劉振華

（煙臺市套子灣污水處理有限公司 山東煙臺 264000）

PLC自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應用

劉振華

（煙臺市套子灣污水處理有限公司 山東煙臺 264000）

作為新時期興起的一項重要發(fā)展技術(shù)，PLC自動控制技術(shù)自開發(fā)以來受到了極大地關(guān)注及應用，該技術(shù)通過對污水的新一輪加工處理，不僅確保了水資源在安全性能方面的要求，同時還能有效降低了一般水平下污水處理過程中的成本耗費，本文就此展開深入討論。

PLC；自動控制系統(tǒng)；污水處理

前言

隨著社會的發(fā)展和水資源的逐步匱乏，我國不僅面臨著水資源短缺的困境還涉及到水污染嚴重等問題。因而，污水處理達標排放已不能作為污水處理的最終目的，污水處理需要向著污水資源化的發(fā)展階段邁進，做到水資源的再生和再利用。生活區(qū)生活污水不同于包括部分工業(yè)廢水的城市污水，其質(zhì)量特征是：水質(zhì)、水量變化系數(shù)較大，污染物濃度通常比城市污水低，污水可生性好，處理難度小，且由于其污染來源比較簡單，從處理技術(shù)和處理成本角度考慮，具有相當?shù)募夹g(shù)可行性和很高的利用價值。

1 PLC污水處理自動控制系統(tǒng)概述

可編程控制器（PLC）是當前工業(yè)控制領(lǐng)域中應用比較多的控制器類型之一，其以控制靈活、抗干擾能力較強、工作狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點，被廣泛的應用于工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC是由一類可編程的存儲器組成，主要用于存儲工作指令程序，如用于執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)等操作指令，以及通過數(shù)字或者模擬的方式進行輸入/輸出，達到控制各類機械工作和生產(chǎn)過程的目的。就基于PLC的污水處理自動控制系統(tǒng)而言其構(gòu)成相對要復雜一些，其主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。

1.1 PLC污水處理自動控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成

一般情況下，污水處理廠自動控制系統(tǒng)分上位監(jiān)視級和下位控制級兩個部分，上位監(jiān)視級由兩臺工控機和一臺打印機組成，兩臺工控機中一臺工控機使用另一臺工控機備用；工控機全天24h處于工作狀態(tài)，對污水處理過程進行同步監(jiān)視及定時或者隨機打印系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，同時供工作人員監(jiān)視污水處理廠各泵房的生產(chǎn)運行情況。下位控制級由四臺PLC構(gòu)成，分別放在進水泵房、鼓風機房、脫水車間和污泥泵房四處。上位監(jiān)視級的兩臺工控機與下位控制級的四臺PLC之間通過光纖介質(zhì)進行通信。

1.2 PLC污水處理自動控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成

污水處理廠自動控制系統(tǒng)軟件主要位于PLC上，PLC控制器使用Wond ware軟件進行組態(tài)編用，該軟件以windows NT核心版本操作系統(tǒng)為運行環(huán)境，具備在PC機上對PLC控制系統(tǒng)進行系統(tǒng)配置、程序編譯、控制和在線命令等功能。Wond ware軟件是一套公認的功能比較強大的工業(yè)控制軟件，由于其良好的開發(fā)運行環(huán)境和強大的PLC接口及通信協(xié)議，支持實時的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和高效完整的監(jiān)控語言及函數(shù)集，廣泛應用于污水處理過程中的數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)測和控制。

2 PLC污水處理自動控制系統(tǒng)的應用

自動化控制系統(tǒng)在污水處理廠內(nèi)有比較強大的功能，在降低職工勞動強度的同時提高了污水的處理質(zhì)量。PLC污水處理廠自動控制系統(tǒng)以其生產(chǎn)過程自動控制、在線監(jiān)視、實時管理及故障報警、趨勢顯示與分析、連鎖保護及自動生成報表等功能，保障了設備的正常運行，有效提高了污水處理效率。

2.1 控制方式選擇

PLC污水處理控制系統(tǒng)提供了兩種控制方式，分別是中心控制和站點控制；其中中心控制、站點控制兩種控制方式都設計了手動和自動兩種選擇，手動控制作為自動控制的一種補存在，方便控制系統(tǒng)的人為介入，同時也為系統(tǒng)維護提供了極大便利。

2.2 在線監(jiān)視功能

通過對運行設備的數(shù)據(jù)采集可以實現(xiàn)在線監(jiān)視功能，在中控室能從電腦界面上詳細準確地顯示現(xiàn)場的智能儀表測量的數(shù)據(jù)、設備的運行狀態(tài)和通過數(shù)據(jù)采集分析管理后部分工藝參數(shù)的變化，使操作人員能及時準確地掌握污水處理過程中的參數(shù)和設備的運行狀況。進而根據(jù)中控室計算機屏幕顯示的異常工作情況做出對應的調(diào)整措施。

2.3 實時管理功能

PLC污水處理自動控制系統(tǒng)，能夠?qū)芫€工藝資料及處理的數(shù)據(jù)等進行分析、歸類，并存儲在數(shù)據(jù)庫方便管理使用。

（1）管線狀態(tài)參數(shù)的顯示；如污水處理廠線路走向、全線設備構(gòu)成及全線工藝流程等圖表、數(shù)據(jù)。

（2）操作過程實時記錄；對污水處理過程中涉及的各項操作按著時間順序進行實時記錄，并存入到數(shù)據(jù)庫中，必要時可以進行打印；做到污水處理全程操作有據(jù)可查、確保工作人員安全規(guī)范操作。

（3）操作級別分別設置；PLC污水處理自動控制系統(tǒng)中的所有操作都設置了保密級別，分為操作員和系統(tǒng)維護員兩個級別；操作與維護相分離，使用各自賬號、密碼登錄，不同級別的賬號、密碼可以完成不同操作，系統(tǒng)全程記錄登錄人員的操作信息；這樣做的目的之一是防止無關(guān)人員進入，特別是防止非法人員進入系統(tǒng)、破壞系統(tǒng)。

2.4 故障報警功能

當設備在運行過程中出現(xiàn)故障時，PLC污水自動控制系統(tǒng)會按著事先制定的預案啟動故障報警功能并對故障進行初次處理。通過自動化程序的設置就能在中控室出現(xiàn)預警提示，以便操作人員能及時地發(fā)現(xiàn)污水處理過程中出現(xiàn)的故障，通過報警畫面及時提醒操作人員進行相應的處理，經(jīng)過與歷史曲線相對比、數(shù)據(jù)分析處理完畢后，進行復位處理即能正常的工作。

2.5 趨勢顯示分析功能

PLC污水處理自動控制系統(tǒng)中設計了提供趨勢顯示分析功能，分別以歷史趨勢圖和實時趨勢圖顯示，主要以曲線方式顯示；歷史趨勢記錄顯示的是設備、儀器、儀表過去的運行狀態(tài)，也可以查看過去某一時刻的設備、儀器、儀表的具體趨勢。實時趨勢則記錄顯示的是當前生產(chǎn)過程中各設備、儀器、儀表的工作狀態(tài)及變化情況；可以依據(jù)實時趨勢信息對設備進行調(diào)度管理。

2.6 連鎖保護與生成報表功能

通過PLC自動化設置還能實現(xiàn)不同級別設備的連鎖保護功能，避免一個設備出現(xiàn)的問題造成其他設備的損壞，提高設備的保護能力。報表自動生成則是該系統(tǒng)的一項基本功能，主要配合重要操作數(shù)據(jù)、故障處理等的打印查看、備案及供工作人員參考。

3 結(jié)束語

總之，PLC設計的自動控制系統(tǒng)，自從投入使用以來，使得污水處理效率更高，極大地降低了勞動力投入。在污水處理中，可以取得良好的污水處理效果。另外，軟件和硬件使用過程中，可以選擇模塊化的結(jié)構(gòu)，這樣更加方便工程技術(shù)人員的維修和安裝，進一步保障了污水處理順利進行。

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