PLC在污水處理中的應用研究

劉洋

（唐鋼能源科技分公司，河北唐山，063000）

引言

河鋼唐鋼高強汽車板廢水站項目，采用plc系統對汽車板的工藝廢水進行全自動處理。多個工藝流程通過采集大量的模擬信號和數字信號，通過邏輯判定和程序編寫，輸出控制信號，對現場設備進行自動控制，整個水處理工藝流程基本實現了無人現場作業 ，在控制室就是實現了對廢水的處理，水質檢測達標實現環保外排。

1 PLC自動控制系統的內涵解析

1.1 PLC自動控制系統的基本概念

PLC（英文：Programmable Logic Controller）中文全稱為可編程邏輯控制器，從本質上來說，也屬于一種可編程控制器件，其實就是一中具有完善系統性的存儲器[1]。之所以說它優勢明顯，系統性強就是因為在整個工作的過程中會存在除了基本存儲功能以外的其他特殊功能，例如對工作實現定時控制，邏輯運算等其他特殊化的操作。而且這種多面性的系統控制能力能夠讓用戶通過數字編程的輸入命令來實現對機械設備和其他工作階段、生產過程的合理化控制，從本質上提升工作過程的工作效率，實現對工作流程的有效控制[2]。

1.2 PLC自動控制系統的工作流程

PLC自動控制系統的工作流程可以分為三個部分，數據采樣錄入、基本程序執行操作、完成刷新系統這單個階段。針對第一個數據采樣錄入環節來說，PLC自動控制系統能夠通過最簡單、最高效的掃描條形碼的方式來進行數據的采集，在數據的采集之后，還能夠做出一定程度上的簡單分析，并且能夠借助影像的技術將信息保存下來。之所以采取影像的技術將信息進行保存就是為了防止在工作過程中，由于其他操作程序的運行對PLC自動控制系統造成影響，從而影響內部的數據系統變化[3]。在保留工作流程的影像之后就能保證運行過程的穩定性，即使出現差錯也能夠及時的查出來。對于第二個主要的工作階段基本程序執行操作過程來說，PLC自動控制系統與其他普通程序執行不一樣的是，它能夠結合實時輸入的數據來自動調節工作程序的順序，保證其在穩定的工作狀態下進行執行，并且能夠在完成執行的任務之后對結果進行直接的驗證，從而進一步確定用戶的命令。第三個階段，完成刷新就是PLC自動控制系統對于執行命令之后產生地基結果進行刷新和處理，并且由輸出程序作為結果進行最終的輸出。

2 國內外污水處理的現狀

首先從國外發展的角度來說，在上世紀第十九年代初，由于發達國家的迅速進步，出現了水資源的污染狀，而且在醫療技術還不夠發展的情況下，很容易引起人體發病率的提升。在意識到這個問題之后，政府和相關部門已經認識到了污水治理的必要性，并且投入大量的人力、物力、財力等來治理污水。最早的實際應用案例就是在1897年，英國泰晤士河的污染，是在英國建設了世界上第一種生物凈化法來實現的，接著又根據需要發展出了相應的生物糞池、活性污泥法等措施。后來由于技術的發展，計算機技術的普及，逐步開始引入曝氣時間控制、水質在線監測等方法。針對國內的污水處理現狀來說，伴隨著中國城市化、工業化的加快。目前，普遍使用的污水處理自動控制系統有PLC自動控制系統、 DCS系統等幾種結構[4]。雖然及具備了相應的實力，但是就發達國家對污水的處理情況來說，還存在著較大不足。

3 PLC自動控制系統在污水處理中的實際應用

3.1 控制系統

PLC自動控制系統在污水處理的實際應用過程中，會根據基本的要求進行不同的控制方式選擇，主要可以分為兩種類型，其一就是自動控制，其二就是手動控制。一般來說，自動控制的方式被采用的頻率較高，但是也有一定的缺陷，即在工作的過程中不能夠受到其他系統的影響，一旦出現故障就會導致工作狀態發生變化。而手動控制的方式則是在自動控制的基礎上，輔助以人力的調控，來保證設備的正常運行工作。

3.2 在線監視功能

在污水處理的整個過程，為了避免任何一個環節出現紕漏，就需要對各個工作環節進行調控和監視。而PLC自動控制系統就可以通過彩技術與的功能來對污水處理 的情況進行監控。具體的操作手法就是在在各個污水排放行業處理的各個環節上都設施智能儀表，這種智能儀表的使用不僅僅能夠將排污過程中產生的信息進行及時的記錄，還能夠將所得數據進行實時傳輸到最終的控制室內，從而幫助工作人員全面了解到設備的運行情況。此外，智能儀表還能夠對采集數據變化中存在的參數變化情況顯示出來，便于工作人員及時監測污水的處理情況，在實際的工作過程中具有極其明顯的意義[5]。

3.3 采集數據

PLC自動控制系統能夠對污水處理過程中存在的各種數據進行及時的采集和分析，并且第一時間進行影像的錄入，這樣就能夠有效避免PLC自動控制系統在正產的運行過程中出現不必要的麻煩。而且這樣做的最后目的是為了保證信息數據的采集和保存，屬于整個污水處理過程中十分關鍵和重要的步驟。

3.4 數據分析

在數據分析的過程中，利用PLC自動控制系統能夠從最初的數據收集、數據傳輸到最終的數據分析實現完全的掌控。再說數據分析的過程中，后臺程序的操作具備重要的意義，只有在傳輸過程完成之后，將得出的結果在第一時間內進行處理，完成最終的分析工作。并且對于分析的數據做出最終的保存，還能夠給工作人員在日后的工作進程中提供一定的資料判斷，從而保證工作的可持續性進行[6]。

3.5 故障提示

在污水處理的過程中，借助PLC自動控制系統實現故障的監控和提醒功能是十分重要的。一旦在工作的過程中出現故障，PLC自動控制系統就能夠及時做出反應，將故障發生的地點、故障的類型、故障產生的原因傳輸到監控室里面去，引起操作人員的注意，從而更加及時的掌握故障發生的具體原因，也能夠第一時間內做出應急預案的處理，采取合理的措施，對故障進行解決。

3.6 動態管理

行業的工作人員能夠在控制室內直觀的看到所收集數據的各種信息，根據智能儀表最終所顯示出來的參數數值、報警信息等動態信息，對整個污水處理的過程進行實時的監控和彈性的調整，能夠避免故障產生后不能及時發現所帶來的危害和影響，最終提升實際的工作效率。

4 結束語

在時代發展的背景下，不能夠僅僅只注意到經濟效益的提升，還需要對各類資源的利用和保護做出合理的舉措。水資源的匱乏已經成為了當今世界較為嚴重的現象，在這樣窘迫的環境驅使下，就必須從科學技術的手段出發來治理水污染的問題。因此，利用PLC自動控制系統能夠有效的對污水處理中的各類信息數據進行及時的收集、分析、反饋和保存，使得從業人員能夠實時監控整個污水處理的全過程，提升工作效率，為環境保護做出貢獻。

[1]王浩.PLC在化工廢水處理廠自動控制系統中的應用研究[J].山東工業技術, 2017, (24): 118.

[2]馬佳佳, 潘禹辰, 吳佩員.PLC自動控制系統在污水處理中的應用分析[J].電腦迷, 2017, (03): 35.

[3]張懷宇.基于模糊控制的CASS污水處理控制系統設計[D].西南交通大學, 2016.

[4]高超.PLC在污水泵站自動控制系統中的應用探討[J].科技與企業, 2014,(15): 145.

[5]寧利.實驗型造紙污水處理自動監控系統的設計與應用[D].華南理工大學, 2012.

[6]姜維.特油公司污水處理站過程監控系統開發與研制[D].大連理工大學, 2009.