基于PLC的污水處理系統的研究

鄭　超（沈陽設維士重型機械有限公司,　沈陽　110025）

基于PLC的污水處理系統的研究

鄭超
（沈陽設維士重型機械有限公司,沈陽110025）

本文主要介紹了污水處理廠自動控制系統的組成、功能。并將PLC應用到了該自動控制系統當中，提高了系統的穩定性。對系統運行時可能遇到的各類問題進行了分析和研究，并提出了相應的解決辦法。最終，通過將PLC在污水處理中的引入，使得污水處理在效率、可靠性等方面有了明顯的提升。

PLC；污水處理；控制系統

1　　污水處理的主要內容及處理工藝

生活污水、城市污水和生產污水都往往直接排入到排水系統。這些污水中除了含有蛋白質、動植物脂肪、氨基酸、氨、尿素、肥皂和碳水化合物等物質以外，還可能含有病毒和細菌等會使人得病的微生物。

本文采用4個SBR池循環處理的工藝，對污水處理的整個過程進行不間斷的檢測和監控，通過PLC的引入，提高了污水處理相關控制設備的自動控制，保證了污水處系統的正常運作，同時降低勞動能力。此工藝主要由四個池組成，4個池都分別由進水部分、生化處理部分以及排放部分等組成。都過不停的進行四輪這樣的反復工序，可以獲得很好的污水處理效果。

2　系統的研究方案

本污水處理控制系統采用的可編程控制器為三菱FX2N型。控制系統的結構框圖見圖1所示，由圖1可以看出，整個污水處理系統由PLC控制器來實現對格柵池、調節池、生化池和除鹽池的電磁閥進行控制。根據監控計算機來實現對整個控制系統的監控，讓整個系統按照預先設定的指標參數進行自動的調節和運行。

該污水處理系統需要對液面進行檢測和控制，為此選用了專門的浮球傳感器。這類傳感器的工作原理，是將液位的變化轉換為浮球內部磁彈簧的移位，進而帶動連接磁體的電阻的大小，從而實現液位信號到電信號的轉換，液位變化越劇烈彈簧移位越大。分壓信號可經過轉換器轉變成電流或其它不同的標準信號。指示計用于和其它的表頭相配合，實現遠距離的指示，被公認為是具有極佳可靠性，并且原理簡易的液位指示計。除鹽池中的鹽濃度檢測由余氯（自由氯）電極來完成，此電極可以直接輸出4-20m A的模擬量信號，該信號可直接接數字顯示儀表進行顯示，兩路繼電器輸出實現上下限控制。

3　　PLC控制系統的設計

3.1 PLC的選型

根據控制要求，本文選擇了FX2N系列的PLC。該系列具有緊湊的結構，且功能單元齊備，可以為各類典型的電機和被控單元提供簡易的接口，性價比高。同時還具有通信、顯示、定位等強大功能。

3.2其它控制部件選擇

電機采用上海江林泵業有限公司制造的WQ潛水排污泵。其結構緊湊，工作時間長，體積小占用面積少，潛入水中即可工作；液位變送器選用西安力敏傳感測控技術有限公司所生產的ND-21型號的；余氯儀選用上海諾博環保科技有限公司生產的NSC100型號，可以完成對水中的余氯和pH值進行連續測量；污泥泵選用ZW型自吸式無堵塞排污泵，可以抽吸污染物質、沉淀物質、廢礦雜物質等。

3.3 PLC控制污水處理系統軟件設計

軟件編程采用FXGPW 1N實現，組態采用MCGS6.2實現。考慮到PLC需要對各個電池閥進行有效控制，同時還要負責對除污機和潛水攪拌機的控制，所以需要對各個環節的控制進行合理的規劃和設計。下面僅以進水閥門控制子程序和粗柵格除污機的控制為例，說明下PLC控制程序的設計原理。

當集水池的水位偏高時，將控制第一個SBR池讀的閥門打開，實現進水。水位進一步上升到高水位時，關閉第一個SBR池的進水閥，同時開啟2號SBR池的閥門，依此類推。進水閥門控制程序T形圖如圖2所示。

進入污水處理站的污水，還要進行污水通過格柵機進行污水處理的預理。污水在進行生化處理之前往往包括大量的石塊和木頭等雜物，通過格柵池可以進行這些雜志的初步過濾處理。可以選用粗細兩臺格柵處理機。通過PLC來實現對他們的啟停控制。首先控制粗柵機工作，其次在是控制細柵機來濾除。其對應的T形圖如圖3所示。

其它控制環節的控制程序的設計和上述環節類似。

4　總結

本污水處理系統采用了三菱系列PLC，利用其強大的自動化功能，從而解決了污水處理的實際問題。污水處理有很多工藝，而本文選擇了一種自動化程度較高，工藝比較簡單的SBR法來進行本系統的設計。本次設計利用了PLC的特點，對粗細格柵除污機、水泵、各種閥門等進行控制，從而實現了污水處理的自動化，保證了污水處理的順利進行。

[1]張建根.PLC在中水處理系統中的應用[J].資源與環境,2008(04):17-23.

[2]張衛娜.基于PLC的污水處理研究.沈陽航空工業學院學報[J],2007,15(03):67-68.