黃書(shū)恒

【摘 要】隨著人們生活水平的提高，工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程加快，生產(chǎn)生活中產(chǎn)生了大量的污水，這些污水已經(jīng)威脅到了人們的身體健康。因此，污水處理問(wèn)題已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。在污水處理過(guò)程中，運(yùn)用PLC自動(dòng)化控制技術(shù)能夠有效處理污水問(wèn)題，改善生活環(huán)境。文章簡(jiǎn)要介紹了PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的概念及其工作流程，闡述自動(dòng)化控制系統(tǒng)在污水處理過(guò)程中的作用。

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)控制系統(tǒng);污水處理;應(yīng)用探討

【中圖分類(lèi)號(hào)】X703;TP273 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）04-0135-02

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)的研究也取得了很大的進(jìn)展，自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始越來(lái)越多地被運(yùn)用到人們的日常生活中，在污水處理方面也開(kāi)始引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，污水處理問(wèn)題成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。當(dāng)前，污水治理的主要目標(biāo)已經(jīng)不再是污水處理排放達(dá)標(biāo)，而是更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的再生和利用。隨著我國(guó)人口的增長(zhǎng)，工業(yè)化進(jìn)程在不斷加快，人們?cè)谌粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量污水，已經(jīng)開(kāi)始威脅到人們的身體健康。所以，要通過(guò)有效運(yùn)用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，去改善人們的生活環(huán)境，保障人們的身體健康。

1 國(guó)內(nèi)外在污水處理過(guò)程中運(yùn)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)的近況

污水處理自動(dòng)化控制技術(shù)在國(guó)外發(fā)展較早，因此國(guó)外對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的了解和研究更加地透徹、全面，在技術(shù)層面具有明顯優(yōu)勢(shì)。西方國(guó)家的很多污水處理廠在多年以前就已經(jīng)把計(jì)算機(jī)技術(shù)運(yùn)用到污水處理工作中，有的國(guó)家甚至已經(jīng)做到無(wú)人值班，只需要機(jī)器設(shè)備即可進(jìn)行自動(dòng)控制污水處理流程。20世紀(jì)70年代，美國(guó)一些污水處理廠就已經(jīng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制加藥過(guò)程，還有一些污水處理廠運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制加釩過(guò)程，極大降低了每年釩的消耗量。與此同時(shí)，污水的水質(zhì)得到很大改善，有效提升了污水處理效率。除了美國(guó)的污水處理廠之外，還有德國(guó)柏林及日本東京、大阪等地的污水處理廠，都在很早以前就實(shí)現(xiàn)了運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)控制污水處理過(guò)程。污水處理自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展到今天，取得了很多成就，控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度得到很大提升，如美國(guó)一些大型污水處理廠安裝了能夠覆蓋整個(gè)廠區(qū)范圍的整套集散控制系統(tǒng)，對(duì)污水處理過(guò)程實(shí)行多環(huán)路控制。

我國(guó)污水處理自動(dòng)化控制技術(shù)和國(guó)外相比發(fā)展較晚，技術(shù)也相對(duì)落后。目前，我國(guó)由于投入資金不足，技術(shù)人員專(zhuān)業(yè)能力薄弱，很多小型污水處理廠仍舊延續(xù)著過(guò)去手動(dòng)控制的污水處理方式，通過(guò)人工進(jìn)行取樣、分析，以及人工操作機(jī)器設(shè)備。這種人工操作的污水處理過(guò)程，控制精確度低，經(jīng)過(guò)處理后的水質(zhì)不夠穩(wěn)定。此外，國(guó)內(nèi)很多大型污水處理廠成套引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的污水處理設(shè)備及專(zhuān)業(yè)的技術(shù)工藝、各種用于檢測(cè)的儀器儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)和軟件。國(guó)外設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、自動(dòng)化程度高，能夠穩(wěn)定地運(yùn)行，保障處理后的水質(zhì)能夠達(dá)標(biāo)。我國(guó)在污水處理自動(dòng)化控制方面的技術(shù)發(fā)展水平和西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比還比較低，仍舊存在很多不足，使得我國(guó)污水處理發(fā)展陷入瓶頸。

2 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)要闡述

2.1 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的定義

PLC簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是一種可以進(jìn)行編程的具有邏輯性的控制器。從本質(zhì)上講，PLC控制系統(tǒng)就是一種存儲(chǔ)器，但是它除了能夠用來(lái)存儲(chǔ)，還具有其他功能。比如，它還可以定時(shí)，執(zhí)行基本運(yùn)算程序及進(jìn)行邏輯運(yùn)算等。PLC具有可編程的獨(dú)特性，可以讓使用者利用數(shù)字編程輸入指令，進(jìn)而有效控制機(jī)械設(shè)備及各種生產(chǎn)流程。

2.2 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)的工作流程

PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，主要由采樣錄入、執(zhí)行操作、完成刷新3個(gè)階段組成。第1個(gè)階段為采樣錄入階段。在這個(gè)過(guò)程中，PLC控制系統(tǒng)主要是通過(guò)掃描條形碼來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集工作，然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)展開(kāi)分析，最后把采集的信息數(shù)據(jù)錄入保存。第2個(gè)階段執(zhí)行操作過(guò)程中，PLC控制系統(tǒng)將會(huì)執(zhí)行使用者發(fā)出的指令，而且PLC系統(tǒng)能夠做到結(jié)合輸入的數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)節(jié)順序執(zhí)行命令，在執(zhí)行完命令后，可以直接進(jìn)行結(jié)果驗(yàn)證，有利于明確使用者的命令。第3個(gè)階段完成刷新指的是PLC控制系統(tǒng)對(duì)執(zhí)行完命令之后產(chǎn)生的結(jié)果進(jìn)行刷新。

3 PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用

PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的控制器具有十分強(qiáng)的控制能力，在污水處理系統(tǒng)中運(yùn)用PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以有效提升污水處理效率，保障各種污水處理設(shè)備能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行，減輕操作工人的工作強(qiáng)度。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用主要有以下3個(gè)方面：{1}不用人工操作，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督和管理污水處理進(jìn)程。{2}機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警。{3}自動(dòng)生成各種數(shù)據(jù)報(bào)表。

3.1 能夠在線實(shí)時(shí)監(jiān)視污水處理進(jìn)程

由于工控機(jī)的后臺(tái)是和計(jì)算機(jī)相連接的，所以計(jì)算機(jī)界面上能夠顯示出工控機(jī)檢測(cè)到的各種信息。除此之外，計(jì)算機(jī)界面還能夠顯示出各個(gè)污水處理設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)、各類(lèi)儀表器械采集到的各種數(shù)據(jù)及主要工藝參數(shù)的變化。相關(guān)操作人員能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)檢測(cè)到整個(gè)污水處理流程的運(yùn)行情況。

實(shí)時(shí)監(jiān)控主要是監(jiān)控污水處理過(guò)程中各種設(shè)備的運(yùn)行情況，污水處理流程及各種污水處理設(shè)備的負(fù)載情況。中心控制室中有能夠檢測(cè)到污水處理過(guò)程各個(gè)部分設(shè)備運(yùn)行情況的工藝流程圖，操作人員可以根據(jù)需要實(shí)時(shí)切換到不同的工藝流程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，充分掌握每個(gè)設(shè)備所處的運(yùn)行狀態(tài)。在自動(dòng)控制系統(tǒng)的中心控制室，還能夠顯示出某一特定時(shí)刻的具體數(shù)據(jù)并進(jìn)行記錄，能夠檢測(cè)到各種閥門(mén)的狀態(tài)，操作人員還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)各個(gè)部分的情況。

3.2 發(fā)生故障，可及時(shí)報(bào)警

污水處理過(guò)程需要用到大量的機(jī)器設(shè)備，當(dāng)把PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用到污水處理過(guò)程時(shí)，污水處理系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠通過(guò)報(bào)警界面向操作人員發(fā)出警示信號(hào)，而且PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)開(kāi)始自主地進(jìn)行故障排除。當(dāng)排除了污水處理系統(tǒng)的故障之后，與這次故障有關(guān)的信息數(shù)據(jù)還能被記錄和保存;當(dāng)未能排除故障時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)給工作人員提示引起故障的原因及出現(xiàn)故障的部位。

3.3 能夠自動(dòng)生成各種數(shù)據(jù)報(bào)表

污水處理廠中的管理工作主要是把每一天污水處理的工藝路線相關(guān)資料及過(guò)程中生成的數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)，儲(chǔ)存在各自對(duì)應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠按照時(shí)間先后順序記錄特定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行的所有操作流程，并且可以把記錄到的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存進(jìn)提前設(shè)置好的數(shù)據(jù)庫(kù)中。在對(duì)污水處理過(guò)程實(shí)行實(shí)時(shí)管理的過(guò)程中，系統(tǒng)會(huì)詳細(xì)記錄污水處理過(guò)程中的每一個(gè)操作步驟及每完成一個(gè)操作步驟之后系統(tǒng)各種參數(shù)變化情況，在處理好每一階段的污水處理任務(wù)之后，PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)這一階段污水處理過(guò)程產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理，然后生成各類(lèi)報(bào)表，借助計(jì)算機(jī)上安裝的自動(dòng)打印機(jī)，可將生成的報(bào)表打印出來(lái)。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，水資源十分緊缺，尤其是在工業(yè)建設(shè)地區(qū)，水資源短缺情況更為嚴(yán)重。處在水資源短缺的大環(huán)境下，水資源的污染問(wèn)題已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸I(yè)生產(chǎn)亟需解決的問(wèn)題。通過(guò)把PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)用到污水處理過(guò)程中，能夠及時(shí)地采集到污水處理過(guò)程中生成的各種數(shù)據(jù)信息，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、記錄和保存，為處理水污染問(wèn)題提供有效支持。

但由于我國(guó)的污水處理自動(dòng)化技術(shù)與國(guó)外相比起步較晚，所以我國(guó)污水處理技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在很大差距。這種差距主要體現(xiàn)在缺乏國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，污水處理過(guò)程中需要用到的各種設(shè)備及精密儀表儀器的生產(chǎn)質(zhì)量不夠優(yōu)良，而且這些設(shè)備發(fā)生故障的概率太高，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備與從國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備接口不配套等。所以，我國(guó)應(yīng)該加大對(duì)污水自動(dòng)化控制技術(shù)的研發(fā)投資力度，最大限度地減少與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。

參 考 文 獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：陳澤琦]