污水泵站自動控制系統(tǒng)中PLC的應用探討

于瀧

（大慶油田慶南工礦服務公司東湖二分公司，黑龍江 大慶 163000）

污水泵站在城市的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，但是，一些城市中的污水泵站控制方法還是比較傳統(tǒng)、單一，對污水泵站進行操作還需要大量的人員，污水泵站的管理水平、運行效率、自動化水平、智能化水平已經(jīng)不能滿足新時期發(fā)展的需求，污水泵站的自動化控制改造迫在眉睫。PLC是一種重要的可編程控制器，主要的作用就是利用編程對自動化管理進行控制，實現(xiàn)污水處理成本的降低，污水泵站工作效率的提升，PLC技術隨著科技的不斷發(fā)展取得了很大的進步，城市污水泵站自動化系統(tǒng)中PLC的應用優(yōu)勢也越來越明顯。

1 PLC概述及特點分析

PLC是可編程邏輯控制器的縮寫，在自動控制方面有著十分重要的作用，屬于自動控制系統(tǒng)中的一種微型計算機。隨著我國科技的不斷發(fā)展，PLC的功能也越來越完善，在眾多的領域中都有著廣泛的應用，已經(jīng)成為各個領域中自動化控制系統(tǒng)的核心設備。下面我們對PLC的幾點優(yōu)勢進行分析和介紹。

1.1 穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強

自動控制穩(wěn)定性是自動控制系統(tǒng)中的關鍵性能，PLC的應用實現(xiàn)自動控制具有良好的穩(wěn)定性，PLC的生產(chǎn)制作工藝相對復雜，一些比較復雜的現(xiàn)代化集成電路融入其中，同時，內(nèi)部的電路還具有較強的抗干擾能力，避免對PLC集成電路產(chǎn)生影響，PLC還具有自我診斷能力，一旦發(fā)生故障就能第一時間進行報警，避免PLC出現(xiàn)較大故障影響其正常運行。

1.2 功能完善，適應性強

PLC最早開發(fā)于20世紀70年代，目前，PLC在十幾年的不斷發(fā)展中，已經(jīng)在各個領域中應用在不同的自動化控制場合，功能也在不斷地完善和創(chuàng)新。PLC的優(yōu)勢就在于其將強大的邏輯處理能力和良好的數(shù)據(jù)運算能力結合在一起，廣泛地應用在數(shù)字控制行業(yè)中。同時，PLC的功能越來越完善，越來越強大，在各個行業(yè)的自動化控制中得到了廣泛的推廣和應用。目前，PLC在位置控制、溫度控制領域應用的比較多，取得的效果比較明顯，同時，PLC因為其強大的通信能力，也應用在了人機界面技術上，PLC因為其本身良好的適用性，因此，在各個領域的控制系統(tǒng)中都能靈活應用。

1.3 簡化了自動控制系統(tǒng)結構，更加便于維護

PLC將傳統(tǒng)的接線邏輯進行淘汰，改用存儲邏輯，自動控制設備外部大量的接線工作得到了有效的緩解，簡化了整個自動控制系統(tǒng)，大大降低了控制系統(tǒng)建設成本，建設的任務量也實現(xiàn)降低，在對自動化控制系統(tǒng)進行日常維護的時候，因為其結構的更加簡化，其維護和管理也更加方便。

2 污水泵站的控制要求

污水泵站的主要組成包括進水閥門、變壓器、進水渠道、除污機、機器間、控制室、集水井等。污水泵站自動控制系統(tǒng)中PLC的應用，主要起到了對其監(jiān)控管理的作用，主要的監(jiān)控管理為以下幾點：（1）對格柵除污機首先設定相應的動作值，當系統(tǒng)檢測到格柵前后出現(xiàn)液位差就會自動切割，實現(xiàn)格柵上附著的污物被及時清理；（2）污水泵中PLC控制方式主要對閥門位置、電網(wǎng)情況、水位情況、污水量等數(shù)據(jù)參數(shù)進行實時監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動投入及切出操作；（3）污水泵在管理過程中通過應用CRT彩色顯示，實現(xiàn)動態(tài)管理，根據(jù)污水泵的實際情況，指示燈會呈現(xiàn)熄滅或點亮的狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，就會第一時間在CRT顯示屏幕上顯示出來并進行報警，同時，還具有及時記錄工況和打印報表的功能；（4）一般情況下，我們將中心控制室建立在水質(zhì)凈化中心，工作人員將實時數(shù)據(jù)參數(shù)利用無線數(shù)碼機傳輸?shù)街行目刂剖遥瑫r，中心控制室將指令發(fā)出，操作人員接收到控制室發(fā)出的指令開始執(zhí)行操作。

3 污水泵站自動控制系統(tǒng)中PLC的應用

我們主要從兩個方面對污水泵站自動控制系統(tǒng)中PLC的應用進行探討，分別為PLC在污水泵站軟件設計上應用和PLC在污水泵站硬件設計中的應用。

3.1 PLC在軟件設計中的應用

（1）格柵池控制。格柵池的啟動運行十分敏感，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)的變化，格柵就會出現(xiàn)啟動運行的現(xiàn)象。在這種特征的影響下，格柵池在污水泵站自動化控制中一定要具有一定的高性能，工作人員一定要十分熟悉和了解格柵池的運行狀況和工作原理，避免出現(xiàn)格柵池運行不到位的現(xiàn)象，一旦格柵池停止運行，后期污水處理工作就會受到很大的影響。同時，工作人員對格柵池的運行模式也要十分了解，根據(jù)實際情況選擇最佳的運行模式，如果運行模式選擇錯誤，就會造成控制負擔，格柵池的運行會產(chǎn)生較大的誤差。要想有效解決以上問題，PLC發(fā)揮著重要的作用，PLC可以實現(xiàn)對格柵池準確、高效的控制，污水泵站的運行過程中如果是格柵池的誤動，也不會對其產(chǎn)生影響，工作人員只需要第一時間關閉格柵池即可。同時，格柵池還可以利用監(jiān)控機完成遠程操作、集中監(jiān)控的功能。（2）集水池控制。集水池的水位高低在一般情況下與污水泵站的運行狀況有著密切的聯(lián)系，集水池的選擇模式主要分為正常模式、雨天模式、暴雨模式三種。正常模式下是PLC自動控制，集水池可以在“正常-白天”與“正常-夜間”之間自動切換。如果是雨天模式或者暴雨模式，需要人工進行控制，通常情況下，只預留一臺污水泵作為備用，其他的污水泵都要開啟工作狀態(tài)，進入污水處理中，避免大量污水對處理效率產(chǎn)生影響。泵數(shù)確定的控制問題是集水池控制過程中首要解決的問題，泵數(shù)一定要控制在科學合理的范圍內(nèi)，根據(jù)實際情況適當?shù)剡M行加泵或者減泵，實現(xiàn)集水池處理質(zhì)量處于最佳狀況。加泵或減泵的操作流程如下所示：根據(jù)實際的集水池水位，污水泵會將信號傳輸?shù)絇LC中，PLC接收信號后進行分析，將結果傳輸?shù)娇刂浦行摹LC在加泵的情況下會開啟無故障的污水泵，PLC在減泵的情況下會關閉運行時間較長的污水泵。PLC在對污水泵進行加泵、減泵控制過程中，我們需要注意的是，污水泵起動間隔時間需要大于20s，因為這樣可以有效避免那些處于集中運行的污水池對集水池的信息傳輸產(chǎn)生干擾。（3）運行設置。污水泵運行設置中應用PLC后，可以實現(xiàn)參數(shù)設置的更加準確無誤，污水泵運行設置中主要分為以下幾種：①白天設置。兩組格柵在PLC的控制下可以實現(xiàn)同步運行，同時，格柵的啟動可以利用對液位差的控制來完成，充分地發(fā)揮出兩組格柵在PLC控制下的自動化優(yōu)勢，PLC在白天的模式下可以實時對污水泵的啟動、關閉進行控制，實現(xiàn)最大數(shù)量的啟動運行泵；②夜間設置。夜間模式設置與白天模式設置相比較只是參數(shù)上的差異，其他基本一致；③暴雨設置。進水裝置在暴雨設置下是呈現(xiàn)關閉狀態(tài)，同時，降低污水泵水位參數(shù)。PLC在暴雨模式下會對水位進行控制，一般在標準下。PLC如果檢測到水位已經(jīng)達到標準線，就會對污水泵進行關閉；④雨天設置。系統(tǒng)的進水裝置在水田由PLC自動控制，一般是關閉狀態(tài)，完全關閉后按照相應的流程打開進水閥。

3.2 PLC在硬件設計中的應用

PLC在硬件設計中應用范圍也比較廣，其中比較重要的是自動控制系統(tǒng)硬件設備上的應用，例如，自動控制壓力計量器、潛水設備等，污水泵站自動控制系統(tǒng)中CPU是其核心，而PLC可以實現(xiàn)對CPU的主動控制，CPU在PLC的控制下，實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)之間的相互連接，同時，我們不斷地完善和創(chuàng)新污水處理模塊，實現(xiàn)污水處理效率的進一步提升；污水泵站中控制設備的啟動、關閉等都可以通過PLC進行自動控制，同時還能實時了解設備的運行狀況，第一時間發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，根據(jù)水泵端的實際情況，PLC可以自主地選擇最佳通道達到對約束差分模擬量的目的。

4 結語

經(jīng)過以上的研究和分析，PLC是一種穩(wěn)定性高、抗干擾能力強、功能強大、適應力強的微型計算器，城市污水自動控制系統(tǒng)中PLC的應用，實現(xiàn)了污水泵站運行質(zhì)量和工作效率的進一步提升，隨著科技的不斷發(fā)展進步，PLC的功能會越來越完善，越來越強大，在污水泵站中發(fā)揮的作用也越來越大，是實現(xiàn)污水泵站日常維修成本節(jié)約的重要措施，為企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益和社會價值。