摘要：随着社会经济的发展，我国的工业化进程有了很大进展，同时对环境造成很大污染，水污染是重要的环境污染之一，城市污水的排放量每年大幅度增加，因此污水处理问题受到了越来越普遍的关注。但是由于污水处理工艺复杂，且工作强度大，再加上我国水污染控制水平较低，污水处理自动控制技术有限，因此基于电气工程的自动控制系统在污水处理工艺中的应用，具有非常重要的现实意义，能够提高污水处理的自动化程度，优化自动控制的过程，提高污水处理的效率。
关键词：电气工程自控系统；污水处理工艺；污水源
引言
由于我国城镇人口数量的逐渐增多，污水处理工作量越来越大，为了保证污水处理效果得到显著提升，运用先进的电气工程自控系统特别关键。在现有的污水处理工艺当中，通过稀释、过滤等方法已经成为重要的污水处理工艺，为了保证污水处理工艺得到更好优化，本文深入分析电气工程自控系统在污水处理工艺之中的具体运用。
1电气工程污水处理站自动控制系统概述
现阶段的电气工程污水处理系统在底层，主要运用工业以太网以及现场总线的技术，在上层运用稳定的监测组态软件，从而使电气工程污水处理站自控系统分为现场层与控制层。(1)现场层的监测及控制执行系统。现场层往往由控制设备、一次仪表(包括传感器、变送器等)构成。主要功能包括上传采集数据，实时性的监测与采集参数、状态。通过对控制层指令的接受，从而控制执行机构。电气工程污水处理站往往有着很少的采集量，因此通过对中小型PLC有效运用，就可以达到控制与监测的需求。因此运用三菱FX2n系列的PLC为最优选择。这一系列的PLC为高性能可编程集成性控制器，将输入输出、电源、CPU融为一体，并且有着极佳的通讯功能，有着256点的输入输出两，能够使定位控制、模拟量控制等特殊控制得到有效实现。这一系列的PLC还能够进行在线程序的修改。(2)控制层程序处理及控制系统。控制层能够对系统功能的核心部分进行妥善的管理，能够管控污水处理各阶段的流程，结合控制及设置的命令或参数，可以有效的控制污水生产流程，并且对监测数据与现场状态进行实时性的显示。人机接口由控制级进行提供，从而实现外部与控制系统进行信息交换的界面。通过计算机组成，控制层对主站进行控制，并且运用现场层与总线的设备进行通信。运用互联网能够将数据传送到全厂的控制室当中。针对那些中小型电气工程，及时缺乏全厂控制室，触摸屏也能够成为污水处理站控制级的硬件设施，能够通过触摸式在液晶显示屏上进行管理与操作。在通常情况下，控制层运用标准组态软件，结合相关参数的设置，对污水处理工艺流程进行有效控制，从而使污水处理流程当中的各项功能得到有效实现。
2自动化控制技术在污水处理过程中的应用
2.1进水泵的自动控制
进水泵是对污水处理过程中来水的水量和速度进行控制的设备，进水泵的自动化控制最重要的就是利用水位测量装置对水位的变化情况进行监测，当水位升高时，控制按钮自动发生动作，从而启动进水泵。进水泵通常由三台以上，在没有发生故障的前提下，进水泵的启动顺序一般是在参考累计工作时长的基础上进行选择，按照工作时长的长短进行合理安排。而当水位下降时，自动控制系统就会控制进水泵按照相应的顺序停止工作，需要注意的问题是，停止工作的顺序和开始工作的顺序是相反的。自动化控制系统通过累计进水泵的工作时长，可以实现进水泵的自动轮值，充分保障进水泵的运行状态。另外，当水位持续下降超过相应的保护水位时，自动控制系统能够控制进水泵自动停止工作，具体的保护水位的数值可以由管理人员通过监控管理系统参考相关的规范文件进行设定。
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2.2PLC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。
2.3污泥回流量的自动控制
对于污水处理过程中污泥回流量的自动化控制，主要通过时间控制和手动控制两种方式进行。污泥回流过程中的设备设施依据自动控制系统发出的相关指令按照一定的顺序启动，启动的顺序一般为倾斜式螺旋输送机——浓缩脱水机——加药泵;而停止运行的顺序则为加药泵——浓缩脱水机——倾斜式螺旋输送机。当相关的设备设施发生故障时，自动控制系统就会发出停止工作的指令，只有当所有的故障都排除时，系统才会恢复正常的工作状态。
3电气工程自控系统在污水处理工艺中的应用趋势分析
第一，大力研究气味检测。亚硝酸氮和微生物等一系列检测工具，保证各项检测技术更加可靠，进一步提升各项检测结果的准确性。第二，加强模型模糊逻辑与预测控制，保证在线模拟与变量统计分析数据得到更好应用。第三，将污水处理工艺与电气工程自控系统进行完美结合，真正达到高效率、低能耗的目标。第四，将遥感技术、遥测技术与先进的遥控技术，包括数字技术与网络技术融合到电气工程自控系统当中，保证污水处理系统早日实现无人化自动控制目标。第五，对原有的教育培训体系进行合理的完善，让污水处理人员能够全面了解电气工程自控系统运行流程，有效提升系统的整体管理水平。
结束语
综上所述，从当前我国污水处理单位自动化控制技术的应用效果上来说，大部分污水处理单位应用的自动化控制技术只是实现了人对污水处理设备简单的机械性能的操作，这样的应用水平显然无法满足环境的可持续发展要求。污水处理效率的影响因素有很多种，如水量、污染程度、温度、暴气量、微生物状态以及设备运行情况等，污水处理过程无疑是复杂的，单纯依靠预先设定的相应程序就实现对处理过程的全面控制是不可能的。需要通过自动化控制技术应用水平的提高，将污水处理过程中的相关指标和数据进行广泛采集、准确计算、合理分析，逐步实现自动化控制系统的智能化。
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论文作者:陈尚诚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/10
标签：污水处理论文; 电气工程论文; 系统论文; 自控论文; 工艺论文; 水位论文; 技术论文; 《电力设备》2019年第3期论文;