污水处理厂电气工程及其自动化的技术应用研究

污水处理厂电气工程及其自动化的技术
应用研究
摘要：近些年来，我国发展脚步不断加快，我国污水处理厂在迎来更大发展
机遇，随着自动化技术在各行业的不断发展应用，污水处理行业的自动化水平也
在快速提高，自动化控制在污水处理厂的应用能够保证水质量稳定，降低污水处
理成本，提高污水处理效率。

【关键词】污水处理厂;自动化;电气工程;应用
前言
在我国社会经济发展速度越来越快的背景下，水污染问题也越来越严重，为
了有效改善水污染问题，除了制定出明确的污水排放标准，保证污水排放标准的
落实之外，还需要加大污水处理厂的扶持力度，促进污水处理厂的现代化发展。

而为了保证污水处理厂的稳定运行，减轻厂内工作人员的工作强度，改善工作人
员的工作环境，实现污水处理厂的现代化发展，必须要结合先进的科学技术，加
强企业自动化控制设计。

一污水处理厂自动化控制设计
分析污水处理厂的生产设备、生产管理的实际情况，在把握污水处理厂实际
工艺流程与构筑物位置分布特点的情况下，按照“分散控制、集中管理”的原则，可以明确自动化控制系统可编程序控制器（PLC）构成的集散型控制系统为主，
其具体的构成主要包括以下几部分。

1 现场层
现场层的主要作用就是将现场检测到的信号传输到PLC控制站中，并根据
PLC控制站中发出的控制指令开展工作，其主要构成包括以下几部分：第一，过
程检测及控制仪表，第二，远程输入/输出I/O，第三，相关执行机构。

2 控制层
在污水处理厂的自动化控制系统中，控制层，即PLC控制站在最核心的存在。

PLC现场控制站配置了独立运行的CPU处理器，不仅可以进行相关数据的独立采集，还可以对本分站内的设备运行逻辑关系进行独立编制。

除此之外，它还可以
对现场信号和厂级管理层的指令进行有效的接收，并进行数据的处理和传输。

从
整体上分析，分站控制层的主要作用主要包括以下四方面，首先，分析工艺过程
的控制程序，并以此为基础有效控制相关区域内的电气设备。

其次，对所辖区域
内的电气参数、工艺参数以及电气设备运行情况的相关数据进行有效的采集。

再次，除了PLC系统程序的自动运行之外，分站控制层的工艺设备的相关操作人员
也可以在自己拥有的操作权限下在操作员终端上对设备的运行状态进行调整，并
对相应的控制参数进行修改。

最后，分站控制层还可以通过监控系统将重要数据
传输到监控管理系统中，并有效接收监控管理层的指令。

3 厂级管理层
在污水处理厂的自动化控制系统中，厂级监控中心及中央控制室可以对人机
界面进行操作，并以此为基础，对各个分站控制层的具体工作进行指导与协调，
确保厂级各项管理功能的有效实现，其具体的功能主要包含以下几点：第一，数
据采集功能，可以对整个污水处理厂生产过程中的工艺过程数据、电气参数、电
气设备运行状态数据等进行有效的采集；第二，图形功能，可以将整个污水处理
厂的工艺总流程图、局部工艺流程图、电气参数、工艺参数、设备运行数据等清
晰地显示到彩色监视器上；第三，控制功能，可以通过人机对话的方式，直接在
操作站进行工艺参数的远程设定以及电气设备的远程控制；第四，报警功能，可
以及时发现设备以及工艺运行过程中出现的性能故障，并向工作人员发出报警提示，并根据实际情况进行故障信息的如实记录以及有效反应，第五，数据管理功能，可以对采集到的各种数据进行有效的整合，并进行相关数据信息库的创建，
并自动生成工艺参数的趋势曲线，管理人员只需要分析工艺曲线，就可以确定出
污水处理厂的最佳运行规律。

从而提升污水处理厂的生产效率，第六，自动生成
报表功能，例如可以直接生成运行报表、报警数据报表、事故报表等，为污水处
理厂的实际生产管理工作提供方便。

第七，联网功能，即可以与工厂管理系统进
行联网，实现资源共享。

4 网络通讯系统
PLC计算机控制系统的网络主要分为两大类：一种是现场总线，主要负责
PLC控制站、现场智能仪表、智能设备以及各个控制子系统之间的有效通信，双
绞屏蔽电缆是最主要的传输介质，另一种是工业以太网，可以实现分站控制层和
厂级管理层之间的有效通信，在污水处理厂中有着广泛的应用，包括无线传输和
有线传输两种介质。

二污水处理厂自动化控制系统设计方案
污水处理厂在设计中运用集散式自动控制系统，水资源在现代社会是重要组
成部分之一，减少污水排放，有助于水资源的保护，现代互联网技术在不断发展，污水处理中运用现代化手段，有助于我国污水自动化控制系统设计，实现集成化、自动化的控制。

污水自动控制系统设计中要注意安全性、可靠性、稳定性的特点。

采用上位机集中管理方案，选择PLC控制集散式系统。

污水自动化控制中，根据
水质的情况进行PLC设备运行，依据水质水量的状况实现网络技术数据信息处理，实现网络化、自动化控制。

污水自动化处理逐步向着智能化、信息化方向发展，
根据水质的情况，实现自动化控制系统优化。

污水处理中需要对各项组成部件进
行检验，设置模拟的自动化处理方案，在实践中对污水自动化系统进行设计优化，助力我国污水自动化系统的发展。

污水自动化控制系统在设计中要关注技术优化方案，注意后期建筑物的使用
状况，在一定程度构建单独的污水处理厂自动化控制系统数据。

网络信号在处理
中要关注控制系统的设计，信号传输到中控室，实现人员的远程操作，并且实现PLC自动控制系统设计。

污水自动化处理设置监督管理机制，依据使用状况设置
报警功能，当自动化系统出现障碍后，报警系统会直接进行预警处理，这有助于
提醒人们进行污水自动化系统维修。

污水处理设置监督报警机制，实现计算机语
音连接，设置运行应急处理预案，实现设备的有效连接，自动化设计中，根据局
部故障障碍后减少故障的损失。

PLC管理中根据污水系统的优化控制实现信息收
集处理，根据生产制造方法，实现生产制造的数据分析。

实现数据信息的优化处理，采用无污染的污泥处理技术方案，对污水处理的各项环节进行监督，确保污水治理的有效性，提升污水治理的经济效益。

三总结
综上所述，水资源对人们的生活具有重要的作用，在一定程度保证水资源的安全、环保，可以实现集成化管理，污水处理厂普遍在进行自动化控制中应用PLC系统，污水自动化系统如果出现障碍，要设置应急处理预案，逐步实现污水自动化控制系统优化设计，根据我国污水的具体水质成分，实现自动化控制系统的配置优化。

污水自动化处理中，根据不同的水质和环境情况，进行污水处理工艺的优化设计，选择低能耗的污水控制系统，减少污水自动控制系统损坏的可能性，树立正确的污水处理技术，应对国家可持续循环发展的理念，结合当地的水资源污染的情况，创造出符合当地发展的污水处理技术方式。

利用科学系统化的污水处理技术，加强环保人员的素质，保障污水处理的效率，响应国家可持续循环发展战略方针，对污水整体过程进行综合评估，促使污水处理向着系统化、流程化的方向发展，助力我国环保工程污水处理技术优化。

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