古典文學常見論文一詞，謂交談辭章或交流思想。當代，論文常用來指進行各個學術領域的研究和描述學術研究成果的文章，簡稱之爲論文。以下是小編整理的自動化控制工程師論文，歡迎閱讀！
摘要：本文介紹了長壽污水處理廠實施自動化控制的實踐，論證了自動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展方向的觀點。
關鍵詞：污水處理廠自動化控制設備改造
1.主要問題
污水處理可能對三峽庫來說還算是一個新星的行業，在三峽庫區新建的污水處理廠中，大部分設置了自動化控制系統，力求對整個污水處理過程實行全面監控。但由於這項工作尚處在實踐摸索階段，與國外水平相比存在較大差距，主要問題是：
（l）主要控制設備功能不穩定，特別是在線儀表的準確性和穩定性來看，不能完全達到由計算機控制的要求。
(2)自控水平低，距智能化自動控制還有很大差距。
(3)運行條件變化範圍大，某些工藝環節尚在不斷調整。
(4)運行操作人員尚不能對工藝進行全方位控制操作。
由於以上條件限制，大多數污水處理廠的自控系統只能發揮監視和對部分設備進行遠程控制的功能。長壽污水處理廠針對以上問題，自2003年5月試運行到現在來看，根據實際運行,並通過對部分設備的改造和完善，加之對現場運行操作人員的技術培訓，使中控室具有集中控制、監視、現場故障報警等功能。操作人員可在中控室進行操作，爲安全穩定運行提供了保障。
2.長壽排水公司自控概況
長壽污水處理廠處理長壽區20萬人生活污水及工業廢水，我廠監控系統採用工業以太網集中控制系統。此係統包括1個監控中心（中控室）、6個現場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、迴流泵站、剩餘泵站、貯泥池的自動運行；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控制；脫水間2個站分別對1號和2號脫水機進行自動控制，紫外光站是對紫外光消毒系統進行控制。中控室則對全廠設備的控制操作及監視。現場分站採用的PLC可編程控制系統是美國AB公司以太網系統。
3.對設備的改造與完善
長壽污水處理廠從試運行以來，由於現場電氣及機械設備存在一些問題，直接影響了自控系統的正常運行。根據存在的問題，結合實際運行情況及工藝要求，對自動化控制系統的現場控制設備進行了部分技術改造。
3.1對現場一些設備進行改造
由於我廠增加了一臺脫水機和PLC櫃，爲了把新增的這臺脫水機PLC櫃的運行信號聯到中控室，避免重新進行佈線。使用交換機聯接兩臺脫水間PLC櫃，通過一根信號線接到中控室交換機。改造現場和配電機曝氣機的二次控制迴路，解決了中控室不能控制曝氣機啓停的問題。
1號2號氧化溝的變頻曝氣機由於控制轉換開關處在開關櫃
控制和機旁控制方式時，變頻器模擬量4～20mA電流輸入電路斷開，使得不能輸入變頻器運行頻率，變頻器控制失效，不能運行。經考慮，短接模擬量電流輸入的轉換開關控制迴路。
變頻器頻率信號（模擬量）、運行信號（開關量）沒有輸出給
PLC，使得上位機無法判斷曝氣機是否運行。過後經自動化人員改進後，只給出變頻器頻率信號（模擬量），運行信號可有可無（開關量）。
3.2對PLC源程序的修改、優化
試運行中，我廠由於採用的是巡檢制度，將各分散值班點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際情況做進一步的修改。通過對PLC可編程控制器的源程序進行修改、編譯，主要是啓停液位、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，電氣故障大爲減少。故障點檢查也很方便，大大降低了電氣設備的故障率，使現場自動運行更加穩定。更主要的是爲自動化控制的順利實現創造了條件。
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，而且還配有語音報警系統，使值班人員一目瞭然，可清楚地判斷故障發生的部位並做及時處理，避免事故的發生。
3．4安裝視頻監視系統的
爲了讓操作人員真正在中控室控制全廠、監視全廠、管理全廠，長壽污水處理廠於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、迴流泵站、剩餘污泥泵站、脫水間、辦公室等10多個場所的現場情況，進行24小時全天候監視。
這套視頻監視系統運行可靠。在中控室裏，通過對攝像機的遙控。可以監視全廠20多個部位工藝設備的運行情況。如果按工藝流程在現場巡查一遍，需要30分鐘左右，而通過視頻監視系統，幾分鐘就可以對全廠工況瀏覽一遍，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，按如下原理進行控制：
當泵站內水位達到1.70m時，一臺泵啓動；
當水位降至0.80m時，水泵停機，併發出報警信號。
粗、細格柵分別有時間控制/液位差控制，2種控制方法，我廠現在用的是時間控制。
格柵井安裝粗、細格柵機兩臺，運行依據其前、後超聲波液位差計測得的水位差進行控制。
當粗格柵機前，後超聲波液位差計測得的水位差超過20cm，粗格柵機、皮帶輪輸送機自動開機。
當粗格柵機前，後超聲波液位差計測得的水位差降至10cm，粗格柵機、皮帶輪輸送機自動停機。
當細格柵機前，後超聲波液位差計測得的水位差超過30cm，細格柵機、螺旋輸送機，壓榨機自動開機。
當細格柵機前，後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，壓榨機自動停機。
粗格柵、細格柵還可以通過在上位機設定運行、停止間隔時間的方式定時開啓停止。當格柵每運行15分鐘後停15分鐘。皮帶輸送機、螺旋輸送機與格柵聯動，及格柵運行時，同時運行。
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分鐘後停20分鐘，時用，砂水分離器與排砂泵同時工作，以上設備均可在中心控制室監控。
3.6氧化溝的自動控制
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#機組爲恆速，逆時鐘方向運轉，單臺機組充氧量爲119kgO2/h；2#機組爲變頻調速，順時針方向運轉，單臺機組充氧量爲23～119kgO2/h，電機功率均爲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，倒傘型表面曝氣機的運行按照氧化溝內溶解氧值（DO值）進行自動控制，其DO值以接近出水口處的DO儀的測定值爲準。
當DO值在0.2mg/L<DO值<1.2mg/L範圍內時三臺電機都開啓；當DO值在1.2mg/L<DO值<3.0mg/L範圍內時開一臺恆速機和一臺變頻調速機；其中變頻調速機的調速頻率分爲五段（頻率隨着DO值減小而增大）；當DO值在3.0mg/L<DO值<4.0mg/L範圍內時只開一臺恆速機。如果DO值不在以上範圍內那麼開一臺恆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，用於調節活性污泥迴流泵站及電動套筒閥的運行。
氧化溝內安裝的各檢測儀器（如DO儀、MLSS儀）的數據，由PLC1進行採集。然後PLC1將採集的數據通過控制層網絡送至中控室用於控制相關設備運轉。
3.7迴流泵站的自動控制
污泥迴流泵站安裝潛水軸流泵兩臺，按如下原理進行控制：
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，出水側設兩個水位，一個正常水位7.8m，一個報警水位8.4m,吸水側設四個水位，一個正常水位5.30m，一個啓動水位5.00m，一個高限報警水位5.80m，一個低限報警水位4.40m；
當兩個氧化溝的污泥濃度同時高於3000mg/L時，開啓1臺污泥迴流泵，如果其中任何一個氧化溝的污泥濃度低於3000mg/L時只開啓2臺污泥迴流泵。
本控制程序能使兩泵交替工作（統計工作時間），負荷均等，從而延長二泵工作壽命。
3.8剩餘泵站和貯泥池的自動控制
本泵站安裝100QW70-7-3型潛水排污泵一臺，其工作原理如下：
當貯泥池液位低於2.0m時,剩餘污泥泵自動開啓。當貯泥池液位高於4.5m時，剩餘污泥泵站剩餘污泥泵根據液位計信號自動停止運行，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貯泥池設定的最高水位或最低0.5m時，水泵亦由中控室控制自動切斷水泵電源，泵站停止工作。
貯泥池安裝超聲波液位計，當液位爲1.5m時，向脫水間PLC發出污泥泵停泵停止運行信號。
3.9加藥間的自動控制
溶解、溶液池爲兩組，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；
溶解池加料加水後，攪拌機工作15分鐘，攪拌機停車，溶液池的液位預報警（液位現場確定）；
當一格溶解池最低液位時（液位現場確定），自動關停藥液輸出電磁閥同時開啓另一溶液池的電磁閥；
FeCl3液按照出水流量計信號自動調節頻率，手動調節衝程控制投加量，使其出水水質達到國家一級排放標準。
3.10紫外光的自動控制
紫外光消毒採用的是德國威得高系統，控制方式採用的是液位控制，並由液位控制出水的電動閥門自動行動，使液位始終保持在1.7m，紫外光燈啓動±5%左右。
3.11脫水間的自動控制
脫水間加藥池設有一液位探頭，當液位低於設計標準時，脫水機停止。
脫水機的控制主要還是以人工控制爲主，操作人員在PLC櫃在啓停各個設備。
3.12現場儀表的控制
我廠的主要儀表有：液位計、進水PH值、溶解氧、污泥濃度、COD在線儀、濁度儀、出水流量計（其中大部分的在線儀表都自帶得有溫度計）。顯示的`具體形式以具體數值顯示爲主，操作人員可直觀地讀取各種數據。
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關是合是斷，通過在上住機（CRT）顯示來提示有關人員。具體顯示以示意圖的形式實現。
3.14時間累計、故障次數和報警功能
主要功能是對所有設備運行的時間進行統計。報警功能是對設備運行出現的故障都有燈光和聲音提示，準確及時地提示操作人員哪臺設備出現了故障。故障出現時，運行設備立即停止運行。此部分功能的實現，爲有關人員確定設備大修時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
當現場現出任何的異常情況，可通過監控系統和上位機系統一目瞭然的看出問題。有設備出現故障、上位機同時報警並停止該設備的運行，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促進了職工技求素質的提高
實行自控，運行人員合併值班操作，對職工素質的要求也相應地變爲複合型，這就進一步激發了職工特別是青年職工學文化、學技術的積極性。
4.3爲降低運行成本創造了條件
5.自控系統的發展前景是智能化
從長壽排水公司自動化控制水平看，只是完成了人對設備簡單的機械性能的操作，這種系統在智能化高度發達的今天顯得很粗糙。因爲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、系統配水情況。供電情況、機械運行情況等等，是一個非常複雜的系統，只靠預先設定的簡單程序就想控制好生產全過程是不可能的。我們需要一種更高級的控制系統，使之能對生產過程出現的各種數據給予採集、計算、分析，得出目前運行狀態是否正常的結論，並能給操作人員以有益的提示，從而使自動化控制能夠真正實現智能化。