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摘要：随着现代化工行业的不断发展，更多污染物的产生，使污水处理行业将面临着更多的挑战，因此，给自动化技术提出了新的要求和展示新应用前景的空间。本文介绍了自控技术在污水处理厂的应用、发展及实现功能。
关键词：污水处理厂；自动化控制；设备改造
中图分类号：U664文献标识码： A
引言
电气自动化技术已普遍应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用.从电气自动化技术的特点入手，深入分析了电器自动化在污水处理行业中的具体应用。
一、电气自动化技术概述
1、电力系统中电气自动化技术存在的必要性
各行各业的发展互相都存在着一定的促进作用，我国近几年的发展都是有目共睹的，信息化方面的发展速度可见一斑，电力行业作为国民经济发展和国家安全的保证，也在不断的提高自身的业务能力。同时，能源紧缺也是如今讨论的热点问题之一，电能虽不是我们讨论的一级能源，但是与一些有限能源有着不可分割的关系。我国的发电方式主要分为两种：火电和水电。而煤炭资源的日益短缺已引起人们重视，水资源的极度浪费以及水污染也仍在治理，这从一方面也反映了电能的紧缺。虽然我国的电力覆盖面积每年都在逐渐扩大，但是仍有部分地区没有供电，特别是一些农村地区，虽然享受电力带来的方便，但是由于电力设备的老化以及电网拓扑的陈旧结构，时常发生停电现象。一些自然灾害的发生所导致的供电中断也造成了不可估计的损失，供电中断中如果不能及时处理发生的事故，就会引发无法预想的损失，造成社会秩序混乱，扰乱国民经济，严重会影响国家安全。
以上的种种都提醒我们，要更加重视电能的有效利用，重视电力系统的可靠性，这些都是推动电网智能化发展的重要因素。电力自动化技术在电网智能化发展中是必不可少的，其中的一些设备可以有效的提高电网的功率因数，提高电力设备的寿命，保证可靠地电能质量，还可以消除谐波污染问题，根据系统需要，补偿电网所需的特定次谐波。有的设备则担任起了采集数据，传输和分析的功能，有的设备实现监控功能，对重要的电力系统部分实行监控，实时分析其当前电力系统的运行状况。电力系统中电气自动化技术的不断渗透，大大提高了电力系统的运行效率，助我国发展坚强可靠地智能电网一臂之力，是我国电网实现智能化的关键。
2、电气自动化技术的特点
（1）技术涵盖面宽
因为电气自动化技术是一门应用性很强也很普遍的技术，大部分的工业生产部门都会多少涉及到电气自动化技术；同时，因为其技术含量较高，在电气自动化系统的设计中，既需要整个系统的硬件设计还要进行系统的软件设计，还要根据应用行业、场合的不同，选择不同的方案，这些都需要很宽的知识面。
（2）对电子技术依赖性强
现代电子科学技术不断的发展进步，一个典型的电气自动控制系统，从采集信号的传感器到进行信号处理运算的控制器，再到执行运算结果的执行机构，都与电子技术的发展有着密切的联系。因此，电气自动化技术的发展离不开电子技术的进步。
二、常见问题
就国内污水处理过程来说，部分污水处理厂设置了自动化控制系统，力求对整个污水处理过程实行全面监控。但由于这项工作在国内尚处在实践摸索阶段，与国外水平相比存在较大差距，主要问题是：
1、主要控制设备功能不稳定，特别是在仪表的准确性和稳定性来看，不能完全达到由计算机控制的要求。
2、自控水平低，距智能化自动控制还有很大差距。
3、运行条件变化范围大，某些工艺环节尚在不断调整。
4、运行操作人员尚不能对工艺进行全方位控制操作。
由于以上条件限制，大多数污水处理厂的自控系统只能发挥监视和对部分设备进行远程控制的功能。
三、对设备的改造与完善
污水处理装置从试运行以来，由于现场电气及机械设备存在一些问题，直接影响了自控系统的正常运行。根据存在的问题，结合实际运行情况及工艺要求，对自动化控制系统的现场控制设备进行了部分技术改造。
1、对现场一些设备进行改造
污水处理厂要增加一台脱水机和PLC柜，为了把新增的这台脱水机PLC柜的运行信号联到中控室，避免重新进行布线。使用交换机联接两台脱水间PLC柜，通过一根信号线接到中控室交换机。改造现场的配电线路，互锁了曝气机的二次控制回路，解决了中控室不能控制曝气机启停的问题。氧化沟的变频曝气机由于控制转换开关处在开关柜控制和机旁控制方式时，变频器模拟量4～20mA电流输入电路断开，使得不能输入变频器运行频率，变频器控制失效，不能运行。经研究，我们短接模拟量电流输入的转换开关控制回路，保证变频器的有效运行；变频器频率信号（模拟量）未能转化为运行信号（开关量）进而输出给PLC，使得上位机无法判断曝气机是否运行。经自动化人员改进后，只需给出变频器频率信号（模拟量）即可实现设备正常运行。
2、对PLC源程序的修改、优化
试运行中，要采用的是巡检制度，将各分散值班点集中到中心控制室值班操作。所以必须对比较重要的报警参数根据实际情况做进一步的修改。通过对PLC可编程控制器的源程序进行修改、编译，主要是启停液位、报警液位、逻辑控制、出水流量、加药间液位、提升泵站液位差等。不仅实现了设备按工艺流程运行的要求，而且机械设备运行的准确性、安全性有了很大提高，电气故障大为减少。故障点检查也很方便，大大降低了电气设备的故障率，使现场自动运行更加稳定。
3、加药间的自动控制
溶解、溶液池为两组，每组2m；每组内安一台搅拌机，和超声波液位计一套，工况一用一备；溶解池加料加水后，搅拌机工作15分钟，搅拌机停车，溶液池的液位预报警（液位现场确定）；当一格溶解池最低液位时（液位现场确定），自动关停药液输出电磁阀同时开启另一溶液池的电磁阀；FeCl3液按照出水流量计信号自动调节频率，手动调节冲程控制投加量，使其出水水质达到国家一级排放标准。
4、紫外光的自动控制
紫外光消毒采用的是德国威得高系统，控制方式采用的是液位控制，并由液位控制出水的电动阀门自动行动，使液位始终保持在1.7m，紫外光灯启动±5%左右。
四、自控系统的使用效果
当现场现出任何的异常情况，可通过监控系统和上位机系统一目了然的看出问题。有设备出现故障、上位机同时报警并停止该设备的运行，相应地计算机作故障情况记录，方便设备故障排除、管理、维护等。
五、自动化控制技术在污水处理行业的现状及展望
自动化技术的发展不断地提高着光电子、自动化控制系统的技术水平和市场竞争力，它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新，更是创造和形成了新的行业经济增长点，同时也提供了新的行业发展管理模式。目前污水处理工艺的自动化控制技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。自动化技术的进步大大提高了劳动生产率，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展。
自动控制技术在给排水行业的先进发展趋势是在泵站的管理上大量应用自动化技术，能够达到无人值守的管理水平。自动化系统实现了中央控制室集中控制，现场无需固定人员值守的运行管理，减轻监控中心工作量的效果明显。污水处理厂大量应用自动化技术，几个人即可以管理一个污水处理区间。
同时大量计算机被用于控制水泵的开启、在线水质监测、控制参数测量和对仪表的控制。计算机实际上负责着污水处理厂大部分日常运行与监测工作，它们协调着污水与污泥处理工艺，控制着外围泵站，保持着与负责管理排水系统中心的通讯与控制室的联系。原则上，污水处理厂的污水与污泥处理部分均不需要人工操作。因此，大大降低了人力成本的支出，减少了劳动负荷并实行正常的周末与假日休假制度，且不需要轮班工作。
污水处理厂如果一旦遇到故障或事故时完全能够以失灵后安全运行模式工作。同时监视服务系统自动通过计算机报警。中心控制单元为分散式，总控制系统被分成8个子系统。这些子系统全装备有大量的可编程逻辑控制器（PLC）。一旦总控制系统瘫痪，每一个子系统仍可独立工作。而控制室长期备用一套操作系统。一套运行系统失灵时，另一套仍能正常工作。控制室也存储着历史数据和数据通讯库；数据通讯库将污水处理、污泥处理以及排水系统终端泵站三者间相互联系起来。
污水处理自动化体系综合应用计算机、数据库、信息网络、SCADA、物联网、云计算等先进科学技术。建立泵站、班组中心、片区中心到排水泵站中心分级联动的自动化控制系统。实现“点上保安保洁、线上巡检维护、面上统一调度”的精益化、集约化运行管理模式，实现经济效益、社会效益的最大化。最终为“和谐排水、绿色排水、智能排水”的企业发展战略的实现提供技术支撑平台。
结束语
根据以上所述，电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作，因此，我们的工作人员应对其不断进行探索和研究，提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全與发展。
参考文献
[1]张俊.电力系统中电气自动化技术的探索[J].2011.
[2]蔡蔚.试论电力系统中电气自动化技术[J].2011.
[1]于进，胡汉青.CASS污水处理工艺的自动控制[J].中国给水排水，2011.
关键词：污水处理厂；自动化控制；设备改造
中图分类号：U664文献标识码： A
引言
电气自动化技术已普遍应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用.从电气自动化技术的特点入手，深入分析了电器自动化在污水处理行业中的具体应用。
一、电气自动化技术概述
1、电力系统中电气自动化技术存在的必要性
各行各业的发展互相都存在着一定的促进作用，我国近几年的发展都是有目共睹的，信息化方面的发展速度可见一斑，电力行业作为国民经济发展和国家安全的保证，也在不断的提高自身的业务能力。同时，能源紧缺也是如今讨论的热点问题之一，电能虽不是我们讨论的一级能源，但是与一些有限能源有着不可分割的关系。我国的发电方式主要分为两种：火电和水电。而煤炭资源的日益短缺已引起人们重视，水资源的极度浪费以及水污染也仍在治理，这从一方面也反映了电能的紧缺。虽然我国的电力覆盖面积每年都在逐渐扩大，但是仍有部分地区没有供电，特别是一些农村地区，虽然享受电力带来的方便，但是由于电力设备的老化以及电网拓扑的陈旧结构，时常发生停电现象。一些自然灾害的发生所导致的供电中断也造成了不可估计的损失，供电中断中如果不能及时处理发生的事故，就会引发无法预想的损失，造成社会秩序混乱，扰乱国民经济，严重会影响国家安全。
以上的种种都提醒我们，要更加重视电能的有效利用，重视电力系统的可靠性，这些都是推动电网智能化发展的重要因素。电力自动化技术在电网智能化发展中是必不可少的，其中的一些设备可以有效的提高电网的功率因数，提高电力设备的寿命，保证可靠地电能质量，还可以消除谐波污染问题，根据系统需要，补偿电网所需的特定次谐波。有的设备则担任起了采集数据，传输和分析的功能，有的设备实现监控功能，对重要的电力系统部分实行监控，实时分析其当前电力系统的运行状况。电力系统中电气自动化技术的不断渗透，大大提高了电力系统的运行效率，助我国发展坚强可靠地智能电网一臂之力，是我国电网实现智能化的关键。
2、电气自动化技术的特点
（1）技术涵盖面宽
因为电气自动化技术是一门应用性很强也很普遍的技术，大部分的工业生产部门都会多少涉及到电气自动化技术；同时，因为其技术含量较高，在电气自动化系统的设计中，既需要整个系统的硬件设计还要进行系统的软件设计，还要根据应用行业、场合的不同，选择不同的方案，这些都需要很宽的知识面。
（2）对电子技术依赖性强
现代电子科学技术不断的发展进步，一个典型的电气自动控制系统，从采集信号的传感器到进行信号处理运算的控制器，再到执行运算结果的执行机构，都与电子技术的发展有着密切的联系。因此，电气自动化技术的发展离不开电子技术的进步。
二、常见问题
就国内污水处理过程来说，部分污水处理厂设置了自动化控制系统，力求对整个污水处理过程实行全面监控。但由于这项工作在国内尚处在实践摸索阶段，与国外水平相比存在较大差距，主要问题是：
1、主要控制设备功能不稳定，特别是在仪表的准确性和稳定性来看，不能完全达到由计算机控制的要求。
2、自控水平低，距智能化自动控制还有很大差距。
3、运行条件变化范围大，某些工艺环节尚在不断调整。
4、运行操作人员尚不能对工艺进行全方位控制操作。
由于以上条件限制，大多数污水处理厂的自控系统只能发挥监视和对部分设备进行远程控制的功能。
三、对设备的改造与完善
污水处理装置从试运行以来，由于现场电气及机械设备存在一些问题，直接影响了自控系统的正常运行。根据存在的问题，结合实际运行情况及工艺要求，对自动化控制系统的现场控制设备进行了部分技术改造。
1、对现场一些设备进行改造
污水处理厂要增加一台脱水机和PLC柜，为了把新增的这台脱水机PLC柜的运行信号联到中控室，避免重新进行布线。使用交换机联接两台脱水间PLC柜，通过一根信号线接到中控室交换机。改造现场的配电线路，互锁了曝气机的二次控制回路，解决了中控室不能控制曝气机启停的问题。氧化沟的变频曝气机由于控制转换开关处在开关柜控制和机旁控制方式时，变频器模拟量4～20mA电流输入电路断开，使得不能输入变频器运行频率，变频器控制失效，不能运行。经研究，我们短接模拟量电流输入的转换开关控制回路，保证变频器的有效运行；变频器频率信号（模拟量）未能转化为运行信号（开关量）进而输出给PLC，使得上位机无法判断曝气机是否运行。经自动化人员改进后，只需给出变频器频率信号（模拟量）即可实现设备正常运行。
2、对PLC源程序的修改、优化
试运行中，要采用的是巡检制度，将各分散值班点集中到中心控制室值班操作。所以必须对比较重要的报警参数根据实际情况做进一步的修改。通过对PLC可编程控制器的源程序进行修改、编译，主要是启停液位、报警液位、逻辑控制、出水流量、加药间液位、提升泵站液位差等。不仅实现了设备按工艺流程运行的要求，而且机械设备运行的准确性、安全性有了很大提高，电气故障大为减少。故障点检查也很方便，大大降低了电气设备的故障率，使现场自动运行更加稳定。
3、加药间的自动控制
溶解、溶液池为两组，每组2m；每组内安一台搅拌机，和超声波液位计一套，工况一用一备；溶解池加料加水后，搅拌机工作15分钟，搅拌机停车，溶液池的液位预报警（液位现场确定）；当一格溶解池最低液位时（液位现场确定），自动关停药液输出电磁阀同时开启另一溶液池的电磁阀；FeCl3液按照出水流量计信号自动调节频率，手动调节冲程控制投加量，使其出水水质达到国家一级排放标准。
4、紫外光的自动控制
紫外光消毒采用的是德国威得高系统，控制方式采用的是液位控制，并由液位控制出水的电动阀门自动行动，使液位始终保持在1.7m，紫外光灯启动±5%左右。
四、自控系统的使用效果
当现场现出任何的异常情况，可通过监控系统和上位机系统一目了然的看出问题。有设备出现故障、上位机同时报警并停止该设备的运行，相应地计算机作故障情况记录，方便设备故障排除、管理、维护等。
五、自动化控制技术在污水处理行业的现状及展望
自动化技术的发展不断地提高着光电子、自动化控制系统的技术水平和市场竞争力，它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新，更是创造和形成了新的行业经济增长点，同时也提供了新的行业发展管理模式。目前污水处理工艺的自动化控制技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。自动化技术的进步大大提高了劳动生产率，由于采用了自动化仪表和集中控制装置，促进了连续生产过程自动化的发展。
自动控制技术在给排水行业的先进发展趋势是在泵站的管理上大量应用自动化技术，能够达到无人值守的管理水平。自动化系统实现了中央控制室集中控制，现场无需固定人员值守的运行管理，减轻监控中心工作量的效果明显。污水处理厂大量应用自动化技术，几个人即可以管理一个污水处理区间。
同时大量计算机被用于控制水泵的开启、在线水质监测、控制参数测量和对仪表的控制。计算机实际上负责着污水处理厂大部分日常运行与监测工作，它们协调着污水与污泥处理工艺，控制着外围泵站，保持着与负责管理排水系统中心的通讯与控制室的联系。原则上，污水处理厂的污水与污泥处理部分均不需要人工操作。因此，大大降低了人力成本的支出，减少了劳动负荷并实行正常的周末与假日休假制度，且不需要轮班工作。
污水处理厂如果一旦遇到故障或事故时完全能够以失灵后安全运行模式工作。同时监视服务系统自动通过计算机报警。中心控制单元为分散式，总控制系统被分成8个子系统。这些子系统全装备有大量的可编程逻辑控制器（PLC）。一旦总控制系统瘫痪，每一个子系统仍可独立工作。而控制室长期备用一套操作系统。一套运行系统失灵时，另一套仍能正常工作。控制室也存储着历史数据和数据通讯库；数据通讯库将污水处理、污泥处理以及排水系统终端泵站三者间相互联系起来。
污水处理自动化体系综合应用计算机、数据库、信息网络、SCADA、物联网、云计算等先进科学技术。建立泵站、班组中心、片区中心到排水泵站中心分级联动的自动化控制系统。实现“点上保安保洁、线上巡检维护、面上统一调度”的精益化、集约化运行管理模式，实现经济效益、社会效益的最大化。最终为“和谐排水、绿色排水、智能排水”的企业发展战略的实现提供技术支撑平台。
结束语
根据以上所述，电气工程及其自动化专业是电力系统的重要工作，因此，我们的工作人员应对其不断进行探索和研究，提高了电力安全可靠性。还要结合自己的工作经验进行分析。从而保证电力系统工作的安全與发展。
参考文献
[1]张俊.电力系统中电气自动化技术的探索[J].2011.
[2]蔡蔚.试论电力系统中电气自动化技术[J].2011.
[1]于进，胡汉青.CASS污水处理工艺的自动控制[J].中国给水排水，2011.