污水泵站自動化控制系統的設計理念與實現方法

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。應用自動化控制系統能夠有效的緩解這一問題，在自動化控制系統中，其運行的首要目標就是保證系統的安全性、高效性，現以某污水泵站自動化控制系統為例進行詳細的分析，闡述污水泵站自動化控制系統的設計理念以及實現方法，希望為以后的研究做出參考以及借鑒。

【關鍵詞】污水泵站 自動化控制系統 設計理念 實現方法

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，為了實現無人職守，都需要應用自動化控制系統，而自動化控制系統運行的首要目標就是保證其安全性以及高效運轉性[1]。以某污水泵站為例，對控制系統的設計思想以及實現過程進行分析。

1污水泵站的控制工藝分析

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

2對污水泵站的設備組成以及控制要求的分析

2.1污水泵站的設備組成

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

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

（3）集水井。在井內將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壁位置，以實現對集水井污水液位的實時監測。

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

（5）機器間。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。在控制室內需要有2臺低壓進線柜以及1臺聯絡柜，3臺其他動力開關柜以及污水泵，1臺功率因數補償柜以及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，可以實現對格柵前后液位差的檢測，對格柵上的垃圾進行清理。還可以利用PLC的功能，自動投切污水泵的水位、狀態、閘門位置、電網狀況等。利用CRT彩色顯示，對整個污水泵站的工作狀態進行記錄。在中心控制室可以對各個設備的工作狀態進行監控，并執行調度命令。

3 PLC的程度設計分析

在潛水泵的使用上，不應該過于頻繁的啟動，當設計污水泵站自動控制系統時，首先需要對控制對象以及需實現的功能進行確定。在功能實現的方法上，需要對PLC進行充分的利用。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2臺，還需要一些必備的閥門等。潛水泵的自動化功能實現方法為：以集水池水位為基礎，由PLC程序對投入運行泵的臺數進行自動控制，有PLC程序對個泵的累計運行時間進行控制，使其保持大體一致，將潛水泵互作備用，當一個泵不能夠正常運轉時，可自動的向其他泵切換，因此，當任意一臺泵有故障出現時，都會對系統的正常運行造成一定影響。系統中的各項參數以及各泵的啟停都可以在人機的界面上進行設定，此外，還具備一定的報警以及記錄故障的功能。在閥門的設計上，就不涉及到自動控制，還需要手動或者借助人機界面進行遠程的控制[5]。

4對于人機界面組態程序設計以及應用

在人機界面能夠將整個生產工藝流程以及設備的運行情況充分的展現出來，對潛水泵進行控制時，可以將其所有的參數展現出來，還能夠通過觸摸屏對各泵的啟停進行控制，對于格柵機進行控制時，也同樣可以看到所有的參數，并對格柵機的啟停進行控制，還可以觀察到格柵機在柵前柵后水位差以及時間的運行情況。可以利用參數設定畫面對系統中應用的工藝參數進行設定，刷新泵累計運行的時間、管理用戶以及復位設備故障等。曲線顯示界面能夠對各泵的電流、各池水位的變化情況顯示出來，對于故障報警界面，可以實現對故障的時間以及原因等進行詳細記錄，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限才能夠操作，為設備的安全運行提供保障。

5結語

現階段，在污水泵站的自動化控制系統中，PLC發揮了較為重要的作用，改變了傳統落后的手工操作，使污水泵站日常運營的成本得以降低，泵站也實現了自動化的控制，減少了人員的使用，使系統的運行更加安全、可靠，提高了系統的運行效率。相信在未來的發展中，PLC技術會有更大的進步，將污水泵站自動化控制系統的設計以及運行情況加以完善，為企業的經營以及社會的發展創造更大的效益。

參考文獻：

[1] 楊叢富.城市污水處理廠污水提升泵自動化控制系統[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的應用[J].中國新技術新產品，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[J].企業技術開發（下半月），2013，32（3）：107-109..

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

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