江蘇安科瑞電器制造有限公司   江蘇無(wú)錫   214405

 

摘要：電氣自動(dòng)化控制系統的應用，轉變了地下污水廠(chǎng)傳統處理模式，實(shí)現了設備及流程的自動(dòng)化控制。文章立足地下污水處理廠(chǎng)電氣自動(dòng)化控制體系，分析了地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控設計中存在的問(wèn)題，并在此基礎上，從優(yōu)化總線(xiàn)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(chǎng)電氣與自控設計策略。

關(guān)鍵詞：地下污水處理廠(chǎng)；電氣自動(dòng)化；控制系統；電力運維；智能配電運維云平臺

 

　　實(shí)現電氣自動(dòng)化控制是提高地下污水廠(chǎng)處理效率實(shí)現自動(dòng)化控制的重要保障。當前，地下污水廠(chǎng)自動(dòng)化控制體系構建不斷成熟，且在實(shí)際運行中取得了良好效果。但傳統網(wǎng)絡(luò )布局及系統設計的不足，影響了自動(dòng)化控制的實(shí)效性，優(yōu)化自控設計、提高運行效率勢在必行。隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷改進(jìn)與優(yōu)化，對地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控設計提供了技術(shù)保障，也進(jìn)一步完善了電氣自動(dòng)化控制體系。本文從地下污水處理廠(chǎng)電氣自動(dòng)化控制系統出發(fā)，就如何實(shí)現地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控設計進(jìn)行研究。

 

　　隨著(zhù)電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，城市生物污水處理廠(chǎng)在設計中，更加強調電氣與自控設計的實(shí)現，以更好地滿(mǎn)足實(shí)際需求。電氣自動(dòng)化控制系統，是通過(guò)計算機硬軟件資源和PLC控制的“人機"系統。因此，在整個(gè)控制系統的構建中，計算機系統設計尤為重要，直接關(guān)系到電氣與控制系統的運行效率。通過(guò)計算機控制系統，實(shí)現對各環(huán)節的監控，轉變傳統以人工為主的控制模式，提高了污水處理的工作效率，滿(mǎn)足實(shí)際需求。

 

　　當前，地下污水處理廠(chǎng)注重電氣與自控設計，并取得了諸多設計成效。但從實(shí)際來(lái)看，在設計中存在諸多問(wèn)題，特別是控制系統網(wǎng)絡(luò )速度慢、監控體系不完善、系統維護成本高等問(wèn)題，嚴重影響地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控的設計效果。具體而言，地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控設計主要有以下幾點(diǎn)問(wèn)題。

　　2.1 網(wǎng)絡(luò )速度慢，影響控制效率

　　地下污水處理廠(chǎng)在電氣與自控系統設計中，常采用PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)，且主網(wǎng)構建運用光纖環(huán)網(wǎng)。這種現場(chǎng)總線(xiàn)模式，在很大程度上難以實(shí)現較好效率的網(wǎng)絡(luò )控制。特別是在主網(wǎng)的基礎上，通過(guò)N個(gè)站點(diǎn)設計，各子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )控制存在滯后性，難以形成較好效率的電氣自控。

　?。?） PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)模式，導致網(wǎng)絡(luò )結構體系更加復雜，不僅增加了系統維護的難度，也會(huì )導致整個(gè)系統運行速度下降，難以實(shí)現較好效率電氣控制。

　?。?）網(wǎng)絡(luò )系統的數據通信量具有定量性，這就會(huì )導致PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )處于超負荷狀態(tài)，影響計算機控制系統的運行效率。從實(shí)際來(lái)看，電氣與自動(dòng)化控制系統有以下問(wèn)題：①計算機控制系統在數據更新中，數據反饋更新慢，影響整個(gè)系統的運行效率；②網(wǎng)絡(luò )運行負擔重，難以滿(mǎn)足實(shí)際需求；③PLC主站出現掉線(xiàn)等問(wèn)題，重新上電之后，總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )崩潰，影響各子網(wǎng)的控制運行。

　　2.2 監控體系不完善，自控效果不理想

　　在電氣與自控體系中，計算機控制系統不完善，導致控制效果不理想。地下污水處理廠(chǎng)設備自動(dòng)化控制要求建立在完善的控制體系之下，而計算機控制系統功能不完善，且監控機制不完善，導致設備運行控制難以實(shí)現全自動(dòng)化。因此，地下污水處理廠(chǎng)電氣與自動(dòng)化設計，往往存在控制體系不完善等問(wèn)題，進(jìn)而影響整個(gè)自動(dòng)化控制系統的自控效果。對于污水處理廠(chǎng)而言，要提高控制系統的完善性，并基于較好效率控制機制，提高電氣自動(dòng)化控制系統對全廠(chǎng)設備的自動(dòng)化控制。系統運行維護困難，維護成本高

　　2.3 系統運行維護困難，維護成本高

　　從實(shí)際來(lái)看，地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控系統設計存在系統運行成本高、維護困難等問(wèn)題，影響自動(dòng)化控制的運行。①電氣自動(dòng)化控制系統不完善，且固化在程序中的系統設計，影響了后期系統維護管理；②自動(dòng)化控制系統維護成本高，增加了污水廠(chǎng)的運營(yíng)成本。雖然電氣自動(dòng)化控制系統的構建，提高了運行效率，但較高成本的投入，也降低了污水廠(chǎng)在電氣自動(dòng)化建設領(lǐng)域的主動(dòng)性。因此，構建較好效率運行系統的同時(shí)，需要科學(xué)降低系統運行維護成本，并不斷優(yōu)化系統運行結構，以更好地滿(mǎn)足污水處理廠(chǎng)需求。

 

　　隨著(zhù)計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展，地下污水處理廠(chǎng)在電氣與自控設計中，更加強調技術(shù)的改良，以更好地提高控制效率，滿(mǎn)足全廠(chǎng)設備自動(dòng)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(guò)總線(xiàn)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(mǎn)足污水處理廠(chǎng)的實(shí)際需求。具體而言，地下污水處理廠(chǎng)電氣與自控設計可從以下幾點(diǎn)展開(kāi)。

　　3.1 優(yōu)化總線(xiàn)布局，提高自控效率

　　傳統總線(xiàn)布局模式比較落后，影響電氣自動(dòng)化控制系統的運行效率。為此：①優(yōu)化總線(xiàn)布局模式，通過(guò)較好效率網(wǎng)絡(luò )系統結構，更好地滿(mǎn)足實(shí)際需求。由于總站與各子網(wǎng)之間存在數據信息流通，這就要求高配間PLC主站，要強化CPU設計，應滿(mǎn)足實(shí)際需求。如使用SIEMENS的CPU315-2PN/DP，通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)，實(shí)現對各控制網(wǎng)絡(luò )的數據通信，提高控制效率，解決網(wǎng)絡(luò )運行緩慢等問(wèn)題。②改良電氣自動(dòng)化控制系統的運行環(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控制系統的運行效率，也能夠實(shí)現中控室較好效率的計算機控制運行。③在污水處理廠(chǎng)回流池的自控設計中，應實(shí)現對控制主站信息通信的構建，通過(guò)CPU的優(yōu)化設計，實(shí)現獨立狀態(tài)下數據信息的收集及傳導，以更好地滿(mǎn)足自控設計需求。因此，對于污水處理廠(chǎng)而言，應針對各節點(diǎn)、各流程的自控需求，優(yōu)化自控程序設計，以更好地提高自控效率。

　　3.2 完善控制體系，實(shí)現全廠(chǎng)監控

　　污水處理廠(chǎng)在自控系統的設計中，應實(shí)現中控室系統結構的完備性，從而實(shí)現全廠(chǎng)監控覆蓋。①在電氣與自控設計中，要著(zhù)力完善控制體系，通過(guò)高功率系統的創(chuàng )設，更好滿(mǎn)足實(shí)際需求。如在監控計算機的選擇中，可以選擇SIEMENS的 WINCC組態(tài)軟件，能夠實(shí)現集中控制，保障自動(dòng)化控制體系的控制功能。②全自動(dòng)化控制對自控系統設計有更高要求，要求系統構建應著(zhù)眼于全局，能夠基于各流程要素的設計，實(shí)現對程序的升級改進(jìn)，以更好地提高控制效率。③污水處理廠(chǎng)要優(yōu)化計算機控制體系結構，特別是在自控體系建設中，要從實(shí)際需求出發(fā)，通過(guò)全廠(chǎng)監控設計，提高自控效率。

　　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(chǎng)而言，高成本的自動(dòng)化控制設計，不利于污水廠(chǎng)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(xué)降低維護成本。① 優(yōu)化自控系統結構，能夠實(shí)現簡(jiǎn)便維護，確保系統運行；②要轉變程序設計模式，改良系統維護環(huán)境，降低維護成本；③提高思想認識，規范自控系統的運行操作，制定完善的控制管理制度，形成日常監管機制，對電氣自動(dòng)化控制實(shí)現監管，確保自控系統穩定運行。

 

　　4.1 云平臺簡(jiǎn)介

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

　　4.2 應用場(chǎng)所

　?。ㄒ唬╇娏\行維護企業(yè)；

　?。ǘ┻B鎖商業(yè)、門(mén)店；

　?。ㄈ┪飿I(yè)管理企業(yè)；

　?。ㄋ模┘瘓F企業(yè)；

　?。ㄎ澹┰盒Ｖ鞴軉挝?；

　?。┲腔凵鐓^；

　　4.3 平臺結構

　　4.4 平臺主要功能

　　

　　

　　4.5 云平臺配置

 

 

　　綜上所述，地下污水處理廠(chǎng)在電氣與自控設計中，應堅持自動(dòng)化控制理念，不斷優(yōu)化運行系統，提高自控效率。在本文探討中，地下污水處理廠(chǎng)電氣自動(dòng)化控制系統存在諸多問(wèn)題，影響了自動(dòng)化控制效率，要求系統構建的推進(jìn)，應著(zhù)力優(yōu)化三個(gè)方面工作：①優(yōu)化總線(xiàn)布局，提高自控效率；②完善控制體系，實(shí)現全廠(chǎng)監控；③提高維護效率，降低維護成本，從本質(zhì)上實(shí)現科學(xué)化、自控體系設計。在計算機不斷發(fā)展的當前，污水處理廠(chǎng)電氣與自控系統將得到不斷優(yōu)化與改進(jìn)，以更好地滿(mǎn)足污水廠(chǎng)的建設需求。

 

　　[1]劉宇，彭力．基于PLC的城市污水處理控制系統設計[J]．可編程控制器與工廠(chǎng)自動(dòng)化，2016（9）：15-17．

　　[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊，2020.06.

　　[3]安科瑞電力監控與保護類(lèi)產(chǎn)品選型手冊,2020.01.

　　[4]侯蘇育.城市生活污水處理廠(chǎng)電氣與自控設計研究

韓歡慶，女，現任職于江蘇安科瑞電器制造有限公司，主要從事智能配電系統的研發(fā)與應用。