自動(dòng)化控制工程師論文
古典文學(xué)常見(jiàn)論文一詞，謂交談辭章或交流思想。當代，論文常用來(lái)指進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的文章，簡(jiǎn)稱(chēng)之為論文。以下是小編整理的自動(dòng)化控制工程師論文，歡迎閱讀！
摘要：本文介紹了長(cháng)壽污水處理廠(chǎng)實(shí)施自動(dòng)化控制的實(shí)踐，論證了自動(dòng)化系統對污水處理運行管理的重要作用，提出了智能化是自控系統發(fā)展方向的觀(guān)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：污水處理廠(chǎng)自動(dòng)化控制設備改造
1.主要問(wèn)題
污水處理可能對三峽庫來(lái)說(shuō)還算是一個(gè)新星的行業(yè)，在三峽庫區新建的污水處理廠(chǎng)中，大部分設置了自動(dòng)化控制系統，力求對整個(gè)污水處理過(guò)程實(shí)行全面監控。但由于這項工作尚處在實(shí)踐摸索階段，與國外水平相比存在較大差距，主要問(wèn)題是：
�。╨）主要控制設備功能不穩定，特別是在線(xiàn)儀表的準確性和穩定性來(lái)看，不能完全達到由計算機控制的要求。
(2)自控水平低，距智能化自動(dòng)控制還有很大差距。
(3)運行條件變化范圍大，某些工藝環(huán)節尚在不斷調整。
(4)運行操作人員尚不能對工藝進(jìn)行全方位控制操作。
由于以上條件限制，大多數污水處理廠(chǎng)的自控系統只能發(fā)揮監視和對部分設備進(jìn)行遠程控制的功能。長(cháng)壽污水處理廠(chǎng)針對以上問(wèn)題，自2003年5月試運行到現在來(lái)看，根據實(shí)際運行,并通過(guò)對部分設備的改造和完善，加之對現場(chǎng)運行操作人員的技術(shù)培訓，使中控室具有集中控制、監視、現場(chǎng)故障報警等功能。操作人員可在中控室進(jìn)行操作，為安全穩定運行提供了保障。
2.長(cháng)壽排水公司自控概況
長(cháng)壽污水處理廠(chǎng)處理長(cháng)壽區20萬(wàn)人生活污水及工業(yè)廢水，我廠(chǎng)監控系統采用工業(yè)以太網(wǎng)集中控制系統。此系統包括1個(gè)監控中心（中控室）、6個(gè)現場(chǎng)PLC站（模擬屏PLC0、配電間站PLC1加藥間站PLC2、脫水間PLC3、PLC4站和紫外光PLC5站）。配電間站主要控制提升泵站、格柵井、沉砂池、氧化溝、二沉池、回流泵站、剩余泵站、貯泥池的自動(dòng)運行；模擬屏站主要對模擬屏的數據處理控制；加藥間站主要是對加藥間的自動(dòng)控制；脫水間2個(gè)站分別對1號和2號脫水機進(jìn)行自動(dòng)控制，紫外光站是對紫外光消毒系統進(jìn)行控制。中控室則對全廠(chǎng)設備的控制操作及監視�，F場(chǎng)分站采用的PLC可編程控制系統是美國AB公司以太網(wǎng)系統。
3.對設備的改造與完善
長(cháng)壽污水處理廠(chǎng)從試運行以來(lái)，由于現場(chǎng)電氣及機械設備存在一些問(wèn)題，直接影響了自控系統的正常運行。根據存在的問(wèn)題，結合實(shí)際運行情況及工藝要求，對自動(dòng)化控制系統的現場(chǎng)控制設備進(jìn)行了部分技術(shù)改造。
3.1對現場(chǎng)一些設備進(jìn)行改造
由于我廠(chǎng)增加了一臺脫水機和PLC柜，為了把新增的這臺脫水機PLC柜的運行信號聯(lián)到中控室，避免重新進(jìn)行布線(xiàn)。使用交換機聯(lián)接兩臺脫水間PLC柜，通過(guò)一根信號線(xiàn)接到中控室交換機。改造現場(chǎng)和配電機曝氣機的二次控制回路，解決了中控室不能控制曝氣機啟停的問(wèn)題。
1號2號氧化溝的變頻曝氣機由于控制轉換開(kāi)關(guān)處在開(kāi)關(guān)柜
控制和機旁控制方式時(shí)，變頻器模擬量4～20mA電流輸入電路斷開(kāi)，使得不能輸入變頻器運行頻率，變頻器控制失效，不能運行。經(jīng)考慮，短接模擬量電流輸入的轉換開(kāi)關(guān)控制回路。
變頻器頻率信號（模擬量）、運行信號（開(kāi)關(guān)量）沒(méi)有輸出給
PLC，使得上位機無(wú)法判斷曝氣機是否運行。過(guò)后經(jīng)自動(dòng)化人員改進(jìn)后，只給出變頻器頻率信號（模擬量），運行信號可有可無(wú)（開(kāi)關(guān)量）。
3.2對PLC源程序的修改、優(yōu)化
試運行中，我廠(chǎng)由于采用的是巡檢制度，將各分散值班點(diǎn)集中到中心控制室值班操作。所以必須對比較重要的報警參數根據實(shí)際情況做進(jìn)一步的修改。通過(guò)對PLC可編程控制器的源程序進(jìn)行修改、編譯，主要是啟停液位、報警液位、邏輯控制、出水流量、加藥間液位、提升泵站液位差等。不僅實(shí)現了設備按工藝流程運行的要求，而且機械設備運行的準確性、安全性有了很大提高，電氣故障大為減少。故障點(diǎn)檢查也很方便，大大降低了電氣設備的故障率，使現場(chǎng)自動(dòng)運行更加穩定。更主要的是為自動(dòng)化控制的順利實(shí)現創(chuàng )造了條件。
另外對高壓配電系統和一套獨立的監控系統，如出現任何故障不僅有指示燈光報警，而且還配有語(yǔ)音報警系統，使值班人員一目了然，可清楚地判斷故障發(fā)生的部位并做及時(shí)處理，避免事故的發(fā)生。
3．4安裝視頻監視系統的
為了讓操作人員真正在中控室控制全廠(chǎng)、監視全廠(chǎng)、管理全廠(chǎng)，長(cháng)壽污水處理廠(chǎng)于2002安裝了BAXALL系列攝像機視頻監視系統。它配合原有的自控儀表，對進(jìn)水粗格柵、細格柵、提升泵、排砂泵、攪拌機、砂水分離機、氧化溝曝氣機、二沉池、回流泵站、剩余污泥泵站、脫水間、辦公室等10多個(gè)場(chǎng)所的現場(chǎng)情況，進(jìn)行24小時(shí)全天候監視。
這套視頻監視系統運行可靠。在中控室里，通過(guò)對攝像機的遙控�？梢员O視全廠(chǎng)20多個(gè)部位工藝設備的運行情況。如果按工藝流程在現場(chǎng)巡查一遍，需要30分鐘左右，而通過(guò)視頻監視系統，幾分鐘就可以對全廠(chǎng)工況瀏覽一遍，大大提高了工作效率。
3.5提升泵站和格柵井的控制
污水提升泵站安裝兩臺潛水泵一用一備，在上位機設定常用/備用，按如下原理進(jìn)行控制：
當泵站內水位達到1.70m時(shí)，一臺泵啟動(dòng)；
當水位降至0.80m時(shí)，水泵停機，并發(fā)出報警信號。
粗、細格柵分別有時(shí)間控制/液位差控制，2種控制方法，我廠(chǎng)現在用的是時(shí)間控制。
格柵井安裝粗、細格柵機兩臺，運行依據其前、后超聲波液位差計測得的水位差進(jìn)行控制。
當粗格柵機前，后超聲波液位差計測得的水位差超過(guò)20cm，粗格柵機、皮帶輪輸送機自動(dòng)開(kāi)機。
當粗格柵機前，后超聲波液位差計測得的水位差降至10cm，粗格柵機、皮帶輪輸送機自動(dòng)停機。
當細格柵機前，后超聲波液位差計測得的水位差超過(guò)30cm，細格柵機、螺旋輸送機，壓榨機自動(dòng)開(kāi)機。
當細格柵機前，后超聲波液位差計測得的水位差降至20cm，細格柵機、螺旋輸送機，壓榨機自動(dòng)停機。
粗格柵、細格柵還可以通過(guò)在上位機設定運行、停止間隔時(shí)間的方式定時(shí)開(kāi)啟停止。當格柵每運行15分鐘后停15分鐘。皮帶輸送機、螺旋輸送機與格柵聯(lián)動(dòng)，及格柵運行時(shí)，同時(shí)運行。
兩組渦流沉砂池，每組渦流沉砂池內安裝一臺攪拌機和排砂泵，攪拌機長(cháng)期運行。排砂泵把池底的污物抽送至砂水分離器。排砂泵每運行10分鐘后停20分鐘，時(shí)用，砂水分離器與排砂泵同時(shí)工作，以上設備均可在中心控制室監控。
3.6氧化溝的自動(dòng)控制
本工程氧化溝設兩組，日處理污水能力40000m3/d，每組氧化溝設計日處理能力2萬(wàn)m3/d。每組氧化溝PDSL-325（C）型倒傘型表面曝氣機三臺，其中1#，3#機組為恒速，逆時(shí)鐘方向運轉，單臺機組充氧量為119kgO2/h；2#機組為變頻調速，順時(shí)針?lè )较蜻\轉，單臺機組充氧量為23～119kgO2/h，電機功率均為55KW；每組氧化溝安裝兩臺溶解氧檢測儀（DO儀）和一臺污泥濃度檢測儀（MLSS儀），一臺DO儀和MLSS儀安裝在接近出水口處，另一臺DO儀安裝在缺氧區。另一組氧化溝設備與該組氧化溝對稱(chēng)，倒傘型表面曝氣機的運行按照氧化溝內溶解氧值（DO值）進(jìn)行自動(dòng)控制，其DO值以接近出水口處的DO儀的測定值為準。
當DO值在0.2mg/L<DO值<1.2mg/L范圍內時(shí)三臺電機都開(kāi)啟；當DO值在1.2mg/L<DO值<3.0mg/L范圍內時(shí)開(kāi)一臺恒速機和一臺變頻調速機；其中變頻調速機的調速頻率分為五段（頻率隨著(zhù)DO值減小而增大）；當DO值在3.0mg/L<DO值<4.0mg/L范圍內時(shí)只開(kāi)一臺恒速機。如果DO值不在以上范圍內那么開(kāi)一臺恒速機和一臺變頻調速機（頻率固定）。
氧化溝內設一臺污泥濃度（MLSS）測定儀，將MLSS測定儀測定值傳送至中控室，用于調節活性污泥回流泵站及電動(dòng)套筒閥的運行。
氧化溝內安裝的各檢測儀器（如DO儀、MLSS儀）的數據，由PLC1進(jìn)行采集。然后PLC1將采集的數據通過(guò)控制層網(wǎng)絡(luò )送至中控室用于控制相關(guān)設備運轉。
3.7回流泵站的自動(dòng)控制
污泥回流泵站安裝潛水軸流泵兩臺，按如下原理進(jìn)行控制：
在泵站出水側及吸水側（套筒閥井處）各設一臺超聲波水位計，出水側設兩個(gè)水位，一個(gè)正常水位7.8m，一個(gè)報警水位8.4m,吸水側設四個(gè)水位，一個(gè)正常水位5.30m，一個(gè)啟動(dòng)水位5.00m，一個(gè)高限報警水位5.80m，一個(gè)低限報警水位4.40m；
當兩個(gè)氧化溝的污泥濃度同時(shí)高于3000mg/L時(shí)，開(kāi)啟1臺污泥回流泵，如果其中任何一個(gè)氧化溝的污泥濃度低于3000mg/L時(shí)只開(kāi)啟2臺污泥回流泵。
本控制程序能使兩泵交替工作（統計工作時(shí)間），負荷均等，從而延長(cháng)二泵工作壽命。
3.8剩余泵站和貯泥池的自動(dòng)控制
本泵站安裝100QW70-7-3型潛水排污泵一臺，其工作原理如下：
當貯泥池液位低于2.0m時(shí),剩余污泥泵自動(dòng)開(kāi)啟。當貯泥池液位高于4.5m時(shí)，剩余污泥泵站剩余污泥泵根據液位計信號自動(dòng)停止運行，貯泥池液位在中心控制室顯示及報警。另外，當貯泥池水位計超過(guò)貯泥池設定的最高水位或最低0.5m時(shí)，水泵亦由中控室控制自動(dòng)切斷水泵電源，泵站停止工作。
貯泥池安裝超聲波液位計，當液位為1.5m時(shí)，向脫水間PLC發(fā)出污泥泵停泵停止運行信號。
3.9加藥間的自動(dòng)控制
溶解、溶液池為兩組，每組2m；每組內安一臺攪拌機，和超聲波液位計一套，工況一用一備；
溶解池加料加水后，攪拌機工作15分鐘，攪拌機停車(chē)，溶液池的液位預報警（液位現場(chǎng)確定）；
當一格溶解池最低液位時(shí)（液位現場(chǎng)確定），自動(dòng)關(guān)停藥液輸出電磁閥同時(shí)開(kāi)啟另一溶液池的電磁閥；
FeCl3液按照出水流量計信號自動(dòng)調節頻率，手動(dòng)調節沖程控制投加量，使其出水水質(zhì)達到國家一級排放標準。
3.10紫外光的自動(dòng)控制
紫外光消毒采用的是德國威得高系統，控制方式采用的是液位控制，并由液位控制出水的電動(dòng)閥門(mén)自動(dòng)行動(dòng)，使液位始終保持在1.7m，紫外光燈啟動(dòng)±5%左右。
3.11脫水間的自動(dòng)控制
脫水間加藥池設有一液位探頭，當液位低于設計標準時(shí)，脫水機停止。
脫水機的控制主要還是以人工控制為主，操作人員在PLC柜在啟停各個(gè)設備。
3.12現場(chǎng)儀表的控制
我廠(chǎng)的主要儀表有：液位計、進(jìn)水PH值、溶解氧、污泥濃度、COD在線(xiàn)儀、濁度儀、出水流量計（其中大部分的在線(xiàn)儀表都自帶得有溫度計）。顯示的具體形式以具體數值顯示為主，操作人員可直觀(guān)地讀取各種數據。
3.13高壓配電系統監視功能
此功能主要是對高壓配電及供電系統的開(kāi)關(guān)是合是斷，通過(guò)在上住機（CRT）顯示來(lái)提示有關(guān)人員。具體顯示以示意圖的形式實(shí)現。
3.14時(shí)間累計、故障次數和報警功能
主要功能是對所有設備運行的時(shí)間進(jìn)行統計。報警功能是對設備運行出現的故障都有燈光和聲音提示，準確及時(shí)地提示操作人員哪臺設備出現了故障。故障出現時(shí)，運行設備立即停止運行。此部分功能的實(shí)現，為有關(guān)人員確定設備大修時(shí)間及日常保養次數提供了依據。
4.自控系統的使用效果
4.1快速準確地反映運行異常情況
當現場(chǎng)現出任何的異常情況，可通過(guò)監控系統和上位機系統一目了然的看出問(wèn)題。有設備出現故障、上位機同時(shí)報警并停止該設備的運行，相應地計算機作故障情況記錄，方便設備故障排除、管理、維護等。
4.2促進(jìn)了職工技求素質(zhì)的提高
實(shí)行自控，運行人員合并值班操作，對職工素質(zhì)的要求也相應地變?yōu)閺秃闲�，這就進(jìn)一步激發(fā)了職工特別是青年職工學(xué)文化、學(xué)技術(shù)的積極性。
4.3為降低運行成本創(chuàng )造了條件
5.自控系統的發(fā)展前景是智能化
從長(cháng)壽排水公司自動(dòng)化控制水平看，只是完成了人對設備簡(jiǎn)單的機械性能的操作，這種系統在智能化高度發(fā)達的今天顯得很粗糙。因為污水處理的可變因素很多，有水量、濃度、溫度、氣量、微生物狀態(tài)、系統配水情況。供電情況、機械運行情況等等，是一個(gè)非常復雜的系統，只靠預先設定的簡(jiǎn)單程序就想控制好生產(chǎn)全過(guò)程是不可能的。我們需要一種更高級的控制系統，使之能對生產(chǎn)過(guò)程出現的各種數據給予采集、計算、分析，得出目前運行狀態(tài)是否正常的結論，并能給操作人員以有益的提示，從而使自動(dòng)化控制能夠真正實(shí)現智能化。
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