(广西南宁北投心圩江环境治理有限公司 广西南宁 530001)
摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，城市建设在不断加快，电气自动化控制系统的应用，转变了污水厂传统处理模式，实现了设备及流程的自动化控制。文章立足污水处理厂电气自动化控制体系，分析了污水厂电气与自控设计中存在的问题，并在此基础上，从优化总线布局、完善控制体系、提高维护效率等方面，具体论述了城市生活污水处理厂电气与自控设计策略。
关键词：污水处理厂；电气自动化；控制系统；设计
引言
随着人们的思想的不断进步以及环保意识的不断提升,对于水资源短缺以及水资源污染的现象的重视程度也在不断的提升。南宁市心圩江环境综合整治工程PPP项目（下游污水处理厂工程），污水厂设计规模6万m3/d。
1电气自控系统概述
目前科学技术在不断地发展和进步着，环境的污染情况也越来越严重，尤其是城市的污水对于城市的生活影响比较大，如果能够实现城市污水情况的改善，就能够极大的提升人们的生活水平，意义重大，需要引起足够的重视。为了能够加强远距离的跟踪以及监控，会将通讯、计算机和自动监测技术巧妙的融合起来，构成了高效的城市生活污水的电气控制系统，这样即使距离比较远，但是通过了监控，水质以及流量等一系列的污水的处理数据都能够及时的获取，城市生活废水的处理也能够得到及时的监控，逐渐朝着自动化、网络化和自动化的方向发展。目前，我国在对废水进行处理和控制的电气自控系统主要是通过计算机来进行有效的控制，有一个总的监控中心，然后会有很多的分台，分台和监控中心共同组建了一个全面完善的网络监控系统。计算机的监控中心台包括几个重要的部分：无线的数据传输台以及打印机的监控台，这些系统都是全面的建立在现有的先进的计算机技术的基础之上的，大量的中断的数据和信息才能实现有效的连接，之后在及时的实现网络信息资源的共享。所谓的分台系统主要包含了集中、泵阀控制器以及无线的数据传输台。也正是因为城市的生活污水的处理电气的控制系统中包含的内容比较多，而且在建设自控系统的过程中周围的环境较为复杂，简单来讲，目前城市对于生活污水的处理的电气自控系统的有效控制都是借助无线数据的传输来传输数据的。
2城市生活污水处理厂电气与自控设计策略
2.1优化总线布局，提高自控效率
传统总线布局模式比较落后，影响电气自动化控制系统的运行效率。为此：①优化总线布局模式，通过高效率网络系统结构，更好地满足实际需求。由于总站与各子网之间存在数据信息流通，这就要求高配间PLC主站，要强化CPU设计，应满足实际需求。如使用SIEMENS的CPU315-2PN/DP，通过工业以太网，实现对各控制网络的数据通信，有效提高控制效率，解决网络运行缓慢等问题。②改善电气自动化控制系统的运行环境，在脱水房PLC主站中，应阵地需求，适当增加CPU设计，这样可以有效保障PLC控制系统的运行效率，也能够实现中控室高效率的计算机控制运行。③在污水处理厂回流池的自控设计中，应实现对控制主站信息通信的构建，通过CPU的优化设计，实现独立状态下数据信息的收集及传导，以更好地满足自控设计需求。因此，对于污水处理厂而言，应针对各节点、各流程的自控需求，优化自控程序设计，以更好地提高自控效率。
2.2自控系统设计
“集中管理、分散控制、资源共享”的原则是自控系统的设计的过程当中需要遵循的几个重要原则。这几大原则主要是用于符合现如今工业自动监控系统的发展模式，保证自控系统能够十分有效的实现对于城市生活污水处理当中的工艺参数控制。除此之外，设备运行状况的监测以及污水处理过程的全自动的控制也离不开这几大原则。管理水平的先进性以及技术的合理性是在进行设计的过程当中需要加以重视的。我们需要用尽可能少的投资来获取高质量的技术，这样才能使小型城市生活污水电气自控系统得到长时间的高效工作。小型城市的污水处理自控系统当中进行控制的对象既包括开环控制也包括闭环控制，既有开关量也有模拟量，既有顺序控制也有实时控制。我们在自控系统的设计选择的时候需要针对城市生活污水处理厂的实际的情况进行选择，做到具体问题具体分析，抛弃墨守成规思想。我们通常按照污水处理厂的规模来确定控制系统的配置。对于日处理量为几十吨的特小污水处理站，自动化控制系统可以很简单，可能只要通过继电器控制就可以实现自动运行。对于日处理量为几百吨的小型污水处理站，自动化控制系统一般由小型PLC控制器（下位机），比如西门子的200系列PLC,和触摸屏（上位机）组成。重要的参数可以在触摸屏上进行显示和设置。对于日处理量为几千吨的中小型污水处理站，自动化控制系统一般由中型PLC控制器（下位机），比如西门子的300系列PLC,和SCADA（数据采集和监控系统）组成。300系列PLC和ET200M子站组成了分布式控制系统，对全厂各个工段的设备进行分散控制。通过通讯连接的分布式子站大大减少了控制电缆的使用，并且提高了系统的可靠性。而SCADA（数据采集和监控系统）对全厂设备进行集中管理。全厂设备的运行状态都在SCADA系统画面上有显示，通过SCADA系统对全厂设备进行起动停止操作。全厂重要的设备参数和水质参数都可在SCADA系统里进行实时显示，记录和归档等。
2.3合理搭配，减少运行损耗
对设备进行科学合理的搭配，并对自动控制系统进行有效的运用，以实现精细化控制。在城市生活污水处理厂之中，以下两种用电设备较为常用：水泵、风机。工艺专业在选型过程中，需要根据最大的负载来选型。但是，实际情况却很难达到工艺设定的值。例如，水泵时间段不同，那么来水量也会不同。因为进水泵是采用组合的方式，由许多台水泵组成，所以进水量是会发生变化的，但是进水泵的功率却是相对固定的。那么就可以给水泵安装变频调速装置，来对水泵的流量进行控制，使其贴近进水量。如果流量与转速成比例，而功率与转速的3次方成比例，那么当水泵以及风机等设备采用了变频调速装置时，流量减少，这样一来，所需功率也会大幅度下降，从而达到节约电耗的效果。在生活污水处理厂内，要尽可能使用自动控制系统，这样才能够提高工作的效率。此外，在系统的调试期间，需要对各种参数进行相应的调整，以减少设备的空载运行，这样就能够提高设备的运行效率。
结语
综上所述，城市生活污水处理厂在电气与自控设计中，应坚持自动化控制理念，不断优化运行系统，提高自控效率。在本文探讨中，污水厂电气自动化控制系统存在诸多问题，影响了自动化控制效率，要求系统构建的推进，应着力优化三个方面工作：①优化总线布局，提高自控效率；②完善控制体系，实现全厂监控；③提高维护效率，降低维护成本，从本质上实现科学化、高效的自控体系设计。在计算机不断发展的当前，污水处理厂电气与自控系统将得到不断优化与改进，以更好地满足污水厂的建设需求。
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