PLC系統(tǒng)在廢水處理工藝中的運(yùn)用與研究

摘 要：水資源是人類生存的基礎(chǔ)，但是近年來，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工業(yè)廢水給環(huán)境造成了很大危害，所以工業(yè)廢水的處理刻不容緩。通過對(duì)PLC系統(tǒng)在廢除處理工藝方面的運(yùn)用研究，能夠?yàn)檠芯恳粭l合理高效地控制廢水處理設(shè)備提供更多的新思路，也能夠?yàn)樯鐣?huì)日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題做出積極的思考。

關(guān)鍵詞：PLC系統(tǒng)；廢水處理；運(yùn)用

1 PLC系統(tǒng)基本概述與控制系統(tǒng)構(gòu)成

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱 PLC）是一種數(shù)字式工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，專為工業(yè)環(huán)境而打造的控制設(shè)備，具有較強(qiáng)的惡劣環(huán)境適應(yīng)能力及抗電氣干擾能力；它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)時(shí)和算術(shù)運(yùn)算操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或控制生產(chǎn)過程等。

在工廠廢除處理工藝中，對(duì)于PLC系統(tǒng)的運(yùn)用主要集中在兩個(gè)部分，即前端系統(tǒng)與后端系統(tǒng)。PLC在廢水處理前端系統(tǒng)中的控制構(gòu)成主要分為兩個(gè)部分，首先是對(duì)進(jìn)廢水中和池廢水流量進(jìn)行監(jiān)視、控制，實(shí)現(xiàn)廢水中和池廢水流量穩(wěn)定與安全。其次是對(duì)總排水口PH進(jìn)行檢測(cè)，采用一臺(tái)在線PH檢測(cè)儀檢測(cè)總排口PH值，PH檢測(cè)信號(hào)進(jìn)入PLC、操作員站系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)視，同時(shí)在PLC操作員站上實(shí)現(xiàn)PH檢測(cè)數(shù)據(jù)的歷史曲線記錄的保存功能。

PLC在廢水處理后端系統(tǒng)中，主要通過通信電纜將采集參數(shù)傳送給上位監(jiān)控管理機(jī)，通過上位監(jiān)控管理機(jī)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)有關(guān)參數(shù)變化，并保留一段時(shí)間的數(shù)據(jù)，形成變化曲線。同時(shí)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所控設(shè)備工作狀態(tài)、在線顯示工藝流程畫面，系統(tǒng)操作功能全面化，具有設(shè)備故障報(bào)警、參數(shù)打印等，并且系統(tǒng)可自動(dòng)模擬調(diào)試，省去了大量的人工操作。

2 廢水處理PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)用

通過上述討論我們對(duì)于PLC的基本概念以及在廢水處理過程中基本構(gòu)成有了比較清晰的了解，那么接下來我們對(duì)于PLC系統(tǒng)在廢水處理中的設(shè)計(jì)方法與運(yùn)用途徑進(jìn)行分析。

2.1 廢水處理PLC前端控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

首先來說，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，既要考慮受控設(shè)備的安全可靠運(yùn)行，又要保證控制系統(tǒng)安全可靠；嚴(yán)格執(zhí)行通用配電設(shè)備規(guī)范；保證 PLC 控制系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，是設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的重要原則。一般廢水處理PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟具體如圖1所示。

在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之后，就是對(duì)輸入輸出點(diǎn)設(shè)計(jì)與模塊選型，數(shù)據(jù)采集是PLC系統(tǒng)最基本的功能，合理、準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)采集是控制程序運(yùn)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(duì)PLC系統(tǒng)硬件及其配置要求也不同，不同的工藝機(jī)械設(shè)備設(shè)施等，其控制方式、運(yùn)行方式及需要控制、監(jiān)視的參數(shù)也不盡相同，主要工藝設(shè)備設(shè)施PLC系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)見表1。

最后，就是對(duì)PLC主機(jī)的選型，一般來說PLC主機(jī)選型過程中需要考慮五個(gè)方面的功能，即系統(tǒng)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(yīng)當(dāng)考慮客戶的熟悉度、PLC產(chǎn)品在市場(chǎng)的占有率、同行業(yè)的業(yè)績(jī)等，其中客戶對(duì)產(chǎn)品的熟悉度在某種程度上對(duì)PLC品牌選擇起決定作用，產(chǎn)品在行業(yè)占有率高，對(duì)將來系統(tǒng)的配置、應(yīng)用提供不少成功經(jīng)驗(yàn)。在編程過程中，有許多成功的經(jīng)驗(yàn)是可以值得借鑒的。

2.2 廢水處理PLC后端控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在廢水處理工藝中，PLC系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)三個(gè)方面的功能，即工藝流程畫面的顯示、系統(tǒng)操作功能的運(yùn)轉(zhuǎn)以及事故報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于工藝流程畫面的顯示來說，PLC系統(tǒng)主要顯示以下內(nèi)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(shí)間，在總體上保證廢水處理工作的順暢。

在系統(tǒng)操作功能運(yùn)轉(zhuǎn)方面，PLC系統(tǒng)是根據(jù)不同功能進(jìn)行應(yīng)對(duì)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(fù)責(zé)對(duì)污泥輸送皮帶機(jī)操作進(jìn)行監(jiān)控。

最后是對(duì)于事故報(bào)警功能的實(shí)現(xiàn)，PLC系統(tǒng)在廢水處理過程中，對(duì)設(shè)備事故、廢水流量、壓力及其他事故進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)分析出事故可能的原因及要采取的應(yīng)急措施，當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，畫面彈跳出事故位置及事故原因分析，同時(shí)發(fā)出事故報(bào)警信號(hào)，并激活打印機(jī)，打印事故原因或事故分析結(jié)果，供維護(hù)人員參考。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在廢水處理系統(tǒng)中，水泵、攪拌機(jī)等從工藝具備連續(xù)性、安全性、維護(hù)性的特點(diǎn)，并且通常都是采用一用一備、兩用一備的運(yùn)行方式，如果采用人工控制設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間或次數(shù)，由于人的疲勞性或其他原因，會(huì)造成設(shè)備使用或備用時(shí)間不均衡，有的設(shè)備經(jīng)常運(yùn)行，而有的泵經(jīng)常處于備用狀態(tài)，對(duì)設(shè)備總體運(yùn)行是不利的，但是采用PLC系統(tǒng)進(jìn)行控制以后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行、備用控制及事故自動(dòng)啟動(dòng)控制，這樣會(huì)大大減少人為控制造成的不可靠性，為生產(chǎn)效率的提高以及工作人員的安全保障提供更多幫助。

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作者簡(jiǎn)介：張秉卓（1982-），男，學(xué)歷：本科，職稱：中級(jí)，研究方向：儀控。