PLC系統在廢水處理工藝中的運用與研究

摘 要：水資源是人類生存的基礎，但是近年來，隨著國民經濟的高速發展，工業廢水給環境造成了很大危害，所以工業廢水的處理刻不容緩。通過對PLC系統在廢除處理工藝方面的運用研究，能夠為研究一條合理高效地控制廢水處理設備提供更多的新思路，也能夠為社會日益嚴重的環境污染問題做出積極的思考。

關鍵詞：PLC系統；廢水處理；運用

1 PLC系統基本概述與控制系統構成

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱 PLC）是一種數字式工業控制計算機，專為工業環境而打造的控制設備，具有較強的惡劣環境適應能力及抗電氣干擾能力；它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計時和算術運算操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械設備或控制生產過程等。

在工廠廢除處理工藝中，對于PLC系統的運用主要集中在兩個部分，即前端系統與后端系統。PLC在廢水處理前端系統中的控制構成主要分為兩個部分，首先是對進廢水中和池廢水流量進行監視、控制，實現廢水中和池廢水流量穩定與安全。其次是對總排水口PH進行檢測，采用一臺在線PH檢測儀檢測總排口PH值，PH檢測信號進入PLC、操作員站系統實現集中監視，同時在PLC操作員站上實現PH檢測數據的歷史曲線記錄的保存功能。

PLC在廢水處理后端系統中，主要通過通信電纜將采集參數傳送給上位監控管理機，通過上位監控管理機可實時監測有關參數變化，并保留一段時間的數據，形成變化曲線。同時可以實時監測所控設備工作狀態、在線顯示工藝流程畫面，系統操作功能全面化，具有設備故障報警、參數打印等，并且系統可自動模擬調試，省去了大量的人工操作。

2 廢水處理PLC系統設計與運用

通過上述討論我們對于PLC的基本概念以及在廢水處理過程中基本構成有了比較清晰的了解，那么接下來我們對于PLC系統在廢水處理中的設計方法與運用途徑進行分析。

2.1 廢水處理PLC前端控制系統設計

首先來說，控制系統設計時，既要考慮受控設備的安全可靠運行，又要保證控制系統安全可靠；嚴格執行通用配電設備規范；保證 PLC 控制系統能夠長期安全、可靠、穩定運行，是設計控制系統的重要原則。一般廢水處理PLC 控制系統的設計步驟具體如圖1所示。

在PLC系統設計完成之后，就是對輸入輸出點設計與模塊選型，數據采集是PLC系統最基本的功能，合理、準確地數據采集是控制程序運行的基本保證，不同的工藝流程、不同的控制功能及不同的性能要求，對PLC系統硬件及其配置要求也不同，不同的工藝機械設備設施等，其控制方式、運行方式及需要控制、監視的參數也不盡相同，主要工藝設備設施PLC系統采集數據見表1。

最后，就是對PLC主機的選型，一般來說PLC主機選型過程中需要考慮五個方面的功能，即系統容量、CPU選擇、控制功能模塊、編程功能、診斷功能。除此之外，還應當考慮客戶的熟悉度、PLC產品在市場的占有率、同行業的業績等，其中客戶對產品的熟悉度在某種程度上對PLC品牌選擇起決定作用，產品在行業占有率高，對將來系統的配置、應用提供不少成功經驗。在編程過程中，有許多成功的經驗是可以值得借鑒的。

2.2 廢水處理PLC后端控制系統設計

在廢水處理工藝中，PLC系統主要負責三個方面的功能，即工藝流程畫面的顯示、系統操作功能的運轉以及事故報警功能的實現。

對于工藝流程畫面的顯示來說，PLC系統主要顯示以下內容，廢水總量、廢水流量、廢水液位、廢水PH值、藥劑流量、藥劑濃度（石灰乳），藥劑總量，管道壓力，曝氣壓力、曝氣時間，在總體上保證廢水處理工作的順暢。

在系統操作功能運轉方面，PLC系統是根據不同功能進行應對的，例如在廢水處理工藝操作畫面，主要控制方面為石灰乳制劑、曝氣、藥劑使用以及廢水回收等。在污泥輸送工藝方面，PLC主要負責對污泥輸送皮帶機操作進行監控。

最后是對于事故報警功能的實現，PLC系統在廢水處理過程中，對設備事故、廢水流量、壓力及其他事故進行報警，同時分析出事故可能的原因及要采取的應急措施，當事故發生時，畫面彈跳出事故位置及事故原因分析，同時發出事故報警信號，并激活打印機，打印事故原因或事故分析結果，供維護人員參考。

3 結束語

綜上所述，在廢水處理系統中，水泵、攪拌機等從工藝具備連續性、安全性、維護性的特點，并且通常都是采用一用一備、兩用一備的運行方式，如果采用人工控制設備的運行時間或次數，由于人的疲勞性或其他原因，會造成設備使用或備用時間不均衡，有的設備經常運行，而有的泵經常處于備用狀態，對設備總體運行是不利的，但是采用PLC系統進行控制以后，可以實現對設備自動循環運行、備用控制及事故自動啟動控制，這樣會大大減少人為控制造成的不可靠性，為生產效率的提高以及工作人員的安全保障提供更多幫助。

參考文獻

[1]陳佳奇.基于PLC的污水處理自動控制系統研究[J].自動化與儀器儀表，2010（3）.

[2]榮麗麗，鄧旭亮，劉明霞，等.自動化控制技術在污水處理廠的應用進展[J].環境科技，2009（S1）.

[3]把多鐸，楊建國，王立青.水泵并聯運行工作點確定方法的研究[J].西北農林科技大學學報（自然科學版），2004（12）.

[4]段明祥.工業控制計算機產業現狀與發展策略（上）[J].工業控制計算機，2001（9）.

作者簡介：張秉卓（1982-），男，學歷：本科，職稱：中級，研究方向：儀控。