【摘 要】本文主要描述了某污水廠在工藝設(shè)務(wù)方面的自動控制設(shè)計。運用PLC的設(shè)計以及通過計算機的控制，重點實現(xiàn)了在污水的處理時，使用PLC進行自動控制和數(shù)據(jù)共享，主要分析了PLC的構(gòu)成以及輸入輸出點的效果。

【關(guān)鍵詞】污水處理 PLC 自動控制系統(tǒng)

1 系統(tǒng)簡述

隨著污水的處理技術(shù)的逐漸成熟，污水廠在處理污水所使用的主要設(shè)備，一直在發(fā)展和漸漸的高效。使用PLC系統(tǒng)能夠整合污水處理設(shè)備的分散性以及其有較多的控制點，也可良好的處理其復雜的控制信息。一般在污水處理系統(tǒng)中，PLC控制系統(tǒng)都是首選。采用以 PLC 為核心的工藝過程自動監(jiān)控系統(tǒng)，對所有的風機、閥門、提升泵、加藥罐以及液位實現(xiàn)自動監(jiān)控。根據(jù)污水排放相關(guān)規(guī)定，使污水的COD、BOD 等排放指標均滿足環(huán)境要求。本文以筆者參與的中心污水建設(shè)項目，分析介紹污水處理裝置的自動控制。

1.1系統(tǒng)自動控制要求

該控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)的自動控制要求如下：（1）工業(yè)廢水預處理后和污水從總排進入工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池在低液位停泵，中液位啟泵，高液位報警，兩臺提升泵按時間自動切換；（2）通過調(diào)整加藥量使催化氧化上設(shè)置的pH 計讀數(shù)以及二級氣浮的 pH 值滿足要求；（3）在啟動工業(yè)廢水提升泵的同時，開動氣浮的刮渣機、溶氣泵和所有的加藥裝置以及管道泵，工業(yè)廢水提升泵停止時，關(guān)閉氣浮的溶氣泵和所有的加藥裝置以及管道泵，但是刮渣機需要進行延時設(shè)定；（4）大鼓風機是常開的，同時滿足 2 臺定時切換，小鼓風機在工業(yè)廢水提升泵、生活污水提升泵都停止時停止，正常時每小時中其中 25 min供生活污水調(diào)節(jié)池，其中 25 min 供工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池，其中 10 min 供污泥池，時間可以根據(jù)實踐情況可以調(diào)整，池子的切換通過電磁閥控制；（5）自吸泵一共 2 臺，按 PLC 設(shè)定的程序間歇運行。開關(guān)時間可設(shè)定，默認開 13 min 停 2min。自吸泵與膜區(qū)膜風機連鎖，膜區(qū)鼓風機故障停止運行時，同時停運自吸泵，以免膜在無空氣沖刷的情況下運行而堵塞。

1.2系統(tǒng)組成

1.2.1 PLC 控制系統(tǒng)

根據(jù)裝置自動控制要求，同時考慮到這是一套微型的過程控制系統(tǒng)，參與控制的點數(shù)相對較小，故選用性價比較高的 BB 公司的 ControlWave MICRO 可編程控制器構(gòu)建控制系統(tǒng)。PLC中 CPU 基于 585 處理器，四串口，同時具備帶以太網(wǎng)口的遠程 I/O；采用冗余控制器，實現(xiàn)對中央處理單元、電源模塊以及通訊的冗余，易于組態(tài)；系統(tǒng)采用交流 220V 電源供電，主模板有 5 塊16 點數(shù)字量輸入（DI），用于檢測控制命令和開關(guān)狀態(tài)；4 塊 16 點數(shù)字量輸出（DO），用于各操作開關(guān)的控制、指示燈的狀態(tài)顯示；1 塊 16 點模擬量輸人（AI），將模擬測量信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的數(shù)字量并被計算機所接收，主要用于液位，流量等儀表。

1.2.2 監(jiān)控站

監(jiān)控站選用研華工業(yè)控制計算機和高性能工業(yè)監(jiān)控軟件 ICONICS Genesis 32，“創(chuàng)世紀 32”GENESIS32 的好處是 OPC 核心軟件，產(chǎn)品開發(fā)是基于 OPC 為核心 （OPC- To- The- Core），該軟件完成整個系統(tǒng)的工藝流程圖的繪制與顯示；設(shè)備運行狀態(tài)的顯示、監(jiān)控以及控制切換；實現(xiàn)曲線的顯示、歷史數(shù)據(jù)的保存、權(quán)限管理、報警以及歷史查詢、自動打印、報表生成等功能。

通過頁面切換按鈕可進入其他顯示畫面：報警、加藥裝置狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、數(shù)據(jù)一覽表、反沖洗過程控制、用戶登錄等，操作簡單。

1.2.3 儀表系統(tǒng)

儀表系統(tǒng)由液位計、液位開關(guān)、電磁閥、流量計等構(gòu)成，主要完成液位、流量信號的獲取和閥門的控制執(zhí)行。

液位計?？紤]到現(xiàn)場使用條件的需要（防爆），選用了 WIDEPLUS 直裝式液位變送器，其主要具有抗過載和抗沖擊能力強、溫度漂移小、穩(wěn)定性高以及測量精度高等特點。其目的主要是自動監(jiān)測工業(yè)廢水調(diào)節(jié)池、生活污水調(diào)節(jié)池、膜生物反應(yīng)器調(diào)節(jié)池內(nèi)液位，并根據(jù)設(shè)定的中、低、高液位分別控制泵的啟停和報警。

流量計?？紤]到管道中的流體具有腐蝕性，因此選用帶 PFA 內(nèi)表面的電磁流量計。

2 PLC的輸入、輸出點功能

2.1模擬輸入信號

溫度傳感信號主要是進水溫度、PH值大小以及空氣的出口溫度，一般是對進水特征進行指示，或者鼓風機在進人曝氣池之后空氣的溫度。壓力傳感信號分為鼓風機的空氣出口壓力以及脫水機的沖洗濾布水壓力。

2.2模擬輸出信號

控制粗、細格柵的自動起動或者停止主要的信號來源是粗、細格柵前后的輸出信號間的液位差。PLC自動控制系統(tǒng)通過曝氣池產(chǎn)生的溶解氧信號，輸出的數(shù)值為4-20mA之間的電信號，從而控制鼓風機進、出空氣閥門間的大小以及起停。

2.3數(shù)字輸入信號

設(shè)備的輸人信號在自動與手動狀態(tài)下轉(zhuǎn)換，自動狀態(tài)通過PLC進行自動控制。而手動狀態(tài)能夠通過現(xiàn)場采取人工控制。

2.4數(shù)字輸出信號

設(shè)備的起停主要通過開關(guān)設(shè)備自動控制輸出信號。

3 結(jié)語

污水廠在進行處理工作的應(yīng)用時，使用PLC自動控制系統(tǒng)，從而可以達到污水處理設(shè)備的自動監(jiān)視與自動控制。使出水的指標達到穩(wěn)定不變，從而使工藝的要求得到了滿足。而且可以節(jié)省非常大量的人力以及物力。由此可以得出，污水處理廠的PLC自動控制系統(tǒng)，可以高效的解決污水處理廠的設(shè)備分散以及復雜問題，并很好地對其進行了控制。此外，每年通過其處理出水，利用其進行農(nóng)田的灌溉可以達到，萬畝，中水也可以提供給熱電廠當冷卻水用。所以，它的建成以及良好的運行所獲得的經(jīng)濟效益，已經(jīng)遠遠的超過了當初建造污水處理廠的投資數(shù)額。

參考文獻：

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