關(guān)于污水處理系統(tǒng)的電氣控制策略試析

張 悅

（中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司，西安 710054）

污水處理系統(tǒng)涉及的內(nèi)容較多，系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)件組成較為多樣且作用各不相同。它們共同作用于污水處理系統(tǒng)，以保證其高效運(yùn)行。隨著科學(xué)技術(shù)水平的提升和現(xiàn)代化污水處理需求的增加，在污水處理系統(tǒng)中采用電氣控制策略十分必要。通過合理調(diào)控電氣控制措施，可以有效提高污水處理系統(tǒng)的質(zhì)量[1]。污水處理是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，要做好各個(gè)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備工作，協(xié)調(diào)好系統(tǒng)連接性，從最基礎(chǔ)的層面做好污水處理工作。要想實(shí)現(xiàn)污水的深度凈化處理，可以從現(xiàn)實(shí)需求的角度出發(fā)，有效結(jié)合電氣控制與污水處理系統(tǒng)，提升污水處理效率。

1 污水處理工作概述

污水處理工作是建設(shè)現(xiàn)代化城市的重點(diǎn)內(nèi)容。做好污水處理工作，對(duì)于推動(dòng)城市發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。近些年，我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)水平增長(zhǎng)明顯，出現(xiàn)了諸多生活問題，其中污水排放量的增加使得污水處理問題愈加突出。政府高度重視污水處理問題，采取了一系列針對(duì)性措施開展污水處理。

從現(xiàn)實(shí)的角度來看，污水處理工藝是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，涉及的工藝性較為復(fù)雜。要做好對(duì)污水源的分析工作，找到污水源，分析其形成原因，形成可視化報(bào)告，并根據(jù)呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)制定科學(xué)合理的治理方案。在治理方案中，要加大對(duì)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用力度，使用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，優(yōu)化污水處理系統(tǒng)的性能指標(biāo)，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化操作能力，以提升污水處理質(zhì)量。

2 電氣控制分析

污水處理系統(tǒng)的性能比較穩(wěn)定，但基于電氣控制的特殊性，在具體的應(yīng)用過程中需要注意功能和電氣控制方案設(shè)計(jì)等方面的處理。在功能規(guī)劃中，電氣控制在污水處理系統(tǒng)中對(duì)可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的使用頻率較高。PLC有著穩(wěn)定的性能優(yōu)勢(shì)，可以進(jìn)一步強(qiáng)化污水處理系統(tǒng)的控制能力，使系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間處于穩(wěn)定控制的狀態(tài)。PLC是一種可編程邏輯控制器，其內(nèi)部指令具有分化性，控制能力強(qiáng)，可以使系統(tǒng)更加貼合自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。在電氣控制優(yōu)化中，主要側(cè)重電氣自動(dòng)化，要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需求選擇合適的控制器。此外，電氣控制涉及的設(shè)備種類較多，包含很多小配件，因此選擇設(shè)備時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)而定。工作人員在規(guī)劃設(shè)計(jì)方案時(shí)，要多設(shè)計(jì)幾份控制方案，并將這些控制方案統(tǒng)一交由專業(yè)人員審核，以選取最優(yōu)的控制方案。方案落實(shí)時(shí)，需要提前預(yù)測(cè)分析方案內(nèi)容，采取試運(yùn)行的方式，選擇合適的構(gòu)件和設(shè)備，保證設(shè)備與構(gòu)件的質(zhì)量達(dá)標(biāo)且貼合系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)。在電氣控制方案設(shè)計(jì)中，需要注意的細(xì)節(jié)較多。污水處理系統(tǒng)對(duì)控制器的要求較高，控制器與其他設(shè)備之間通過互聯(lián)形成電氣控制系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與控制器的質(zhì)量有關(guān)，因此需選擇合適的控制器，仔細(xì)選擇設(shè)備零件，確保其性能指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)。

電氣控制系統(tǒng)的規(guī)劃是一個(gè)綜合性過程，其中設(shè)計(jì)圖紙是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后，要全面審核圖紙，并根據(jù)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行多次修改和完善。每次修改完圖紙后，要保證圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的構(gòu)件型號(hào)正確。只有做好細(xì)節(jié)處理，才能提高污水處理效率。在安裝控制系統(tǒng)時(shí)，要嚴(yán)格遵守圖紙的要求，規(guī)范化安裝，盡量減小誤差，并深度優(yōu)化電控箱。電控箱在電氣控制系統(tǒng)中能夠發(fā)揮更大的價(jià)值，需要對(duì)其進(jìn)行合理調(diào)控[2]。

3 污水處理系統(tǒng)的電氣控制策略分析

3.1 明確并滿足電氣控制要求

電氣控制在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，可以使污水處理系統(tǒng)更加長(zhǎng)效穩(wěn)定運(yùn)行。電氣控制具有分化特點(diǎn)，能夠根據(jù)污水處理量的不同合理調(diào)控水資源，且系統(tǒng)自動(dòng)化程度較高，不需要消耗過多的人力成本，成本預(yù)算比較合理。在具體應(yīng)用過程中，工作人員要明確電氣控制在污水處理系統(tǒng)中的重要性，做好自身本職工作的同時(shí)，主動(dòng)了解電氣控制相關(guān)內(nèi)容，全面分析電氣控制系統(tǒng)的整體應(yīng)用情況，制定針對(duì)性的規(guī)劃方案。污水的來源有工業(yè)廢水和生活污水等，但很多污水都集中在城市偏僻地區(qū)，環(huán)境相對(duì)比較惡劣，處理難度較大。在應(yīng)用電氣控制系統(tǒng)的過程中，工作人員要做好前期準(zhǔn)備工作，分析外界環(huán)境因素是否能夠影響電氣控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，充分考慮可能存在的影響因素，制定全面的預(yù)防方案。電氣控制是一個(gè)持續(xù)性過程，需要相關(guān)工作人員做好系統(tǒng)監(jiān)督工作，時(shí)刻關(guān)注系統(tǒng)變化情況，可視化分析系統(tǒng)運(yùn)行效果。在系統(tǒng)運(yùn)行過程出現(xiàn)故障時(shí)，要第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題并予以解決，動(dòng)態(tài)調(diào)整系統(tǒng)，將污水處理系統(tǒng)受到的影響降至最低。因此，實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣控制系統(tǒng)非常必要。

3.2 電氣控制系統(tǒng)組成

電氣控制系統(tǒng)具有一定的層級(jí)性，主要由上位機(jī)、中位機(jī)和下位機(jī)3個(gè)級(jí)別組成。在具體運(yùn)行過程中，電氣控制系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)和控制需求開展工作。不同的級(jí)別劃分具有不同的意義，通過分級(jí)控制方式，能夠保證控制效果的連貫性，使整體控制更加穩(wěn)定。針對(duì)上位機(jī)、中位機(jī)和下位機(jī)的連續(xù)性運(yùn)行，為了避免長(zhǎng)期運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，需要借助監(jiān)控裝置全面監(jiān)控上位機(jī)、中位機(jī)和下位機(jī)，使整體運(yùn)行更加穩(wěn)定[3]。

上位機(jī)、中位機(jī)和下位機(jī)在電氣控制系統(tǒng)中發(fā)揮的作用不同，體現(xiàn)的方式也不相同。上位機(jī)主要協(xié)助工挖機(jī)開展工作。這個(gè)過程中需要使用計(jì)算機(jī)語言，上位機(jī)的運(yùn)行需要綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，做好每個(gè)環(huán)節(jié)的對(duì)接工作。上位機(jī)運(yùn)行時(shí)，一般會(huì)連帶電機(jī)和泵等機(jī)械共同轉(zhuǎn)動(dòng)。這些機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)態(tài)信息會(huì)顯示出來，因此工作人員可以根據(jù)顯示的信息實(shí)時(shí)判斷上位機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定。如果信息出現(xiàn)不正常變化，說明出現(xiàn)了故障。此時(shí)，通過分析信息，可以短時(shí)間內(nèi)找出故障，然后采取針對(duì)性的解決措施。此外，設(shè)備運(yùn)行詳細(xì)信息和控制參數(shù)都可以在頁面上顯示，以直觀反映上位機(jī)的整體運(yùn)行情況。工作人員可以更改這些參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的整體控制[4]。中位機(jī)是電氣控制系統(tǒng)中較為核心的部分，具有樞紐作用，主要作用是實(shí)現(xiàn)上下數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸和參數(shù)計(jì)算。中位機(jī)與上位機(jī)、下位機(jī)保持著一定的連接關(guān)系，主要體現(xiàn)在通信系統(tǒng)方面。借助中位機(jī)的連接特點(diǎn)，可以邏輯控制電氣控制系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)能夠更加高效的運(yùn)行。下位機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)中相對(duì)獨(dú)立控制機(jī)械。它的獨(dú)立性體現(xiàn)在顯示器方面，主要負(fù)責(zé)執(zhí)行輸入的指令。下位機(jī)不需要過多的控制指令，能夠自主完成指令傳輸和數(shù)據(jù)采集工作，規(guī)避外界因素的干擾。

3.3 參數(shù)測(cè)量和控制

對(duì)于pH值的測(cè)量和操作，需要做好各方面的準(zhǔn)備工作，落實(shí)相關(guān)工藝流程。通過分析pH值，可以直觀判定污水的酸堿情況。在污水處理系統(tǒng)的整體規(guī)劃中，全面分析pH值和系統(tǒng)監(jiān)測(cè)水質(zhì)是一個(gè)長(zhǎng)期過程。這一過程主要是監(jiān)測(cè)水質(zhì)，判斷水質(zhì)是否符合標(biāo)準(zhǔn)。在具體的實(shí)踐過程中，使用最多的是電位法。這一方法能夠反映相關(guān)信息數(shù)據(jù)，具有一定的標(biāo)志性。另外，溫度的測(cè)量和控制也較為重要。傳感器本身有一定的熱量，當(dāng)傳感器的鉑熱電阻離控制器較近時(shí)，需要通過合適的方式調(diào)節(jié)溫度變化，如利用三線電路進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作。控制器在傳輸信號(hào)時(shí)，如果信號(hào)傳輸頻率不穩(wěn)定，則需要優(yōu)化處理調(diào)節(jié)閥，控制蒸汽量變化[5]。溫度控制系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著重要作用。通過精細(xì)化管理溫度控制系統(tǒng)，可以有效提升污水處理效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語

隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快和城市人口數(shù)量的增多，用水需求越來越高，導(dǎo)致污水排放量成倍增長(zhǎng)。實(shí)現(xiàn)高效的污水處理已經(jīng)成為一個(gè)需要迫切解決的問題。因此，在污水系統(tǒng)中應(yīng)用電氣控制十分必要。通過合理運(yùn)用電氣控制，可以從根本上提高污水處理效率和質(zhì)量。實(shí)踐過程中，要根據(jù)不同的污水情況制定合理的污水處理方案，加大電氣控制的應(yīng)用力度，做好各個(gè)環(huán)節(jié)的對(duì)接工作，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)污水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化電氣控制。