摘要：污水处理系统是城市在基础建设环节需要建设的重要系统，主要可以对城市居民带来的各种生活污水进行处理。在城市中建设污水处理厂时，需根据城市的实际规模来确定处理厂的具体规模，内部相关系统设计也应当以城市的情况为准。本文就针对城市生活污水处理厂电气与自控设计进行了探讨，以供参考。
关键词：城市；生活污水；处理厂；电气；自控设计
污水处理厂处理工艺设计是否合理，在根本上决定了城市生活污水处理综合效率，需要基于实际需求，在原有基础上来采取新型技术与设备，通过优化设计，达到最佳处理效率，避免生活污水对环境的污染。电气与自控设计的实现，使得污水处理工艺数据处理功能得到完善，通过电器自控系统的应用，可以进一步提高污水处理综合效率。
1电气自控系统分析
以科学技术作为支持，城市生活污水处理工艺逐渐实现了自动化管理，可进一步提高处理综合效率。现在城市生活污水处理厂应用的信息技术与计算机技术已经取得了良好的效果，尤其是电气与自控设计技术，促使污水处理工艺全程监控的实现，可对城市用水水体质量检测以及水体用量控制进行精确控制。进行电气与自控设计，即构建一个污水计算机控制总台，利用其来对污水计算机控制分台进行控制，实现系统性污水控制模式。其中，计算机控制总台包括打印机监控台以及无线数据传输电台等，将计算机技术作为基础，可满足大量中断连接，实现城市污水控制信息的共享，提高城市生活污水控制信息的传输效率，为进一步提高城市生活污水处理效率具有积极推动作用。另外，计算机控制分台包括无线数据传输电台、泵阀开关控制器、集中控制器、水处理设备以及压力检测仪表等，可实现对污水处理设备运行状态的实时监控。因为城市生活污水处理电气自控系统内存在较多子系统，再加上自理环境因素限制，在实际操作中，数据传输最宜选择的方式为无线数据传输。
2城市生活污水厂电气与自控设计中存在的问题
2.1网络速度慢，影响控制效率
污水处理厂在电气与自控系统设计中，常采用PROFIBUS现场总线，且主网构建运用光纤环网。这种现场总线模式，在很大程度上难以实现提高效率的网络控制。特别是在主网的基础上，通过N个站点设计，各子网的网络控制存在滞后性，难以形成高效率的电气自控。1）PROFIBUS现场总线模式，导致网络结构体系更加复杂，不仅增加了系统维护的难度，也会导致整个系统运行速度下降，难以实现高效率电气控制。2）网络系统的数据通信量具有定量性，这就会导致PROFIBUS现场总线网络处于超负荷状态，影响计算机控制系统的运行效率。从实际来看，电气与自动化控制系统有以下问题：①计算机控制系统在数据更新中，数据反馈更新慢，影响整个系统的运行效率；②网络运行负担重，难以满足实际需求；③PLC主站出现掉线等问题，重新上电之后，总线网络崩溃，影响各子网的控制运行。
2.2监控体系不完善，自控效果不理想
在电气与自控体系中，计算机控制系统不完善，导致控制效果不理想。污水厂设备自动化控制要求建立在完善的控制体系之下，而计算机控制系统功能不完善，且监控机制不完善，导致设备运行控制难以实现全自动化。因此，污水处理厂电气与自动化设计，往往存在控制体系不完善等问题，进而影响整个自动化控制系统的自控效果。对于污水处理厂而言，要提高控制系统的完善性，并基于高效率控制机制，提高电气自动化控制系统对全厂设备的自动化控制。
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2.3系统运行维护困难，维护成本高
从实际来看，污水厂电气与自控系统设计存在系统运行成本高、维护困难等问题，影响自动化控制的有效运行。①电气自动化控制系统不完善，且固化在程序中的系统设计，影响了后期系统维护管理；②自动化控制系统维护成本高，增加了污水厂的运营成本。虽然电气与自动化控制系统的构建，改善并提高了运行效率，但较高成本的投入，也降低了污水厂在电气自动化建设领域的积极性。因此，构建高效运行系统的同时，需要科学降低系统运行维护成本，并不断优化系统运行结构，以更好地满足污水处理厂需求。
3城市生活污水处理厂电气与自控设计策略
3.1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。
3.2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。
3.3提高维护效率，降低维护成本
对于城市生活污水处理厂而言，高成本的自动化控制设计，不利于污水厂的建设发展。为此，在电气与自控设计中，要有效提高维护效率，并科学降低维护成本。①优化自控系统结构，能够实现高效、简便维护，确保系统高效运行；②降低维护成本，由于传统程序固化，导致维护难度大。为此，要转变程序设计模式，改善系统维护环境，有效降低维护成本；③提高思想认识，规范自控系统的运行操作，制定完善的控制管理制度，形成日常监管机制，对电气自动化控制实现高效监管，确保自控系统稳定运行。
结语
对城市生活污水进行高效处理，已经成为城市发展的必然趋势，对改善城市生活质量具有重要意义。为满足这一要求，城市生活污水处理厂就需要在原有基础上来对自身生产工艺以及控制系统进行优化设计，积极应用先进技术，建立电气与自控系统，实现对现场所有设备和仪表的控制，随时掌握其运行状态，通过灵活控制，来达到最佳的处理效果。
参考文献
[1]向萌，丁彩红.小型城市生活污水处理厂电气与自控设计[J].水能经济，2017（1），11-11.
[2]朱福会.小型城市生活污水处理厂电气与自控系统设计[J].绿色环保建材，2018（2）
论文作者:杨春宇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/13
标签：自控论文; 污水处理论文; 系统论文; 电气论文; 城市生活论文; 效率论文; 污水论文; 《电力设备》2019年第22期论文;