谢云贵
重庆环保投资集团有限公司 404000
摘要：生态环境恶化是当今时代急需解决的问题。相关部门越来越重视环境保护工作，一座座城市污水处理厂相继建立。为解决水污染，节约水资源做出了巨大贡献。但随着污水排放量的急剧增加，原有工艺无法满足现在的运行要求。对污水处理工艺进行改造，设计一个污水自动控制系统。随着对污水处理工艺和自动控制的研究，并积极引进国外先进的技术，我国污水处理控制水平近年来已经得到了提高，鉴于此，文章详细论述了污水处理厂电气自控系统的运用，旨在可以为行业人士提供有价值的借鉴与参考，进而为行业的健康可持续繁荣发展贡献应有之力。
关键词：污水处理厂；电气自控系统；应用；技术
前言：我国现今正处于积极发展经济的关键时期，经济水平的提高离不开各行各业的不断推动，工业作为其中一只重要的队伍，其对经济的影响更是不容小觑。但在工业发展过程中，极易带来不可忽视的环境问题。近年来，中国还颁布了相关的环境保护法律法规，对污水的排放和处理进行了严格监管，然而，许多企业仍然受到利益驱动，忽视了环保法。所以，污水处理中，社会和有关部门应加强改进计划，应用新举措，有效处理污水，污水处理系统的电气控制自动化模式广泛应用于工业建设中，在很大程度上有效地处理了工业污水。
1污水自动控制系统设备选型
设计污水自动控制系统，保护环境，控制污水排放，对设备的选择要遵循以下原则，即以所需设备的性能、材质与规格等具体设计要求作为选型依据，保证所采用的设备满足系统设计要求；严格控制资金预算；在选择某公司生产的设备时，要调查该公司设备成功运行案例，判断该设备是否能够在恶劣条件下正常运行。
总而言之，不但要保证设备的质量，还要控制设备的价格。PLC：鉴于以上设备选型原则，该系统中PLC选用了西门子公司生产的HIUGGS5－400的可编程序控制器进行程序控制。CPU选用PRUYOG－DP接口CPU41－4DP，配有GU＆23的远程I/O点。经过计算，污水自动控制系统一共有40个开关量输入点，25个开关量输出点，5个模拟量输入点。
自控网络通信结构：对于自控网络通信结构的选型，需要考虑到网络的传输速度和PLC的选型。因此本系统选用基于工业以太网IO架构。在系统中各个现场设备之间需要设置交换机，PLC通过网络电路与交换机相连，而交换机利用单模光纤与控制室中的上位机相连，从而组成一个配置完整、高效稳定的自控网络通信结构，见图1。
图1 自控网络通信结构
上位机：在污水控制系统中，上位机选用联想公司生产的品牌机，内置SiemensCP5611通信卡，安装正版WinCC.345OHU.6t34组态软件。用于控制系统运行和现场设备的启停。下位机：下位机主要指各种现场设备，包括各种仪表、阀门、泵类等，其中仪表是下位机中最重要的一种现场设备。
2污水处理厂自控系统设计中的问题
2.1资金成本控制问题
污水处理厂自动控制设计需依靠先进及高效的设备做支撑，目前，需要急需要解决的一个重大问题就是这样在确保污水处理过程稳定的基础上，最大程度减少自控系统资金投入成本。
2.2自控系统与新型设备衔接不足
当污水处理厂不断加大资金投入，购置新的仪器设备时，暴露出原有自控系统与新设备的不匹配，原有自动控制系统水平较低，使得新设备的应用价值和效率无法充分发挥出来，并且自控系统的科学与先进性也未被良好的体现，这样会使得污水处理中能耗量增大。
2.3数据采集仪器缺乏先进性与精准性
污水处理厂中对自控系统进行应用时，其中最关键的内容就是采集与控制污水处理反应中的药剂量、水量与曝气量数据。在采集这部分监测指标时，逐渐显露出数据采集仪器性能缺乏现今性的问题，进而引发控制药剂量、曝气量、水量不精准的问题，进而使自控系统自动控制水平与效果受到严重影响。
3电气工程自控系统在污水处理工艺中的应用案例
3.1项目介绍
某工业园区污水处理厂，根据相关工艺认证，一般建设规模为2000～5000m 3 /d。因此，该污水处理厂4000m3 /d。全部采用生物法为主的污水处理工艺，但根据排水区域水质特点其具体工艺各不相同。根据现行的“城市污水处理工程项目建设标准”，处理规模分为五类，其中V类为1～5万m3 /d。
3.2电气设计
设计范围及内容：工程设计范围以厂区围墙为界，厂外线路由当地供电局设计，主要设计内容为：园区内高低压配电系统设计、设备的配电控制、室内外照明要求、电缆敷设等。
3.3节能要求
园区污水处理厂工程能耗问题是必须按照国家标准来制定设计方案，对水电等消耗严格把控。园区污水处理主要是对氧化沟纤维转盘滤池紫外线消毒工艺对城市污水进行生化处理。园区污水处理工程污水处理规模采用一级标准。根据单位污水耗电量《城市污水处理工程项目建设标准》（版）现行规范第七十二条要求来对节能处理。
3.4设计依据
根据地方工艺专业对仪表专业标准条件和要求，园区污水处理工程技术要求。《过程检测和控制流程图用图形符号和文字代号》《分散型控制系统工程设计规定》《电子计算机机房设计规范》《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》有关仪表及自控的其他技术标准和规范。
3.5设计原则
根据园区污水处理工程的规模和工艺要求，遵循技术先进、安全可靠、经济实用的原则，自控系统遵循集中管理、分散控制、资源共享的原则进行设计。污水处理厂从规模上、控制及节能环保方面的相关数据及监管数据系统实现实时控制管理。
3.6经济选型
一般电气设备选型中考虑较多就是经济型。纯国外进口、中外合资及纯国产三种类型，根据该项目特点一般选择中外合资品牌。纯进口代价太大，考虑后期维修及保养费用较高。国产产品近几年也较为普遍例如正泰或上海人民电器的产品。中外合资产品中比较出名的有：法国施耐德、德国西门子、瑞士、美国通用等。
结束语：
由于我国污水量不断增加，所以对于污水的处理是当代一个重要急需解决的问题，而电气自控系统的应用的出现正好可以解决这个问题。因此为了更高效的达到污水处理，使污水不再污染环境，从而得到有效利用，我们应该加强对电气自控系统的设计，为解决污水处理厂电气自动控制系统局限性，污水处理厂应采用更先进的电气自动控制系统对污水实施深度处理，以提高污水处理厂的运行效率和质量。
参考文献：
[1]谢阳，王旭.污水处理厂电气自控系统的运用与技术分析[J].工程技术研究，2019（8）:201-202.
[2]黄博旭.大型污水处理厂自动化系统的设计与应用分析[J].智能城市，2016，2（03）:135-137.
[3]温琳苹．秦皇岛市第二污水厂提标改造及扩建工程的电气设计[J].中国给水排水，2016，(12)：74—76．
[4]徐卫东，张蕾，付业兴等．污水处理厂电气节能措施探讨[J]．中国给水省}水，2017，(02)：99—101．
[5]谢阳，王旭.污水处理厂电气自控系统的运用与技术分析[J].工程技术研究，2019（8）:201-202.
[6]贝建宏.城市生活污水处理电气自控系统的设计与实现[J].科技展望,2015,25(36):89.
[7]单良.某污水处理厂自控系统设计浅析[J].电子技术与软件工程，2013，000（023）:263-264.
[8]刘安.电气工程自控系统在污水处理工艺中的运用探索[J].集成电路应用,2018,35(05):84-86.