PLC自動控制系統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）

PLC自動控制系統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展技術，PLC自動控制技術自開發以來受到了極大地關注及應用，該技術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；污水處理

前言

隨著社會的發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展階段邁進，做到水資源的再生和再利用。生活區生活污水不同于包括部分工業廢水的城市污水，其質量特征是：水質、水量變化系數較大，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，從處理技術和處理成本角度考慮，具有相當的技術可行性和很高的利用價值。

1 PLC污水處理自動控制系統概述

可編程控制器（PLC）是當前工業控制領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、工作狀態穩定等優點，被廣泛的應用于工業控制領域。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，如用于執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術等操作指令，以及通過數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過程的目的。就基于PLC的污水處理自動控制系統而言其構成相對要復雜一些，其主要由硬件系統和軟件系統兩部分組成。

1.1 PLC污水處理自動控制系統硬件構成

一般情況下，污水處理廠自動控制系統分上位監視級和下位控制級兩個部分，上位監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，對污水處理過程進行同步監視及定時或者隨機打印系統運行數據，同時供工作人員監視污水處理廠各泵房的生產運行情況。下位控制級由四臺PLC構成，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之間通過光纖介質進行通信。

1.2 PLC污水處理自動控制系統軟件構成

污水處理廠自動控制系統軟件主要位于PLC上，PLC控制器使用Wond ware軟件進行組態編用，該軟件以windows NT核心版本操作系統為運行環境，具備在PC機上對PLC控制系統進行系統配置、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控制軟件，由于其良好的開發運行環境和強大的PLC接口及通信協議，支持實時的網絡數據和高效完整的監控語言及函數集，廣泛應用于污水處理過程中的數據采集、實時監測和控制。

2 PLC污水處理自動控制系統的應用

自動化控制系統在污水處理廠內有比較強大的功能，在降低職工勞動強度的同時提高了污水的處理質量。PLC污水處理廠自動控制系統以其生產過程自動控制、在線監視、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，方便控制系統的人為介入，同時也為系統維護提供了極大便利。

2.2 在線監視功能

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

2.3 實時管理功能

PLC污水處理自動控制系統，能夠對管線工藝資料及處理的數據等進行分析、歸類，并存儲在數據庫方便管理使用。

（1）管線狀態參數的顯示；如污水處理廠線路走向、全線設備構成及全線工藝流程等圖表、數據。

（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，并存入到數據庫中，必要時可以進行打印；做到污水處理全程操作有據可查、確保工作人員安全規范操作。

（3）操作級別分別設置；PLC污水處理自動控制系統中的所有操作都設置了保密級別，分為操作員和系統維護員兩個級別；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人員進入，特別是防止非法人員進入系統、破壞系統。

2.4 故障報警功能

當設備在運行過程中出現故障時，PLC污水自動控制系統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預警提示，以便操作人員能及時地發現污水處理過程中出現的故障，通過報警畫面及時提醒操作人員進行相應的處理，經過與歷史曲線相對比、數據分析處理完畢后，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，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過程中各設備、儀器、儀表的工作狀態及變化情況；可以依據實時趨勢信息對設備進行調度管理。

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不同級別設備的連鎖保護功能，避免一個設備出現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的一項基本功能，主要配合重要操作數據、故障處理等的打印查看、備案及供工作人員參考。

3 結束語

總之，PLC設計的自動控制系統，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構，這樣更加方便工程技術人員的維修和安裝，進一步保障了污水處理順利進行。

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2016-2-10