污水處理中PLC自動控制系統的應用研究

肖聃

【關鍵詞】污水處理 PLC 自動控制

近年來，人們生活水平逐漸有所提高，生活區的生活污水逐漸增多，生活污水與工業廢水有著有著很大的差別，為了減少污水對生活環境的影響，可以采用自動化控制系統來對污水進行處理，這樣一來，不僅能夠減少污水對環境的污染，也能為人們提供更多水資源。因污水處理整個過程會產生較大的費用，且因水質的不同會導致污水處理過程要不斷的調整相關數據，所以更加需要使用PLC自動控制系統，這樣才能實現低耗、高效的運行目的。

1 自動化控制系統的相關概述

1.1 自動控制系統的原理與功能

1.1.1 自動控制系統的原理

整個污水自動化控制系統技術由現場儀表、執行機構、信號采集、人機界面組成的，自動化控制系統同樣也是由幾個系統部位和設備組成的，之后再通過一系列的工藝曲線、在線采集、人工輸入等工作，來將進水、出水系統結合在一起，通過COD、色度、回流比等指標結果的顯示，來掌控污水處理的變化規律，以此來保證污水處理的工藝控制質量。工藝控制系統主要由PLC、電控機構、上位工控機組成，上位工控機屬于核心控制部分，通常先由上位機進行控制，再由下位工控機進行智能化控制。

1.1.2 自動控制系統的功能

污水處理參與者是由承包商、提供商、運營商組成的，會根據污水的實際污染程度來進行劃分，性質不相同的污水處理方式也會有一定的差別，譬如生活廢水就可以直接被排入城市污水管道之中，而工業污水必須經過一定的處理之后才能夠被排入城市污水管道之中。被排入城市污水管道中的污水會經過污水處理廠處理之后，在保證污水沒有其他影響的情況下，才能將其正常排入自然環境之中，這樣才能保證水資源的來源正常。

1.2 PLC自動控制系統的功能

1.2.1 采樣錄入

采用錄入是指對樣本數據進行掃碼分析，通過I/O映像區錄入來進行儲存，在執行刷新操作或用戶相關指令時，就會使得樣本數據跟隨著一起改變，但經過I/O映像區存儲和錄入的數據就不會發生改變，會保持其原有的數據。就譬如將脈沖信號作為代表，那么其寬度至少也要大于一個掃碼的周期才能夠保證數據會被正確的錄入和儲存。

1.2.2 執行操作

這個階段是指使用者指令的執行，必須由PLC進行有順序的執行和控制，可以選擇從上至下的順序來執行，也可以根據數據狀況輸入的不同選擇從左至右的數學怒，但執行之后的結果需要進一步的確定，這樣才能保證完成使用者相關指令。

1.2.3 刷新完成

PLC的任務為完成用戶指令的刷新和輸出工作，處理器會直接將最終結果錄入I/O映像區并進行儲存，之后再由輸出程序來完成最終數據的輸出。

2 PLC自動控制系統在污水處理中的應用

（1）在污水處理過程之中，可以根據級別的不同來選擇相應的控制方式，主要控制方式為自動控制和手動控制，通常運行過程中都會選擇自動控制方式，因其能夠提高設備運行的穩定性，但系統出現報警和故障情況時，就可以選擇手動控制，這樣能夠保證設備的正常運行。

（2）運行設備的數據采集功能能夠實現在線監視功能，也就是指能在中央控制室的電腦界面上顯示出現場智能儀表所測量出來的數據，以及相關設備的實際運行情況，數據采集分析之后的工藝參數變化情況，這樣能使工作人員更加準確的掌握污水處理過程中各個參數和設備的變化和運行情況，并且工作人員也能根據電腦界面所顯示的情況來改變參數和設備的運行情況。

（3）在中央控制室能夠根據參數變化、設備運行、閥位開度、報警信號等來對污水處理過程實施全面的動態管理，利用PLC數據采集功能能夠對數據進行全面監控，尤其是對歷史記錄的分析和記錄，能夠對異常數據進行詳細的分析，以此來找尋異常數據的發生原因，并且能夠根據這些原因及時對運行參數進行調整和改變。

（4）PLC自動化控制系統能夠實時采集設備的運行數據，并且能夠將數據直接進行保存，只要能夠對保存的歷史數據進行備份和管理，就能夠對歷史運行數據進行全面的采集，這樣就能幫助生產運行數據庫對數據進行全面的管理和分析。

（5）一旦設備在運行過程中出現故障，那么自動化控制系統就會在中央控制室進行報警提示，這樣一來，工作人員就能盡快的發現污水處理過程中的故障和問題，并且能夠通過報警畫面來提前做好處理準備工作，通常將歷史曲線與此次故障曲線進行對比，根據數據分析處理結果，就能夠立即進行復位處理工作，自然也就能夠盡快恢復設備的正常運行。

（6）利用已經采集到的數據就能夠在后臺直接進行函數計算，并且能夠對實時的運行情況進行分析，通過對各個設備的運行情況和趨勢，能使工作人員根據運行趨勢的變化情況提前做好相關處理的準備工作。

（7）利用PLC自動化控制系統能夠實現各個級別設備之間的連鎖保護功能，也就是能夠避免因為一個設備出現問題所有設備都出現問題的現象發生，有利于提高設備的保護功能。

3 污水處理中自動控制系統的發展

從目前污水處理的現狀來看，如今污水處理技術還可以朝著兩個方向發展，一為繼續深入研究自動化控制系統，二為通過其他方法來將自動控制系統與其他系統進行結合，結合兩者優點充分發揮各自功能，以此來得到更好的控制效果。要想提高污水處理水平和質量，那么就需要對控制技術進行提高，要將自動化控制實際應用在污水處理過程中的效果進行加強，尤其是對于污水處理過程中的一些新技術要求，一定要用到新的方案來進行解決。由此可見，以往過于依賴污水處理自動化控制系統導致污水處理技術的更新出現問題，若想得到更好的處理和控制效果，那么就需要對污水處理微觀機理模型進行研究和開發，以此來解決污水處理過程中更為復雜的問題。總之，及時對污水處理新技術進行開發和研究，通過一些建模和仿真來將控制系統功能進行結合，這樣就能提高污水處理的效果和質量。

4 結語

綜上所述，本文就污水處理中PLC自動控制系統的應用進行了詳細的分析，得知如今水資源已經嚴重匱乏，為了能夠更好地實現水資源再生和再利用，需要采用相應的處理方法進行控制，生活污水污染力度較小，十分適合進行處理之后再利用，應用PLC自動控制系統能夠更好地實現這一目標。

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