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电气自控职称论文分析污水处理厂电气自控系统【摘要】随着我国进入科技信息化时代，我国的电气自动控制技术也随之有了快速的发展，在现今社会生产中的大部分领域都有了普遍性的应用，尤其是在污水处理厂中。在污水处理厂中实现电气自控系统的有效设计与应用完全能满足工艺与设备运行的需求，而旦也能达到在确保用户需求的基础上使水量、水质都满足设计的要求。因此电气自控系统对污水处理厂有积极的促进作用。本文也仅对污水处理厂中电气自控系统进行了分析，以期可以促进这一技术更好的发展。【关键词】污水;处理厂；电气自控1、电气白控系统概述1.1.定义电气自控系统是一个利用计算机软硬件资源和PLC控制的人一机系统。它能使操作者通过计算机来控制各个机器的运转，并且可以实时的对每台设备提供参数监控，计算机实时控制系统将控制对象与计算机系统连接起来，通过采集系统将信息送入计算机，经各种控制策略在计算机内实时运算，输出控制量到控制对象完成实时控制。1.2污水处理厂电气自控系统污水处理厂电气自控系统主要满足对污水处理过程采集的参数进行校验，然后对其进行分析，以便做出合理的控制。系统整体可以分为PLC程序设计和VB程序设计两个部分来完成。PLC程序负责自动化控制，VB程序负责PC与PLC之间的数据通讯，本次设计主要侧重于如何应用PLC来实现自动化控制，程序设计的整体思想完全按照软件工程的步骤进行。2、PLC系统设计部分的分析2.1关于PLC系统与功能的分析它的电气自动控制系统是严格按照集中控制的原则来设计的，也就是说，它是将现场仪表与电气设备有效的结合在一起，组成了一个整体的监控系统，它无论是通过自动还是手动形式都可以有效的进行控制。但是在使用手动控制的时候，必须注意要在现场的控制箱与控制室的控制犍盘上来实现手动控制；自动控制则只需要按照实际情况来由计算机系统实现控制就可以了。在电气自控系统在设计的过程中，通常是有专门的控制柜和监视台进行控制的，这样可以有效实现对整个系统运行情况的及时、准确记录。除此之外，在根据实际需要的情况下还可以随时调整它的控制顺序。一般污水厂电气自动控制系统的需要必须符合以下几点要求：\n1相对于污水厂污水调节池的水位来说可以对提升泵进行有效的控制，比如说当污水调节池的水位处于低端的时候，将泵停止运行；当水位达到中等时，可以将两台泵轮换进行使用，当其中的某一台泵出现故障时，另一台可以有效的开启运行。2在污水处理厂中有效的控制清水池的水位，它可以对相关的反冲洗泵与清水泵的运行达到高度的调控，当清水池处于低水位的时候，两台泵都会停止运行。3清水池的水位高低可以直接对电磁阀达到控制的目的，当处于•低水位时，电磁阀会自动进行开启并补水；当清水池处于高水位时，电磁阀就会白行关闭。按照这种设计要求来进行设计不仅可以起到节约用水的作用，同时还能有效避免清水泵烧毁的现象。2.2关于PLC系统的模块、代码设计通常电气自动控制系统是由主程序、变量及参数设计、曝气滤池自动反冲系统、英砂过滤器自动反冲系统这几个部分组成的。而且一般来说，主程序可以作为全部子程序的一个总，而且一些参数的设置时可以随着具体需求的改变而进行调整的，这样可以增加其实用程度，所以一般参数都设置在子程序中，以免发生繁琐的调整。就一般情况而言，中间变量在大部分情况下是不必要进行改变的，但是一旦发生了应实际情况的需求必须要对其作出调整，就要进行大规模的对整个程序的调整，因此在实际操作中也只是将它设为一个子程序，这就使其遇到调整时的情况可以变得更加便利。曝气滤池与石英砂过滤器的自动反冲系统相对来说就是非常复杂的了，因为它们如果想要实现整个过程中的自动化，就必须要通过多个阀门的电气来进行控制，而阀门则多是通过小型电动机的正反转来进行开关的操作，因此当系统发出开、关的指令时，电动机会向既定的方向发生转动，在这个过程中，如果阀门已经实现了指定状态，但是电动机仍然处于运转的过程，这种情况则会很容易造成电动机发生损坏，因此在这部分的设计过程中就要尤其引起注意，必须要设计这样一个有特定限制的功能，也就是必须要在发出阀门动作指令后的30秒实现电动机的断电操作，这样就可以有效实现对于电动机的保护。2.3关于PLC系统的实现与测试分析在进行工业生产中PLC系统的运行时，由于其电压值非常大而且乂与工业的生产过程紧密联系，应该尤其注重安全性的问题。在对PLC与PC进行安装工作的时候，必须要在处于•断电的前提下进行，而且其控制档位必须要在停止的位置上，否则无法进行对PLC提示的监控，在进行两者安装连接之后，就可以将档位调整到运行的位置了。在整个污水处理的过程当中，大部分都是通过浮球来进行对水位的调整，当处在低水位的时候，低液位浮球垂下则为接通信号;而处于中水位时，则中水位浮起为接通信号，而需要注意的是在调试的过程中一定要将其两个浮球之间的关系进行适当的调试，不能使两者之间发生矛盾。当污水池中水位处丁•中水位的时候，对泵进行调试就要看两台泵中的任意一台能否实现自动运行，如果能够实现，则按下这台泵的热继电器，观察另外一台是否进行自动启动，以此类推，来依次调试这两台泵是否能够有效的进行转换使用。像其他的一些泵比如说反冲泵等都可以使用这样的方法来进行有效的调试工作。3、关于VB系统的设计\n3.1满足用户需求的分析用户的监控系统本应该就是以满足用户的各种需求为出发点的，那么必须要满足用户的需求就有以下几点的要求：1操作界面必须要简单易懂，可以使操作员在最短的时间内掌握操作流程与方法，有效的的起到缩短不必要时间的作用°2操作员必须要能够实现对各个设备的即时监控，并且准确的现实每台设备的运行状态。3做好设备的运行记录或者是故障记录，为今后在日常工作中提供充足的参考依据。3.2关于系统设计部分按照用户的要求坚持从实际出发的原则，在操作界面要秉承简单、易懂的原则并旦进行有效的监控与记录。设计的窗体则为匚艺流程、操作记录与报警记录。在操作界面需要包含以下几个菜单的选择项：系统流程显示、数据记录、系统测试、参数设置、实用功能、管理员登陆与退出。相对于管理员登陆的菜单项选择来说可以设定试用的期限，在登陆系统之后都会自动提示登陆次数与天数等等。结语现代经济发展飞速的现状，人们不在把关注力仅仅放在生产产量上。更多的关注于了可持续发展的方略，进而加大了对环保和循环的投入。就我国的社会发展上看，污水处理厂是这方面的代表。污水处理厂在处理过程中受到越来越多的关注，严格做好污水处理管理，不仅保障了污水处理厂的安全，而且也保证了生产质量。希望努力提高污水处理厂的作业水平，我们将致力于创造更好的安全质量工程。参考文献［1］金广业，杨昌口可编程序控制器应用技术［M］北京：中国电力出版社，2021.88［2］俞伟胜.自动控制系统在污水处理厂的应用分析［J］.四川环境，202103.［3］李跃磊.基于PLC的污水处理厂自控系统设计［J］.自动化博览，202105.［4］胡金明.基于S7-200的污水处理厂电气自控系统［J］.廊坊师范学院学报，202103.浅谈地下水厂的电气自控设计\n［摘要］:文章通过地下水厂水源地电气自控系统的介绍，对于地下水厂工程在设计及实施过程中遇到的一般性问题进行探讨，可以对今后的设计及工程实施工作起到一定的借鉴作用。［关键词］:地下水厂；电台;组态软件RTUAbstract：Thisarticlethroughtheundergroundwatersourceareaofelectricalcontrolsystem,isdiscussedforthegeneralproblemofundergroundwaterprojectinthedesignandimplementationprocessoftheimplementation,canplayacertainreferenceroletothedesignandEngineeringinfuture.Keywords：groundwaterfactory;radio;configurationsoftwareRTU中图分类号：TU991.62文献标识码:A文章编号：随着国家对引用水源的重视，在关系国民基本生活保证的市政给水设施建设方面投入很大，近年来新建和改扩建水厂工程项目很多，其中大多以县级中小型供水工程居多，这类工程供水规模一般不大，旦水源大多为深井地下水源，水厂占地面积较小，日变化系数和时变化系数均较大，水厂技术力量较薄弱，管理水平较低，财力也较为紧张，这就决定了设计思路有别于大中型水厂，不能搞大而全的工程投资，加之各个县镇具体情况不一，不能生搬硬套。这就对电气自控设计提出许多具体要求，要求在有限的财力下，应坚持设计经济、合理、可靠、安全的原则，设备和系统要能满足当前和未来几年内技术发展趋势。本文结合具体工程对中小型供水系统电气自控设计实践谈几点经验和教训。1.工程介绍某县城区给水扩建工程建设规模为5.0万m3/d。电气自控设计内容主要包括：1.新水源地电气自控工程⑵自来水公司总调自控系统;3.旧水源地电气自控改造。本工程电气自控工程于2001年开始分两期实施。一期工程以新建项目为主，主要包括新水源地11座深井泵房的建设，自来水公司总调自控系统;二期工程以改造项目为主，包括旧水源地10座深井泵房电气自控改造及自来水公司总调自控系统扩充。2.系统介绍根据当前水源地井群监控的技术发展现状，本工程采用水源地井群远程实时监控系统,本系统采用现代化的通讯技术、计算机技术和自动监测仪器，对各远端设备及水质、流量等参数进行远程实时监控，实现了管理的自动化、信息化、网络化。可减少大量值班维护人员，节省运行维护费用，综合造价较低。此系统由计算机控制的监控中心台和若干分台集中了控制水质、水量的在线检测设备及泵房泵阀控制设备等组成的一个网络系统。监控中心台包括监控台计算机、打印机、无线数据传输电台等，并可通过计算机网络连接多个中断，实现数据共享。分台包括集中控制器、无线数据传输电台、远程测控终端RTL泵阀开关控制器、键盘显示器、流量计、PH计、水位、压力检测仪表及水处理设备运行状态监测仪等。由于本系统点多而分散，\n地理环境复杂，所以非常适合采用无线数据传输方式，中心台与分台通过无线方式进行通讯连接，具体在中心台和分台各连接一台无线电台，各分台监控设备能实时采集和记录每个点的水处理设备运行情况及水质和流量等数据，并通过无线电台发送给中心台；中心台工作人员作出判断并发出指令，实现控制设备的运行。记录的数据存放在中心台计算机的数据库中，可以随时查询或打印，其它计算机也可以通过网络进行数据查询。1.电气保护电气保护主要包括配电保护及防雷保护。其中设计需要特别注意的保护设置主要有一下几点：水源地井群因为距市区较远，分布比较分散，供电通常采用高压架空线路配电到深井泵房户外，采用杆上变电站方式供电。户外变压器保护采用高压负荷开关加熔断器保护。因为熔断器保护动作通常会某一相提前熔断，造成深井泵电机缺相运行工作，因此电机应设置缺相保护功能，同时根据《通用用电设备配电设计规范》的要求设置过电流和短路保护等。深井泵房选用潜水电机，可配备其专用的继承电子监控装置，用以监控和防护电机，可监控以下参数：在启动前系统对地的绝缘性；电机温度；电机电流及电流不平衡状态;供电电压;相序。可防护以下情况的发生：水泵干转；电机的早期故障，如绝缘等级下降；电机温度过高；电机烧毁，同时对于持续的欠压、过压，欠电流、过电流，冷却不足、过我、超温有可靠的保护。但是，此电子监控装置对于瞬间的电压波动脉冲如雷电，电机堵转等情况无保护功能，必要时应另外增加相应必要保护措施。水源地井群防雷设计的好坏是保证电气自控系统工作能否正常的重要保证。系统主要包括：变压器高压进线防雷保护，采用高压阀型避雷器保护;低压侧进线的过电压保护，可采用防浪涌电流保护器件SPD;无线电台天线馈线应采用专用避雷器保护，同时应做好天线支架的防雷接地措施。保证天线在避雷针保护范围内。另外，做好泵房的等电位联结，是保证处于经常潮湿环境的泵房的操作维护人员人身安全的重要措施。水源地深井泵房控制柜一般由以下设备组成：配电断路器，SPD元件，电机启动器如软启动器，工控设备RTU等，高频开关电源，无功补偿设备，无线电台，电气二次仪表，液位、压力及流量等仪表的二次显示仪表等，通常设计采用一体化控制柜，将所有元件安装在整个柜内，便于运输及安装。一体化控制柜柜内存在多个高频干扰源，其能否保证设备能够正常工作，柜内设备布置应考虑其相互间要有一定防护距离外，还应做好屏蔽措施及良好的接地。控制柜的抗干扰能力和电磁兼容性EMC应在柜体生产出厂前有相关性能测试，应能满足设备正常工作，并且符合环保及对人体健康的要求。2.电台的选择无线电台作为一种通讯媒介，与光纤、微波、明线一样，有一定的适用范围：它提供某些特殊条件下专网中监控信号可靠的数据传输，具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合点多而分散、地理环境复杂等的场合。在很多专网领域有着广泛的应用。本工程四周山峦较多，水源地深井布置在城区外，分散在城\n区四周农村中，点多而分散，如果采用有线方式，直接面临复杂的布线工程，施工及征地以将困难重重，结合本工程特点，设计采用无线方式完成水处理远程实时监控系统。该系统的应用大大提高了水处理的自动化程度，取得了良好的经济和社会效益。本工程电气自控工程分两期实施。本工程采用公开招标方式确定系统集成商，根据招标结果，一期工程采用了松下Panasonic模拟数传电台，电台由工作于230MHz频段的模拟调频对讲收发信机加MODEM改制而成的。此电台报格便宜，非常有商业竞争优势，基本能满足水源地井群调度要求。但是通过半年调试和试运行，发现许多通讯问题。故二期工程根据一期工程时实施的经验和教训，改用美国MDS公司2710数字电台，两种电台选用具体差别为：1。可靠性期模拟电台要求不能连续发射，否则烧功放，为了满足工程需要，本工程电台根据实际现场测试，选用功率为80W,远大于MDS公司2710数字电台最大发射功率25瓦。2.技术指标低期模拟电台传输速率2400bps,需用反复调试才能达到较好的10-6误码灵敏度，数字电台传输速率可达19200bps,并可连续发射工作。3.误码高期模拟电台中心台和分台经常发生通讯错误，因为模拟电台采用单锁相环及PTT时延造成收发转换时间50ms以上，发射端容易丢掉字头数据，调频静噪尾噪声造成在接收端出现多余的字符，无纠错编码，容易受干扰。为了弥补通讯故障缺陷，设计采用中心台上位机软件延时，增加编码校验，保证通讯的可靠性。这样整个中心台对分台的轮寻时间增加。数字电台采用数字信号处理、数字调制、纠错编码、SMT一体化设计等先进技术。很容易完成通讯任务，信号准确，使工程调试周期缩短。4.无网管期模拟电台如果数据传不回来或者控制不能下达，无法判断是停电、电源坏、信号差、天馈线不匹配、温度高还是RTU无数据。采用数字电台后，可在中心站远程监视远端电台状态电压、温度、误码、功率、接收电平等，可远程提示远端电台的告警信号低电压、数据格式错误、温度过高、不匹配等，远程设置远端电台参数串口速率、发射功率等。1.组态软件选择一期由自控工程公司采用VisualC++编程自行开发水源地管理系统上位机监控软件，软件基本不涉及知识产权问题，造价较低，针对性强，基本能满足业主的要求。但是，因为软件平台选择为通用开发软件，很难做到良好的人机界面，同时，因为不同人编程风格不同，编程人员更换后，当需要增加功能时，工作量很大，反映出可扩展性差。二期采用国产正版软件“组态王”监控软件，该软件系统功能丰富且灵活易用，实时性好，旦支持支持数百种国内流行的外备，在系统配置和维护方面非常方便。软件以优秀的性能、纯中文界面、编程风格简单、实时性能好，旦与其他应用程序交换方便，易调试，具有一定的价格优势,编制的上位机监控软件具有的多媒体技术，将语音，图像以及视频文件融入其中，不但满足了监控要求，还可以满足参观演示的功能。同时采用采用电子表格软件EXCEL内嵌的VBA开发软件，自动生成EXCEL报表文件。2.远程测控终端RTU的选择当今作为水源地井群深井泵房远程测控终端RTU的设备主要有三种：可变程逻辑控制器PLC\n、专用RTU设备如摩托罗拉公司MOSCAD等以及电台与RTU一体化产品如澳大利亚APOLLO等，因为深井泵房I/O测控点数量较少，通讯要求简单，所以对于RTU选择无特别要求。对于中小型地下水厂，电气自控的设计与实施应密切结合，设计人员应把握设计重点难点，在设备采购及招标中严把技术关，保证工程的顺利实施。同时因为通常中小型水厂投资有限，在系统方案及设备选择方面经济因素经常占据了主导地位，造成工程完成后，设备调试和运行维护需要投入比较大的时间的精力，甚至可能会影响工程质量，造成不必要的浪费。一个工程能否顺利完满的完成，有赖于•整个工程的投资单位、建设单位、勘察单位、设计单位、监理单位、施工单位等的配合，在当前市场经济下，如何合理利用投资方的资金，建成一个经济、合理、先进、优质的工程，值得工程单位各方的共同努力和探索。参考文献：1.《给水排水设计手册》第八分册电气与自控中国建筑出版社，2021年2.《自动控制技术》北京邮电大学出版社2021年3.《实用PLC技术》辽宁科学技术出版社2021年的人还：感谢您的阅读，祝您生活愉快。