试论PLC控制在污水处理中的应用

作者简介：严征林（1981），男，汉，广西玉林人，桂林市环境卫生管理处

摘要： 我国的经济在近年来有了迅猛的增长，人们的生活水平大大地提高，在生活的质量得到很大提高的同时，污水的排放量一年比一年多，污水不仅给人们的生活带来了很多的不便，对生态环境也有了很大的污染，如何将污水进行合理的控制与利用，是目前急需研究与解决的问题。本文就从污水处理的工艺流程出发，说出了PLC控制系统中监控系统的设计，也说出了污水处理中PLC控制的应用，希望对污水处理有很好的帮助。

关键词： PLC控制系统；污水；处理；应用

【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）22-0187-02一、对污水处理的工艺流程分析

（一） 预处理阶段。预处理阶段可分为粗细格栅控制和污水提升泵控制以及沉砂池控制，其中粗细格栅在不同的时间周期内进行一定的运动和间歇，在此有五分钟的运行时间。在粗细格栅的前后设置相应的超声波液位计系统来控制整体的液位差，格栅在不同的液位差下进行不同的运动。污水提升泵是以水位的情況来选择关闭和启动。在整体的水位比预计的值低时，系统会自动发出危险报警信号，而在系统正常运转的过程中，一般选用先启动先休息的原则进行设备的运行，设备要控制好平均工作时间。沉砂池的运行需要与提升泵相互结合作业。

（二）罗茨鼓风机房处理阶段。罗茨鼓风机是在变频器的按钮调节中对转速进行控制的，罗茨鼓风机通过对测定值和检测值的综合对比得到一个相对精确的数字，在模糊快的转化下得到一个比较模糊的量，接下来在试验和以往的经验中将此模糊单位转换为一个模糊意义上的控制量，在模糊化的判决中将上述的值转换为精确的控制值点击输出，这样就完成了曝气量部分的控制。

（三）对剩余的污泥泵站和二沉池、脱水机房的处理。将超声波液位计安装在泵站内，并将水位情况显示在中控室中，水位的高度比两米高时，水泵就正常运行；当水位比0.7米低时，水泵就无法正常工作并且向中控室内传输报警信号，而当池内的水位超过最高水位时，水泵自动停止运行。二沉池污泥泵有一个优点：它可以根据污泥池内的水位高低限制自动运行或停止，另外可以运用远程控制便利人们的操作。在二沉池污泥泵的加药装置内，配料与溶解是自动进行的，只需要按照规定的百分比来投入并生产即可。

二、关于PLC监控系统的功能设计

污水处理的自动控制要求监控系统对任何污染水质进行科学的处理并且要求处理过的水质含量达到规定的范围。监控系统控制功能的设计满足了中控室对设备的实时控制操作，如对某些设备的启动或调试等，在污水处理过程中，将控制操作分为现场就地控制、屏柜控制与远程中控室控制三种，其中现场就地控制与其字面意思接近，通过设备本身的按钮选择设备的启动与停止；屏柜控制指的是在一定的区域即配电房中对有关设备的启动与停止进行选择处理，对主要的曹所设备还带有触摸屏设计；远程中控室控制说的是全场的工作设备都在中控室的控制下，控制室并对其有记录和监控。

在监控系统的数据管理体系中，不同的设备运行的快慢不同，产生的数据在时间等区域内就有差别，数据库的建立可以对系统的运行数据实时记录，有利于人们以后的检查与总结，在运行中会产生一些有用的运行参数，在现运行和历史运行的数据总结中，将有用的数据进行整理，在以后的操作中将起到很大的作用。

在监控系统的报警处理中，某些设备的水位等运行值超过或低于设置值时，就会在设定的条件中进行自动的处理，当显示值超过报警值后，系统的报警系统就会将信号传输到中控室随后得到相应的处理。在处理中，系统可以选择将报警设置解除去报警的设备进行手动解决，而数据系统会在事故的同时对本次操作进行记录。在监控系统中还存在着定时打印和事件触发打印两种打印模式方便人们对报表和图形的打印以及对事件的原因查找和记录。除此之外，监控系统需要对运行的设备进行一定的维护与保护，所以其本身具有一定的检修功能，但是在使用的过程中，人们应当对其进行定期的维护与检测，保证每台设备在运行的过程中顺利的开工。

三、探析污水处理中PLC控制的应用

第一，在对污水的处理过程中，PLC控制系统可以在不同的情况下根据生产的需要自主选择控制的方式如手动控制或者是自动控制，但是在一般的运行中，PLC 系统大多会选择自动控制的方式，这样的话，整个系统的稳定性和效率就较高，如果在设备运行的过程中发生故障了，系统在自动报警并产生危险信号的同时会有人工操作的模块，在人的维修或者是操作中，系统就可自动运行并继续对污水的处理。

第二，PLC监控系统具有一定的数据记录功能，系统在运行的过程中通过对运行数据的记录可以让检测人员对设备的运行及水位状况有实时的掌握以及监视，检测人员只需要在中控室打开智能仪表界面就可以对这些数据进行实时监看，重要的是，人们可以观测到运行中的数据，并非只是机器运行的历史数据，这样的话，检测人员在监测的过程中对于查看到的问题就可以进行预测与及时的修改，防止大问题的产生。检测人员也可以对实时工作的各项参数或者是污水的智力参数以及设备的工作参数进行合理的分析与管理，方便了人们的操作，大大提高了人们的工作效率。

第三，设备在运行的过程中自然会出现很多的问题，其中就包括了发生故障这一项，PLC机器在运行的过程中有数据记录这一项的内容，这能很好的帮助人们在后续的探讨中找到解决问题的有效途径，但是在机器的运行过程中，人们可以在早期的谋划与探讨中，结合历史的运行参数，对现有的比较熟悉的故障现象进行合适的处理，但是真正要引起人们注意的还是整个污水处理系统的工作流程，只有在源头上处理得当，后续的工作才不会引发很大的问题。人们应该在对PLC工作系统的不断探索中前进，只有掌握了PLC系统核心的工作模式，才能对各样的污水水质进行处理且不会出现问题。

第四，数据的存储是重要的，但是数据存储过多对PLC监控系统的运行速度和效率就会产生一定的影响，PLC系统的数据存储应是智能化的，如可以设置定期存储，历史的记录应该是有时间限定的，太久远的数据一是与时代的步伐相遗弃，没有可以参考的价值，二是会在一定程度上拖慢系统的运行。在中控室有管理者按照其阅读的时间范围对系统的数据记录设置期限，比如一个季度或者两三个月等，超出时间的数据将会自动消除，这样一来既监督了人们定期对数据的监测，让人们了解时间内对污水的处理情况以及设备的运行状态，又提高了整个污水处理系统的工作效率。

第五，PLC自控系统在故障发生后对故障的区域和地点有一定的记录，故障发生后，自控系统先将信号发送到中控室中，检修人员接收到信号后通过对设备记录的故障发生视频以及参数进行分析研究，可以快速的找到故障点并进行维修，这样一来节省了人们的维修时间，让人们不用费时费力的查找故障区域，而且带有声音和画面的故障录音视频让人们清楚地知道故障发生的全过程，对于维修更多了一份准确与高效，维修人员在维修完成后通过对参数的查看即可判断是否维修得当。

第六，在对数据的进行定时记录后，人们可以方便的了解到这一阶段的运行参数，但是人们需要在PLC系统的运行下，清晰的了解到各设备的运行状态，以及它们的工作参数，将至与历史的经验数据进行整理合并，设备在运行中出现故障的原因需要人们不断地总结与反思，尽可能的保证设备的正常运行。

第七，PLC系统对参与污水处理的整体设备都有着运行与维护，对系统的维护就要提到一个连锁功能，这项功能包含了系统对所有关联设备的维护，PLC系统可以对不同的处理机器实现维护，在被保护的设备中，如果有一个设备出现故障，系统不会整体瘫痪影响对污水的处理进程，而是将此设备分开来进行单独的保护，一是快速的找出故障的原因，二是不至于影响整体的工作。

第八，PLC系统的发展越来越智能化、便捷化，以往报表的生成需要人们手动操作，将系统中的数据进行统计并且上传到指定的文件中，之后再进行数据表的生成与打印，现在监控系统智能化了，人们只需要进行按钮的选择即可自动生成报表，这样的操作让人们有更多空余的时间来进行系统的优化，在智能化的数据表中，还有自动生成的数据趋势图，这样就更加便利了人们的工作。

四、试论一下PLC監控系统对污水处理未来的发展趋势

对污水的处理是环境的需要，也是我国发展的需求，PLC 控制系统目前集中了密码性的操作控制和微观模型的控制，密码性操作控制即对整个系统加入密码的元素，所有使用人员在进行操作时需要填写密码，这样增加了系统的严谨性，在以后的发展中，对污水处理的严密性会有越来越高的要求的；第二是现在很多的研究者对PLC 系统在微观模型的参考中进行相关的学术和操作研究，期望将PLC系统的功能予以更高的开发与利用。目前我国在PLC 系统方面的研究较浅，所以其以后的发展会越来越明亮。

五、小结

我国在发展以来不仅在经济上有很大的建树，让人们的生活水平有了整体的提高外，在环境治理上的力度也是逐年加大，对污水的控制与处理日益增强，对污水的处理不仅是国家领导者的责任，更是我们每一个地球人的义务。要想更好的将污水变废为宝，就需要理清废水的分类，了解对污水处理的工艺流程，上面也提到了对污水的预处理以及罗茨鼓风机房阶段的处理和对剩余的污泥泵站和二沉池、脱水机房的处理， PLC监控系统的功能不仅在于正常的运行和对故障的处理，而且做到了对数据的记录和系统的运行维护，另外本文还说明了在污水处理中PLC控制系统的应用以及其发展趋势，希望PLC控制对污水的处理越来越好。

参考文献

[1]闵鹏；PLC控制系统在废水处理中的应用[J]；智能建筑电气技术杂志；2014年第2期；

[2]贺正泽；浅谈PLC自动控制系统在污水处理中的应用[J]；信息通信；2016年第10期；

[3]张丽丽；西门子PLC控制系统在污水处理控制系统中的应用[J]；世界有色金属；2015年第8期；

[4]黄鸿喜，伍星，刘立，施耐德；PLC在污水处理控制系统中的应用[J]；机电工程技术；2013年第9期

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