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污水泵站自动化控制系统的结构问题分析
更新时间:2016-10-05 来源:《中国机械》 作者:李梦迪

摘要:泵站是城市污水处理的核心,对水资源的保护发挥着无可替代的作用。不断增加的城市人口产生了越来越多的污水,对泵站的污水处理能力提出了严峻的要求。自动化控制系统的运用极大地提升了泵站污水的处理效能,但还是存有一定的问题,这些问题不解决就无法进一步释放泵站的污水处理效能。

任何事物都有一个发展的过程,在发展的过程中就会出现一些问题。泵站在引入自动化控制系统后的确实现经济效益和社会效益的提升,但在具体的应用中还是出现了一些问题,对这些问题进行分析极具现实意义,不仅能指导自动控制系统的优化,还能发现潜在的问题。

1.污水泵站自动控制系统的结构

城市污水通常含有一定的固体垃圾,为了方便污水的处理,经管网到泵站的污水会先由格栅机处理,以便把较大的固体垃圾分离出来,分离出来的垃圾储存在垃圾箱中,分离出的无数会储存在沉沙池中分离出泥沙或其它沉淀物,然后再输送至集水池,但集水池的水位达到一定的水位时,自动控制系统(PLC)就会启动一台或多台潜水泵排污。感应集水池水位的仪器叫做超声波液位仪,但水位上升至原定的水位时,水位信号会被超声波液位仪转化为电信号发送给PLC,PLC根据水位的上升速率决定启动潜水泵的台数,但水位降到原定水位后,水位信号会再次以电信号的形式被PLC接收,并关闭潜水泵。此外,还有一种感知液位的构件水位开关,但水位达到水位开关时,水位信号直接传递给PLC,潜水泵被启动开始排污,水位下降至水位开关后,潜水泵关闭。  

2.污水泵站自动控制系统的结构问题  

2.1水泵使用寿命容易受到液位变化的影响 

超声波液位仪具有较高的灵敏性,这是它的优势所在,但也会带来以下问题:若液位不稳,那么液位仪传送给PLC的电信号也是随之波动的,当不稳的液位处在峰值时,PLC立刻接收到液位仪传递的电信号,执行开启水泵的操作;当不稳的液位处在谷底时,PLC同样会立刻接收到液位仪传递的电信号,制定关闭水泵的操作。而不稳水位的波动总是处于峰值到谷底、谷底到峰值的变动中,那么水泵就会处于连续启停的状态,不仅不利于水泵的平稳运行,瞬间增大或降低的电压还会降低水泵的使用寿命。  

2.2备用泵利用率不高  

随着生产工艺的提升以及管理机制的完善,水泵很少出现集体故障或集体维修的需要,这就使得备用水泵很少得到使用。对于机电设备,如果长时间不用,绝缘电阻会出现下降的现象,使得几乎没有使用过的备用泵提前退役,造成极大地浪费。  

2.3水泵的使用寿命容易受快速增长水位的影响  

不同季节,降雨量不同,夏季降水量大,水位上升的快,冬季降水量低,水位上升慢。由于PLC根据水位上升的速度来决定水泵的启动台数,这就使得降水量大的夏天容易出现水泵启动时间间隔太短的现象,在一个固定的时问内,启动较多的水泵会造成电流过大,影响用电安全。  

2.4人工控制容易出现疏忽  

一些泵站为了更好地排污,会采用人工控制阀门开度,尽管能弥补PLC的不足之处,但极容易出现操作失误,阀门开度一旦操作失误就会导致泵坑水位超过临界值,出现泵室被淹的情况。  

2.5控制方法不智能  

传统的自动化控制采用被动控制法,只关注液位的变化,而集水井具有一定的滞后性和非线性,这就使得控制丧失一定的联动性。比如,无法根据液位差和液位变化率对PD结构进行有效控制,不利于PLC智能水平的提升,不利于水泵运行的稳定性。对人工控制具有一定的依赖性,不具备人工控制的灵活性和有效性,较为生硬和死板。  

2.6自动控制系统不完善  

PLC需要线路的支撑,线路敷设范围不够,制定元器件不完备,PLC的功能就不能得到充分的发挥,不能有效调动各个设备的潜能。PLC功能的实现是通过数据的传输实现的,如果制定设备长期失修,不能执行PLC下发操作指令,如果系统网格结构陈旧落后,不能传递PLC下发操作指令,那么就会出现数据丢失的结果,破坏数据的完整性、准确性,使得设备不能及时启动。

尽管监控中心具备远程监控的能力,但作用没有得到充分发挥,比如中央控制室显示大屏是静态的模拟信号屏,不能进行图像监视;不能监控泵站各个设备的具体运行情况;前者不利于信息的全年监控和管理,不能同时给出污水池水位、出站流量、格栅机的工作状态以及池内有害气体浓度等,不利于问题的早发现早解决;后者不利于整个系统的监控,自动化控制与监控系统的优化不同步,最终结果均是信息不完整,影响PLC功能的发挥。

3.结束语

自动化控制是泵站污水处理的核心技术,自动化控制系统问题越少,泵站的污水处理效率就越高,水泵的使用寿命就越长。所以说,我们要加强污水泵站自动控制系统问题的分析,为新的技术和方法的引进,以及自动化控制的改进提供支撑,确保泵站自动化控制系统问题早发现早解决,实现泵站工作状态的提升。

 版权、出处:《中国机械》

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