盛承輝

【摘要】近年來，西門子PLC控制器已在污水處理工程控制系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用，隨著該控制器的不斷升級，新一代S7-1500的處理速度更快，聯(lián)網(wǎng)能力更強(qiáng)，診斷能力和安全性更高，不僅可節(jié)省成本，提高生產(chǎn)效率，而且安全可靠，維護(hù)簡單方便，真正成為污水處理工程的首選控制器?；诖?，本文引入了污水處理中的西門子PLC管理系統(tǒng)，并采用S7-1500PLC描述了污水處理的基本過程，以探究西門子S7-1500PLC系統(tǒng)在污水處理控制系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)用，以期推動污水處理控制系統(tǒng)效率的提高，并增強(qiáng)污水處理設(shè)備的有效性。

【關(guān)鍵詞】西門子S7-1500; PLC;水處理

西門子PLC控制器系統(tǒng)因?yàn)樽陨沓瑥?qiáng)的功能，而倍受污水處理業(yè)界關(guān)注，技術(shù)人員通過該系統(tǒng)就能夠快捷地完成取樣和數(shù)據(jù)傳送等工作，使污泥中的各種污染指數(shù)迅速獲取，進(jìn)而提高了污水處理工藝的針對性。在此基礎(chǔ)上啟用了自動化功能，發(fā)送處理命令，裝置接收命令，將可高效開展污水處理，整個(gè)操作簡便、快速，處理效果理想。

1 ?污水處理中西門子S7-1500PLC工作原理

當(dāng)S7-1500PLC在工作的時(shí)候，其工作可分為三種階段：即S7-1500PLC的入口采集。而在此階段，PLC將會以掃描的形式對數(shù)據(jù)信息、輸入輸出狀況等予以讀出，而當(dāng)讀出采集工作完成后，將數(shù)據(jù)輸入后二個(gè)階段即為客戶程序運(yùn)行與輸入輸出刷新。即PLC客戶程序運(yùn)行。PLC在工作時(shí)間以梯形的模型自上而下的完成程序掃描圖，并在梯形每一層中又完成了由左往右的掃描圖，之后經(jīng)過計(jì)算并得到了計(jì)算結(jié)論，接著自動開始刷新以找到相應(yīng)于RAM保存中的數(shù)值，之后再找到I/O映像中相應(yīng)的狀況，結(jié)束再提供所要運(yùn)行的指令。即PLC刷新輸入輸出。何為所謂刷新輸入輸出，也就是PLC的真正輸入與輸出。在用戶運(yùn)行后的階段，由PLC的CPU先找到各種數(shù)據(jù)及相應(yīng)的I/O映像，接著再經(jīng)過輸入輸出鎖存電路工作，結(jié)束再把指令傳至相關(guān)的裝置中，執(zhí)行其命令。

2 ?西門子PLC控制器在水處理控制系統(tǒng)中的運(yùn)用

在污水處理的系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以應(yīng)用于S7-1500PLC系統(tǒng)，以增加體系設(shè)計(jì)的合理性和全面性，而這本身也對污水處理效果的提高大有裨益。當(dāng)然在更具體的應(yīng)用環(huán)節(jié)，必須根據(jù)當(dāng)前的污水處理過程實(shí)際，進(jìn)一步優(yōu)化了相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，這樣一來西門子S7-1500PLC系統(tǒng)的優(yōu)越性才能夠完全彰顯。根據(jù)城市污水處理過程監(jiān)控的具體要求，通過優(yōu)化系統(tǒng)整體框架工程設(shè)計(jì)，以及西門子PLC控制器的廣泛使用，將城市污水處理過程的實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為集散型控制系統(tǒng)，以監(jiān)控層、管理人員工作為重點(diǎn)內(nèi)容，監(jiān)控層擔(dān)負(fù)污水處理工藝的自動化操作控制，而管理人員則擔(dān)負(fù)著城市污水處理流程監(jiān)測和各種污染指數(shù)的分析等工作。

2.1 ?S7-1500PLC運(yùn)用于污水預(yù)處理階段

預(yù)處理的第一步將污水帶入粗格柵除污器，第二步污水經(jīng)提升泵送入回旋型的細(xì)格柵除污器中進(jìn)行細(xì)篩，第三步將細(xì)篩后的污水再投入旋流沉砂池中。在旋流沉砂池進(jìn)行沙泥的沉積，這就是預(yù)處理過程。

污水處理廠運(yùn)用PLC對粗格柵除污機(jī)進(jìn)行控制，只要啟動自動按鈕就能按照原先設(shè)定好的數(shù)據(jù)進(jìn)行渣耙下降、渣耙閉合、渣耙上升、渣耙停止、渣耙開啟，然后循環(huán)這一階段，而同樣的回旋型細(xì)格柵除污器也由S7-1500PLC進(jìn)行控制系統(tǒng)保證，并有規(guī)則的周而復(fù)始，高效的運(yùn)作。而在粗、細(xì)格柵去污機(jī)濾出污水后將污泥投入污泥池內(nèi)，污泥繼續(xù)在污泥消化池內(nèi)積聚，水面持續(xù)的上升，同時(shí)在污泥消化池頂部還設(shè)有水平液面控制閥，對水位進(jìn)行了檢測并將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)絇LC中加以監(jiān)控，當(dāng)水平液面達(dá)到規(guī)定高程時(shí)，PLC就會發(fā)出指令，同時(shí)開啟污水提升泵，將污水輸送到旋流沉沙池中完成沙泥的沉降，而當(dāng)未沉砂的污水進(jìn)入旋流沉沙池同時(shí)，PLC也同時(shí)監(jiān)控旋流沉沙池的排水，排泥。

2.2 ?S7-1500PLC運(yùn)用于污水處理階段

預(yù)處理后的污水將進(jìn)入下一個(gè)次分配井內(nèi)，在分配到每個(gè)氧化溝中后再流入二次分配井中，而污泥則在由二次分配井儲存，當(dāng)達(dá)到一定量時(shí)會自動將污水輸送到污泥泵房結(jié)構(gòu)中，進(jìn)行二次沉淀、消毒等。城市污水處理廠使用S7-1500PLC對一次分配水井實(shí)施管理，在水井中還設(shè)有液面控制器，當(dāng)分配井的水位帶預(yù)設(shè)高度時(shí)，液面控制器就會向PLC發(fā)出水滿信息，與此同時(shí)PLC也會發(fā)出指令，開啟分配水井的閘門，往每個(gè)氧化溝內(nèi)灌水，在氧化水池中的污水首先進(jìn)行外循環(huán)，在進(jìn)行中循環(huán)，最后再在進(jìn)行內(nèi)循環(huán)，在內(nèi)循環(huán)后的污水就會被輸送到二次分配井中。內(nèi)循環(huán)過后的污水全部流入二次分配池中，蓄滿水量后再分配到每個(gè)沉降罐中，進(jìn)行污泥沉降（時(shí)間稍長）同樣的與一次分配池運(yùn)作原理一樣，是由PLC利用液面控制器的傳出的信息對二次分配池蓄水、排放情況進(jìn)行管理。將污水流入沉降罐中進(jìn)行沉降后，在沉淀罐中安裝懸濁度測試儀，并對污水的濁度進(jìn)行測量，當(dāng)濁度小于一個(gè)數(shù)值后，PLC的控制中心則會發(fā)送"放水"和"放泥"的指令，即較清的污泥從上端口排出，而污泥則有從下端口流出。較清的污水將排入殺菌池內(nèi)加以殺菌，并在城市污水處理廠中使紫外線加以殺菌，既保護(hù)了環(huán)境，又經(jīng)濟(jì)。而污泥也將直接回流入水泵，由同樣的PLC實(shí)時(shí)對出泥量進(jìn)行監(jiān)測。

2.3 ?污泥處理階段

把污泥直接送入?yún)捬醭刂邪l(fā)酵形成沼氣，在抽送出沼氣后，并進(jìn)行生化消毒攪拌、濃縮、脫去一部分的水，在人工取出，進(jìn)行堆肥，將淤泥打包成化肥進(jìn)行出售。S7-1500PLC監(jiān)控送泥量，污泥將在每個(gè)發(fā)酵池中進(jìn)行發(fā)酵。發(fā)酵數(shù)天后，甲烷含量等這些數(shù)值經(jīng)由感應(yīng)器傳輸?shù)絇LC，再由PLC的輸出顯示器到熒屏上。此時(shí)檢測人員就可以根據(jù)沼氣濃度數(shù)據(jù)等指標(biāo)判斷污泥處理的程度以及好壞。這些就是西門子PLC的便捷優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

[1] 安思恒.西門子 PLC 控制系統(tǒng)在污水處理控制中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代物業(yè)（中旬刊），2019（3）：58.

[2] 郝智剛.西門子 PLC 控制系統(tǒng)在污水處理控制中的應(yīng)用[J].居舍，2018（8）：158.C65173AE-11A6-43EB-9CBD-03CB40742C42