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淺談城市某地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)

更新時(shí)間:2022-01-11 點(diǎn)擊次數(shù): 854次

劉細(xì)鳳

安科瑞電氣股份有限公司   
 
摘要:電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,轉(zhuǎn)變了地下污水廠傳統(tǒng)處理模式,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備及流程的自動(dòng)化控制。文章立足地下污水處理廠電氣自動(dòng)化控制體系,分析了地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,并在此基礎(chǔ)上,從優(yōu)化總線布局、完善控制體系、提高維護(hù)效率等方面,具體論述了地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)策略。
關(guān)鍵詞:地下污水處理廠;電氣自動(dòng)化;控制系統(tǒng);電力運(yùn)維;智能配電運(yùn)維云平臺(tái)
 
0.引言
  實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制是提高地下污水廠處理效率實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的重要保障。當(dāng)前,地下污水廠自動(dòng)化控制體系構(gòu)建不斷成熟,且在實(shí)際運(yùn)行中取得了良好效果。但傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布局及系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不足,影響了自動(dòng)化控制的實(shí)效性,優(yōu)化自控設(shè)計(jì)、提高運(yùn)行效率勢(shì)在必行。隨著計(jì)算機(jī)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(duì)地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)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電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)出發(fā),就如何實(shí)現(xiàn)地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。
 
1.地下污水處理廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)
  隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,城市生物污水處理廠在設(shè)計(jì)中,更加強(qiáng)調(diào)電氣與自控設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),以更好地滿足實(shí)際需求。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng),是通過(guò)計(jì)算機(jī)硬軟件資源和PLC控制的“人機(jī)"系統(tǒng)。因此,在整個(gè)控制系統(tǒng)的構(gòu)建中,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤為重要,直接關(guān)系到電氣與控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)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(shí)際需求。
 
2.地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
  當(dāng)前,地下污水處理廠注重電氣與自控設(shè)計(jì),并取得了諸多設(shè)計(jì)成效。但從實(shí)際來(lái)看,在設(shè)計(jì)中存在諸多問(wèn)題,特別是控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)速度慢、監(jiān)控體系不完善、系統(tǒng)維護(hù)成本高等問(wèn)題,嚴(yán)重影響地下污水處理廠電氣與自控的設(shè)計(jì)效果。具體而言,地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)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
  地下污水處理廠在電氣與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,常采用PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線,且主網(wǎng)構(gòu)建運(yùn)用光纖環(huán)網(wǎng)。這種現(xiàn)場(chǎng)總線模式,在很大程度上難以實(shí)現(xiàn)較好效率的網(wǎng)絡(luò)控制。特別是在主網(wǎng)的基礎(chǔ)上,通過(guò)N個(gè)站點(diǎn)設(shè)計(jì),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(xiàn)場(chǎng)總線模式,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系更加復(fù)雜,不僅增加了系統(tǒng)維護(hù)的難度,也會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行速度下降,難以實(shí)現(xiàn)較好效率電氣控制。
 ?。?)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信量具有定量性,這就會(huì)導(dǎo)致PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)處于超負(fù)荷狀態(tài),影響計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。從實(shí)際來(lái)看,電氣與自動(dòng)化控制系統(tǒng)有以下問(wèn)題:①計(jì)算機(jī)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率;②網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行負(fù)擔(dān)重,難以滿足實(shí)際需求;③PLC主站出現(xiàn)掉線等問(wèn)題,重新上電之后,總線網(wǎng)絡(luò)崩潰,影響各子網(wǎng)的控制運(yùn)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(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)不完善,導(dǎo)致控制效果不理想。地下污水處理廠設(shè)備自動(dòng)化控制要求建立在完善的控制體系之下,而計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)功能不完善,且監(jiān)控機(jī)制不完善,導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行控制難以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化。因此,地下污水處理廠電氣與自動(dòng)化設(shè)計(jì),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(tǒng)的自控效果。對(duì)于污水處理廠而言,要提高控制系統(tǒng)的完善性,并基于較好效率控制機(jī)制,提高電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)全廠設(shè)備的自動(dòng)化控制。系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)困難,維護(hù)成本高
  2.3 系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)困難,維護(hù)成本高
  從實(shí)際來(lái)看,地下污水處理廠電氣與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在系統(tǒng)運(yùn)行成本高、維護(hù)困難等問(wèn)題,影響自動(dòng)化控制的運(yùn)行。①電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)不完善,且固化在程序中的系統(tǒng)設(shè)計(jì),影響了后期系統(tǒng)維護(hù)管理;②自動(dòng)化控制系統(tǒng)維護(hù)成本高,增加了污水廠的運(yùn)營(yíng)成本。雖然電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的構(gòu)建,提高了運(yùn)行效率,但較高成本的投入,也降低了污水廠在電氣自動(dòng)化建設(shè)領(lǐng)域的主動(dòng)性。因此,構(gòu)建較好效率運(yùn)行系統(tǒng)的同時(shí),需要科學(xué)降低系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)成本,并不斷優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu),以更好地滿足污水處理廠需求。
 
3.地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)策略
  隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,地下污水處理廠在電氣與自控設(shè)計(jì)中,更加強(qiáng)調(diào)技術(shù)的改良,以更好地提高控制效率,滿足全廠設(shè)備自動(dòng)化控制需求。電氣與自控設(shè)計(jì),在于如何優(yōu)化控制環(huán)境,通過(guò)總線布局結(jié)構(gòu)的改良,提高自控效率,并在完善的控制體系中,降低維護(hù)成本,更好地滿足污水處理廠的實(shí)際需求。具體而言,地下污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)可從以下幾點(diǎn)展開(kāi)。
  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(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。為此:①優(yōu)化總線布局模式,通過(guò)較好效率網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),更好地滿足實(shí)際需求。由于總站與各子網(wǎng)之間存在數(shù)據(jù)信息流通,這就要求高配間PLC主站,要強(qiáng)化CPU設(shè)計(jì),應(yīng)滿足實(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(xiàn)對(duì)各控制網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通信,提高控制效率,解決網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行緩慢等問(wèn)題。②改良電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境,在脫水房PLC主站中,應(yīng)陣地需求,適當(dāng)增加CPU設(shè)計(jì),這樣可以保障PLC控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率,也能夠?qū)崿F(xiàn)中控室較好效率的計(jì)算機(jī)控制運(yùn)行。③在污水處理廠回流池的自控設(shè)計(jì)中,應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制主站信息通信的構(gòu)建,通過(guò)CPU的優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)獨(dú)立狀態(tài)下數(shù)據(jù)信息的收集及傳導(dǎo),以更好地滿足自控設(shè)計(jì)需求。因此,對(duì)于污水處理廠而言,應(yīng)針對(duì)各節(jié)點(diǎn)、各流程的自控需求,優(yōu)化自控程序設(shè)計(jì),以更好地提高自控效率。
  3.2 完善控制體系,實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控
  污水處理廠在自控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,應(yīng)實(shí)現(xiàn)中控室系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的完備性,從而實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控覆蓋。①在電氣與自控設(shè)計(jì)中,要著力完善控制體系,通過(guò)高功率系統(tǒng)的創(chuàng)設(shè),更好滿足實(shí)際需求。如在監(jiān)控計(jì)算機(jī)的選擇中,可以選擇SIEMENS的 WINCC組態(tài)軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)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(duì)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)有更高要求,要求系統(tǒng)構(gòu)建應(yīng)著眼于全局,能夠基于各流程要素的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的升級(jí)改進(jìn),以更好地提高控制效率。③污水處理廠要優(yōu)化計(jì)算機(jī)控制體系結(jié)構(gòu),特別是在自控體系建設(shè)中,要從實(shí)際需求出發(fā),通過(guò)全廠監(jiān)控設(shè)計(jì),提高自控效率。
  3.3 提高維護(hù)效率,降低維護(hù)成本
  對(duì)于城市生活污水處理廠而言,高成本的自動(dòng)化控制設(shè)計(jì),不利于污水廠的建設(shè)發(fā)展。為此,在電氣與自控設(shè)計(jì)中,要提高維護(hù)效率,并科學(xué)降低維護(hù)成本。① 優(yōu)化自控系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)便維護(hù),確保系統(tǒng)運(yùn)行;②要轉(zhuǎn)變程序設(shè)計(jì)模式,改良系統(tǒng)維護(hù)環(huán)境,降低維護(hù)成本;③提高思想認(rèn)識(shí),規(guī)范自控系統(tǒng)的運(yùn)行操作,制定完善的控制管理制度,形成日常監(jiān)管機(jī)制,對(duì)電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)監(jiān)管,確保自控系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)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(tái)簡(jiǎn)介
  隨著國(guó)家電網(wǎng)改革政策的逐步推進(jìn)和落實(shí),普通線下運(yùn)維模式已無(wú)法滿足市場(chǎng)需求,迫切需要配套智能化線上運(yùn)維管理和服務(wù)平臺(tái),安科瑞智能配電運(yùn)維云平臺(tái)AcrelCloud-1000根據(jù)市場(chǎng)需求反饋,運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù),為電力運(yùn)維公司提供配套線上運(yùn)維服務(wù),該平臺(tái)作為連接運(yùn)維單位和用電企業(yè)的紐帶,監(jiān)視用戶配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和電量數(shù)據(jù),為客戶提供更好的運(yùn)維服務(wù),平臺(tái)提供系統(tǒng)總覽、電力數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、電能質(zhì)量分析、用電統(tǒng)計(jì)分析和日/月/年電能統(tǒng)計(jì)報(bào)表、異常預(yù)警、事故報(bào)警和事件記錄、運(yùn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)、運(yùn)維巡檢派單等功能,并支持多平臺(tái)、多終端數(shù)據(jù)訪問(wèn)。
  4.2 應(yīng)用場(chǎng)所
 ?。ㄒ唬╇娏\(yùn)行維護(hù)企業(yè);
  (二)連鎖商業(yè)、門店;
  (三)物業(yè)管理企業(yè);
  (四)集團(tuán)企業(yè);
 ?。ㄎ澹┰盒V鞴軉挝唬?/div>
 ?。┲腔凵鐓^(qū);
  4.3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)
  4.4 平臺(tái)主要功能
  
  
  4.5 云平臺(tái)配置
 
 
5.結(jié)束語(yǔ)
  綜上所述,地下污水處理廠在電氣與自控設(shè)計(jì)中,應(yīng)堅(jiān)持自動(dòng)化控制理念,不斷優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng),提高自控效率。在本文探討中,地下污水處理廠電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)存在諸多問(wèn)題,影響了自動(dòng)化控制效率,要求系統(tǒng)構(gòu)建的推進(jìn),應(yīng)著力優(yōu)化三個(gè)方面工作:①優(yōu)化總線布局,提高自控效率;②完善控制體系,實(shí)現(xiàn)全廠監(jiān)控;③提高維護(hù)效率,降低維護(hù)成本,從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、自控體系設(shè)計(jì)。在計(jì)算機(jī)不斷發(fā)展的當(dāng)前,污水處理廠電氣與自控系統(tǒng)將得到不斷優(yōu)化與改進(jìn),以更好地滿足污水廠的建設(shè)需求。
 
參考文獻(xiàn)
  [1]劉宇,彭力.基于PLC的城市污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].可編程控制器與工廠自動(dòng)化,2016(9):15-17.
  [2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè),2020.06.
  [3]安科瑞電力監(jiān)控與保護(hù)類產(chǎn)品選型手冊(cè),2020.01.
  [4]侯蘇育.城市生活污水處理廠電氣與自控設(shè)計(jì)研究

作者簡(jiǎn)介:
劉細(xì)鳳,女,現(xiàn)任職于上海安科瑞電氣股份有限公司,主要從事智能配電系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用。

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