淺談城市某地下污水處理廠電氣與自控設計

更新時間： 2021-12-22 　　點擊次數(shù)： 821次

摘要：電氣自動化控制系統(tǒng)的應用，轉(zhuǎn)變了地下污水廠傳統(tǒng)處理模式，實現(xiàn)了設備及流程的自動化控制。文章立足地下污水處理廠電氣自動化控制體系，分析了地下污水處理廠電氣與自控設計中存在的問題，并在此基礎上，從優(yōu)化總線布局、完善控制體系、提高維護效率等方面，具體論述了地下污水處理廠電氣與自控設計策略。

關鍵詞：地下污水處理廠；電氣自動化；控制系統(tǒng)；電力運維；智能配電運維云平臺

0.引言

　　實現(xiàn)電氣自動化控制是提高地下污水廠處理效率實現(xiàn)自動化控制的重要保障。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，自動化控制技術的不斷改進與優(yōu)化，對地下污水處理廠電氣與自控設計提供了技術保障，也進一步完善了電氣自動化控制體系。本文從地下污水處理廠電氣自動化控制系統(tǒng)出發(fā)，就如何實現(xiàn)地下污水處理廠電氣與自控設計進行研究。

1.地下污水處理廠電氣自動化控制系統(tǒng)

　　隨著電氣自動化技術的不斷發(fā)展，城市生物污水處理廠在設計中，更加強調(diào)電氣與自控設計的實現(xiàn)，以更好地滿足實際需求。電氣自動化控制系統(tǒng)，是通過計算機硬軟件資源和PLC控制的“人機"系統(tǒng)。因此，在整個控制系統(tǒng)的構建中，計算機系統(tǒng)設計尤為重要，直接關系到電氣與控制系統(tǒng)的運行效率。通過計算機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對各環(huán)節(jié)的監(jiān)控，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)以人工為主的控制模式，提高了污水處理的工作效率，滿足實際需求。

2.地下污水處理廠電氣與自控設計中存在的問題

　　當前，地下污水處理廠注重電氣與自控設計，并取得了諸多設計成效。但從實際來看，在設計中存在諸多問題，特別是控制系統(tǒng)網(wǎng)絡速度慢、監(jiān)控體系不完善、系統(tǒng)維護成本高等問題，嚴重影響地下污水處理廠電氣與自控的設計效果。具體而言，地下污水處理廠電氣與自控設計主要有以下幾點問題。

　　2.1 網(wǎng)絡速度慢，影響控制效率

　　地下污水處理廠在電氣與自控系統(tǒng)設計中，常采用PROFIBUS現(xiàn)場總線，且主網(wǎng)構建運用光纖環(huán)網(wǎng)。這種現(xiàn)場總線模式，在很大程度上難以實現(xiàn)較好效率的網(wǎng)絡控制。特別是在主網(wǎng)的基礎上，通過N個站點設計，各子網(wǎng)的網(wǎng)絡控制存在滯后性，難以形成較好效率的電氣自控。

　　（1） PROFIBUS現(xiàn)場總線模式，導致網(wǎng)絡結構體系更加復雜，不僅增加了系統(tǒng)維護的難度，也會導致整個系統(tǒng)運行速度下降，難以實現(xiàn)較好效率電氣控制。

　?。?）網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信量具有定量性，這就會導致PROFIBUS現(xiàn)場總線網(wǎng)絡處于超負荷狀態(tài)，影響計算機控制系統(tǒng)的運行效率。從實際來看，電氣與自動化控制系統(tǒng)有以下問題：①計算機控制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)更新中，數(shù)據(jù)反饋更新慢，影響整個系統(tǒng)的運行效率；②網(wǎng)絡運行負擔重，難以滿足實際需求；③PLC主站出現(xiàn)掉線等問題，重新上電之后，總線網(wǎng)絡崩潰，影響各子網(wǎng)的控制運行。

　　2.2 監(jiān)控體系不完善，自控效果不理想

　　在電氣與自控體系中，計算機控制系統(tǒng)不完善，導致控制效果不理想。地下污水處理廠設備自動化控制要求建立在完善的控制體系之下，而計算機控制系統(tǒng)功能不完善，且監(jiān)控機制不完善，導致設備運行控制難以實現(xiàn)全自動化。

　　2.3 系統(tǒng)運行維護困難，維護成本高

　　從實際來看，地下污水處理廠電氣與自控系統(tǒng)設計存在系統(tǒng)運行成本高、維護困難等問題，影響自動化控制的運行。

①電氣自動化控制系統(tǒng)不完善，且固化在程序中的系統(tǒng)設計，影響了后期系統(tǒng)維護管理；

②自動化控制系統(tǒng)維護成本高，增加了污水廠的運營成本。雖然電氣自動化控制系統(tǒng)的構建，提高了運行效率，但較高成本的投入，也降低了污水廠在電氣自動化建設領域的主動性。

3.地下污水處理廠電氣與自控設計策略

　　隨著計算機信息技術的不斷發(fā)展，地下污水處理廠在電氣與自控設計中，更加強調(diào)技術的改良，以更好地提高控制效率，滿足全廠設備自動化控制需求。電氣與自控設計，在于如何優(yōu)化控制環(huán)境，通過總線布局結構的改良，提高自控效率，并在完善的控制體系中，降低維護成本，更好地滿足污水處理廠的實際需求。具體而言，地下污水處理廠電氣與自控設計可從以下幾點展開。

　　3.1 優(yōu)化總線布局，提高自控效率

　　傳統(tǒng)總線布局模式比較落后，影響電氣自動化控制系統(tǒng)的運行效率。為此：

①優(yōu)化總線布局模式，通過較好效率網(wǎng)絡系統(tǒng)結構，更好地滿足實際需求。

②改良電氣自動化控制系統(tǒng)的運行環(huán)境，在脫水房PLC主站中，應陣地需求，適當增加CPU設計，這樣可以保障PLC控制系統(tǒng)的運行效率，也能夠?qū)崿F(xiàn)中控室較好效率的計算機控制運行。

③在污水處理廠回流池的自控設計中，應實現(xiàn)對控制主站信息通信的構建，通過CPU的優(yōu)化設計，實現(xiàn)獨立狀態(tài)下數(shù)據(jù)信息的收集及傳導，以更好地滿足自控設計需求。

　　3.2 完善控制體系，實現(xiàn)全廠監(jiān)控

　　3.3 提高維護效率，降低維護成本

　　對于城市生活污水處理廠而言，高成本的自動化控制設計，不利于污水廠的建設發(fā)展。為此，在電氣與自控設計中，要提高維護效率，并科學降低維護成本。

① 優(yōu)化自控系統(tǒng)結構，能夠?qū)崿F(xiàn)簡便維護，確保系統(tǒng)運行；

②要轉(zhuǎn)變程序設計模式，改良系統(tǒng)維護環(huán)境，降低維護成本；

③提高思想認識，規(guī)范自控系統(tǒng)的運行操作，制定完善的控制管理制度，形成日常監(jiān)管機制，對電氣自動化控制實現(xiàn)監(jiān)管，確保自控系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

4.安科瑞為地下污水處理廠智能配電提供解決方案

　　4.1 云平臺簡介

　　隨著國家電網(wǎng)改革政策的逐步推進和落實，普通線下運維模式已無法滿足市場需求，迫切需要配套智能化線上運維管理和服務平臺，安科瑞智能配電運維云平臺AcrelCloud-1000根據(jù)市場需求反饋，運用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術，為電力運維公司提供配套線上運維服務，該平臺作為連接運維單位和用電企業(yè)的紐帶，監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù)，為客戶提供更好的運維服務，平臺提供系統(tǒng)總覽、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電統(tǒng)計分析和日/月/年電能統(tǒng)計報表、異常預警、事故報警和事件記錄、運行環(huán)境監(jiān)測、運維巡檢派單等功能，并支持多平臺、多終端數(shù)據(jù)訪問。

　　4.2 應用場所

　?。ㄒ唬╇娏\行維護企業(yè)；

　?。ǘ┻B鎖商業(yè)、門店；

　?。ㄈ┪飿I(yè)管理企業(yè)；

　?。ㄋ模┘瘓F企業(yè)；

　　（五）院校主管單位；

　?。┲腔凵鐓^(qū)；

　　4.3 平臺結構