速导致多种城市污染现象的发生。其中的水资源匮乏以及环境污染成为人们关注的焦点。水资源问题引发了多种环境问题，使我国经济发展以及社会发展受到限制，不能够满足生态环境发展的所需。所以现阶段城市发展中应通过对电气自动控制系统的设计运用，提高污水处理的有效性，解决城市发展污水污染的问题，积极推动我国城市化进程，加速实现智慧城市的管理和运行。

关键词：污水处理厂;电气;自控系统;运用技术

1污水处理厂电气自动化控制系统

（1）计算机控制系统实现对各台设备的实时监控，并通过信息数据采集，对各控制元素、控制对象及环节，进行控量的有效监控，进而实现对污水处理厂各设备运行、各环节工作的控制。对于城市生活污水处理厂而言，高效率的控制机制，能够更好地满足实际需求。计算机控制系统在自动化控制体系的构建中，通过控制量的分析与控制，实现电气与自动化控制设计，有效满足污水处理厂的运行需求。

（2）在电气自动化控制系统中，基于污水处理过程量的数据采集，以及相关参数的校验，实现对城市污水处理流程的分析与控制。因此，在控制体系中，主要由PLC程序设计、VB程序设计两部分来构建。其中，PLC程序设计在系统中起自动化检测功能，而VB程序设计主要实现PLC与PC的数据通信，以确保控制数据信息的反馈。因此，在自动化控制体系的构建中，要基于污水处理厂电气与控制数据所需，合理构建系统功能，实现人机一体化设计。

2污水处理过程中出现的问题

随着城市城区人口的继续增加，管网配套设施不断改进，污水收集的量也在不断增加，尤其是在梅雨季节。当进水超过了设计的负荷时，大量的污水没有经过充分的处理就直接排走，已经成为城市现阶段急需解决的当务之急。例如受到各种原因的影响，污水厂的全年进水量将及其不均。能够处理的污水非常有限，在很大程度上造成了能耗和水量的过度浪费，二沉池配水不够均匀，偏流非常严重，不但增加了工作的强度，而且也难以及时实现调节的效果。二沉池负荷较高的情况下，会造成翻泥现象，甚至会影响出水的质量。目前的污水处理工艺中各自存在不同的问题，需要对污水处理系统的实际操作情况进行详细的分析之后，采取相应的方法解决。

3污水处理中电气工程自控系统的应用

3.1PLC控制站设计

通常来讲，在污水处理过程当中，因为污水处理工艺的不稳定性，会影响污水处理水平。而PLC控制系统的应用，能够保证污水处理控制水平得到更好提升。比如在污水数量处理过程当中，通过妥善设计PLC控制站，处理人员能够全面了解生活污水与化学污水排放完毕后在系统内的停留时间，并了解污水处理过程中所发生的化学反应，结合污水内部微生物的代谢情况，将污水处理过程之中附着在微生物上部的细菌进行综合处理，防止水源出现二次污染，保证水分子能够快速被氧化、分解。

结合污水处理厂的污水处理流程，通过安装合理的PLC控制站，包括各项检测仪表，将污水处理中心控制室建设在地面，电气工程自控系统运用PLC控制系统，该控制系统所采用的控制模式比较先进，通常采用开放计算机网络与流行通用组态软件和PLC模块。在系统配置当中，包括功能设计过程当中，有关人员要按照不同的工艺处理流程进行设计。

除此之外，在设计污水处理厂内部的监控系统时，设计人员要遵守分层分布设计原则进行设计。电气工程自控系统主要分为两层，分别是现场控制单元与中控室层，利用PLC模块能够保证监控设备的监管功能得到更好发挥。现场监控单位不但能够接收中控室层的各项指令，并将指令传输到中控室层，还能够在系统内部，组成比较独立的网络监控系统。结合PLC模块的运行情况，设计人员能够独立完成对污水处理厂内部各项设备的监管。

3.2自控仪表的设计

为了提高处理污水的工作效率，实现对水质的参数实时把控，通过对污水处理流程的分析，在污水处理自动化控制流程内设计在线检测仪表。在线检测仪表的设计应当充分考虑工艺流程、现场情况，检测仪表的主要作用是检测污水处理工艺参数，将检测后的参数数据导入到PLC控制站，再由PLC控制站传送至中央管理层，使检测人员实现对污水处理的有效控制。在仪表系统设计的过程中，通过对自控仪表位置的合理设计，可实现对测量液体、压力、流量以及pH值的有效测量，有效提高污水处理的效率。

3.3完善控制体系，实现全厂监控

污水处理厂在自控系统的设计中，应实现中控室系统结构的完备性，从而实现全厂监控覆盖。（1）在电气与自控设计中，要着力完善控制体系，通过高功率系统的创设，更好满足实际需求。如在监控计算机的选择中，可以选择SIEMENS的WINCC组态软件，能够有效实现集中控制，保障自动化控制体系的控制功能。（2）全自动化控制对自控系统设计有更高要求，要求系统构建应着眼于全局，能够基于各流程要素的设计，实现对程序的升级改进，以更好地提高控制效率。（3）污水处理厂要优化计算机控制体系结构，特别是在自控体系建设中，要从实际需求出发，通过全厂监控设计，提高自控效率。

3.4提升电气自控系统的污水处理效果

在污水处理之中，如何降低电气系统消耗，提升污水处理效率，已经成为污水处理工作的重中之重，提升污水处理设备的维护水平，降低损耗，进而保障污水处理系统的有序运行。在污水处理系统当中，通过安装PLC模块，对污水处理系统实施分级管理，能够更好的减少信息系统传输量，保证污水处理系统内部结构更加简单，提升系统的各项性能，结合各项数据，对污水处理系统进行高效监控，真正实现自动化控制目标。

为了保证电气工程自控系統在污水处理工艺中的应用效果，有关人员要根据污水处理工艺的使用情况，加强集中管理，在控制方面，可以采用分散处理方法对污水中央处理设备进行管理。有效提升污水处理系统的抗干扰性能，保证污水处理系统实现灵活控制，加强电气工程自控系统的运用至关重要。将电气工程自控系统运用到污水处理工艺之中，能够保证污水处理环节的各项数据参数与频率均符合有关规定，保证污水处理系统的有序运行。

3.5检测及控制

在污水处理厂电气自控系统运行中，粗、细格栅的具体自动控制功能：第一，通过入水粗格栅设计，可以有效阻拦污水里较大固体垃圾，将其及时清除。在粗格栅前后设置超声波液位差计控制粗格栅的启停，可以实现自动控制系统的使用目的。第二，在进水泵控制的过程中，通过变频控制方法的使用，将进水泵设定为恒定水位，使自控系统根据集水池液位的状况，进行水泵启动停止和速度的控制，提高污水处理的整体效率。第三，细格栅的液位差控制。对细格栅的控制，与粗格栅的控制方法相同。通过对上述检测及控制方案的分析，可以认识到自动控制系统在污水处理中的价值，所以通过自动技术的使用，可以提高污水处理的效率。

结论

综上所述，通过全面介绍了污水处理工艺中电气工程自控系统的应用要点，如PLC控制站设计要点、中央控制室设计要点等，能够保证电气自动控制系统的污水处理效果得到更好提升，提高污水处理的效率。对于污水处理厂中的相关工作人员来讲，要结合电气工程自控系统在污水处理工艺中的应用情况，加强调整，从而推动污水处理厂的稳步发展。

参考文献：

[1]冷雪梅，李裕，黄兆波，杨燕，吴秋宁.电气工程专业校企联合指导毕业设计的探索与实践[J].云南农业大学学报（社会科学），2018，12（6）：96-99.

[2]沈亮.电气自动化技术在电力工程中的应用与瞻望[J].科学技术创新，2018（35）：186-187.

[3]林志明.试析建筑电气工程智能化技术的应用现状及优化[J].通讯世界，2018，25（12）：274-275.

[4]郑陶春.建筑电气工程中的强电施工与设计方法分析[J].科学大众（科学教育），2018（12）：194.