郭子然

【摘 要】隨著城市化的不斷加快，對城市污水以及工廠排放污水的處理成為了一項較大的難題。應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)能夠有效的緩解這一問題，在自動化控制系統(tǒng)中，其運行的首要目標(biāo)就是保證系統(tǒng)的安全性、高效性，現(xiàn)以某污水泵站自動化控制系統(tǒng)為例進(jìn)行詳細(xì)的分析，闡述污水泵站自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計理念以及實現(xiàn)方法，希望為以后的研究做出參考以及借鑒。

【關(guān)鍵詞】污水泵站 自動化控制系統(tǒng) 設(shè)計理念 實現(xiàn)方法

因受到工藝要求以及地理位置的影響，許多大、中型城市多興建污水泵站，為了實現(xiàn)無人職守，都需要應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)，而自動化控制系統(tǒng)運行的首要目標(biāo)就是保證其安全性以及高效運轉(zhuǎn)性[1]。以某污水泵站為例，對控制系統(tǒng)的設(shè)計思想以及實現(xiàn)過程進(jìn)行分析。

1污水泵站的控制工藝分析

在污水中，有大量的固體垃圾，需要通過格柵進(jìn)行過濾，再借助皮帶機(jī)將垃圾運輸至垃圾箱，經(jīng)過過濾之后的污水都會在污水集水池內(nèi)儲存，當(dāng)污水的水位達(dá)到一定數(shù)值時，就需要啟動一臺或者多臺的潛水泵進(jìn)行排水處理。一般，污水泵站的設(shè)備分為兩種工作模式，自動以及手動[2]。當(dāng)處于自動模式時，改用PLC進(jìn)行自動控制以及執(zhí)行一定的指令。

2對污水泵站的設(shè)備組成以及控制要求的分析

2.1污水泵站的設(shè)備組成

（1）進(jìn)水閘門。能夠起到對污水進(jìn)水短時間阻斷的效果，為格柵除污機(jī)以及污水泵等設(shè)備的維修提供時間[3]。

（2）進(jìn)水渠道。進(jìn)水渠道是地下管道中污水進(jìn)入集水井的通道，進(jìn)水渠道被不銹鋼格柵分割為內(nèi)外兩個區(qū)域，需要分別安裝超聲波液位差計，以對格柵前后的液位差進(jìn)行測量。

（3）集水井。在井內(nèi)將4臺潛水排污泵并排放置，同時啟動3臺，將其中1臺留作備用，也需安裝超聲液位計于集水井的內(nèi)壁位置，以實現(xiàn)對集水井污水液位的實時監(jiān)測。

（4）除污機(jī)。在泵站中，最不可缺少的就是鋼絲繩牽引式的格柵除污機(jī)，以便處理附著在格柵上的污物或者進(jìn)水渠道中的垃圾。避免其流入集水井中。

（5）機(jī)器間。建立于集水井的上部位置，主要作用就是檢修以及控制污水泵的操作。

（6）控制室。在控制室內(nèi)需要有2臺低壓進(jìn)線柜以及1臺聯(lián)絡(luò)柜，3臺其他動力開關(guān)柜以及污水泵，1臺功率因數(shù)補(bǔ)償柜以及PLC控制柜[4]。

（7）變壓器房。在泵站需有2臺315千伏安的電力變壓器，以使泵站工作的可靠性得到保障。

2.2對控制要求的分析

在污水站的控制中，需充分利用PLC，可以實現(xiàn)對格柵前后液位差的檢測，對格柵上的垃圾進(jìn)行清理。還可以利用PLC的功能，自動投切污水泵的水位、狀態(tài)、閘門位置、電網(wǎng)狀況等。利用CRT彩色顯示，對整個污水泵站的工作狀態(tài)進(jìn)行記錄。在中心控制室可以對各個設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并執(zhí)行調(diào)度命令。

3 PLC的程度設(shè)計分析

在潛水泵的使用上，不應(yīng)該過于頻繁的啟動，當(dāng)設(shè)計污水泵站自動控制系統(tǒng)時，首先需要對控制對象以及需實現(xiàn)的功能進(jìn)行確定。在功能實現(xiàn)的方法上，需要對PLC進(jìn)行充分的利用。一般泵站的控制對象需要保證3臺潛水泵，每臺30千瓦，格柵除污機(jī)2臺，還需要一些必備的閥門等。潛水泵的自動化功能實現(xiàn)方法為：以集水池水位為基礎(chǔ)，由PLC程序?qū)ν度脒\行泵的臺數(shù)進(jìn)行自動控制，有PLC程序?qū)€泵的累計運行時間進(jìn)行控制，使其保持大體一致，將潛水泵互作備用，當(dāng)一個泵不能夠正常運轉(zhuǎn)時，可自動的向其他泵切換，因此，當(dāng)任意一臺泵有故障出現(xiàn)時，都會對系統(tǒng)的正常運行造成一定影響。系統(tǒng)中的各項參數(shù)以及各泵的啟停都可以在人機(jī)的界面上進(jìn)行設(shè)定，此外，還具備一定的報警以及記錄故障的功能。在閥門的設(shè)計上，就不涉及到自動控制，還需要手動或者借助人機(jī)界面進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制[5]。

4對于人機(jī)界面組態(tài)程序設(shè)計以及應(yīng)用

在人機(jī)界面能夠?qū)⒄麄€生產(chǎn)工藝流程以及設(shè)備的運行情況充分的展現(xiàn)出來，對潛水泵進(jìn)行控制時，可以將其所有的參數(shù)展現(xiàn)出來，還能夠通過觸摸屏對各泵的啟停進(jìn)行控制，對于格柵機(jī)進(jìn)行控制時，也同樣可以看到所有的參數(shù)，并對格柵機(jī)的啟停進(jìn)行控制，還可以觀察到格柵機(jī)在柵前柵后水位差以及時間的運行情況?？梢岳脜?shù)設(shè)定畫面對系統(tǒng)中應(yīng)用的工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，刷新泵累計運行的時間、管理用戶以及復(fù)位設(shè)備故障等。曲線顯示界面能夠?qū)Ω鞅玫碾娏?、各池水位的變化情況顯示出來，對于故障報警界面，可以實現(xiàn)對故障的時間以及原因等進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便故障排除時使用。需注意，對于各個界面的控制還需獲得一定權(quán)限才能夠操作，為設(shè)備的安全運行提供保障。

5結(jié)語

現(xiàn)階段，在污水泵站的自動化控制系統(tǒng)中，PLC發(fā)揮了較為重要的作用，改變了傳統(tǒng)落后的手工操作，使污水泵站日常運營的成本得以降低，泵站也實現(xiàn)了自動化的控制，減少了人員的使用，使系統(tǒng)的運行更加安全、可靠，提高了系統(tǒng)的運行效率。相信在未來的發(fā)展中，PLC技術(shù)會有更大的進(jìn)步，將污水泵站自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計以及運行情況加以完善，為企業(yè)的經(jīng)營以及社會的發(fā)展創(chuàng)造更大的效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊叢富.城市污水處理廠污水提升泵自動化控制系統(tǒng)[J].科技傳播，2014，（7）：124-124，119.

[2] 洪亮亮.城市污水處理中自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013，（24）：181-182..

[3] 何志平.城市污水處理廠污水提升泵站自動化控制系統(tǒng)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月），2013，32（3）：107-109..

[4] 牛明達(dá)，馮波，金婷婷等.自動化控制系統(tǒng)在城市生活污水處理中的應(yīng)用和改造研究[J].北方環(huán)境，2011，（11）：202-202..

[5] 項國云.淺談污水泵站自動化控制系統(tǒng)的構(gòu)成[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012，（9）.