PLC在污水處理自動控制系統中的應用

燕敏 崔桂梅

摘 要：隨著經濟的迅速發展以及科學技術水平的不斷提高，我國的工業發展取得了很大程度上的進步，污水處理是工業生產中不可缺少的一個環節，隨著工業現代化的推進，污水處理控制系統日益發展與完善，并與其它技術有機結合在一起。本文主要針對西門子S7系列PLC在污水處理自動控制系統中的應用進行研究與分析。

關鍵詞：污水處理；西門子；PLC控制系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.111

1 西門子S7系列簡述

西門子S7系列由德國西門子公司制造并生產，目前在化工、冶金等領域發揮了重要的優勢，應用也相對廣泛。西門子S7系列不僅具有體積小、速度快的特點，同時它在網絡通信能力方面發揮了更為強大的功能，具有較高的可靠性與穩定性。一般情況下，當PLC投入到運行中，主要存在著三個階段的工作過程，分別為輸入采樣階段、程序執行階段以及輸出刷新階段。在輸入采樣階段中，PLC的掃描方式會對相關的額輸入狀態與數據進行依次讀入，并在此基礎之上將之存入I/O印象區的單元中；在程序執行階段，PLC會對用戶程序進行一定程度的掃描，且在掃描的過程中按照自上而下的順序進行；在輸出刷新階段，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據對所有的輸出鎖存電路進行刷新處理，并在此前提之下對相關外設進行有效的驅動。

2 污水處理的流程

就目前情況而言，對于污水的處理方法多種多樣，大體上可以分為三類，分別為物理處理法、生物處理法以及化學處理法，三種處理方法各有特色。現階段，大多是將三種處理方法綜合運用，所取得了效果也較為良好。污水處理流程主要有三個階段，如下：①第一步需要對污水進行預處理操作，先將污水送入到粗格柵除污機進行處理，然后啟動污水提升泵，將污水送入到回旋式細格柵除污機進行一定程度的細篩處理，最后再將已經經過兩道工序處理過后的污水注入到旋流沉砂池中進行沙泥沉淀；②預處理完成之后，第二步需要對污水進行凈化處理，將預處理完成之后的污水送入到一次分配井當中，然后再進一步通過氧化溝進入到二次分配井中，最后污水會進入到污泥泵房，在其中進行相應的二次沉淀與消毒操作；③污水處理的第三步為污泥處理，在這一階段主要是對第一階段與第二階段污水處理所產生的污泥進行一定程度的處理，一般情況下都是經過發酵、消毒、脫水等工序，最終轉變為沼氣與化肥。

3 PLC控制系統

A公司的廢水處理站主要存在著兩種控制方式，一種為現場手動控制，另一種為PLC自動控制。通過現場手動控制方式進行控制的過程之中，需要對各電氣站點進行就地控制箱進行相應的設置，就地控制箱的設置能夠實現對于各個操控設備與執行機構的啟動與停止；而對于PLC自動控制方式而言，主要是由PLC有效結合設備采集數據與系統設備運行的邏輯關系，并在此基礎之上實現對于各個站點內電氣設備運行狀態的自動控制。

系統供電的安全性與可靠性高，在系統機柜之內，220V交流電源與24V直流電源都是接入到UPS電源系統，在這種情況之下，即使外部電源發生故障并導致斷電，系統仍然可以通過UPS電源系統繼續供電，供電維持可達1小時，PLC系統供電便不會受到影響。在控制程序的編寫上，主要采用的是結構化的編程方式，這種編程方式能夠對整套控制系統進行有效的調試與維護，除此之外，還可以根據實際情況對相應的控制功能進行變更，如此一來，系統的可維護性與可擴展性得到了很大程度上的提高。

4 控制系統工藝流程

（1）報警信息欄：報警信息欄位于整個操作界面的最上端，這一信息欄的主要作用是對系統報警記錄進行顯示。

（2）按鈕：在整個操作控制系統中，有很多按鈕，將其按照功能的差異性進行分類主要分為三種，第一種是畫面調出按鈕；第二種為系統共用按鈕，例如“ Reset”按鈕是系統所有設備的復位按鈕，“Mute”按鈕是系統蜂鳴器的靜音按鈕；第三種為系統信息指示按鈕，系統中一旦出現了新的報警，這一類型的按鈕背景色會發生轉變，由原先的黑色變為紅色，并且發生閃爍。

（3）設備操作面板：在整個操作界面中存在著多個設備操作面板，就以閥門操作面板為例，閥門狀態在操作面板上有三個顯示項，分別為打開、關閉與異常，通過觀察操作面板能夠清晰地知道當前閥門的狀態。而“自動/手動”開關的主要作用則是對閥門的控制方式進行相應的調整，兩者在操作面板上所顯示的顏色不同。當閥門處于手動控制狀態時，閥門開關會受到開關按鈕的完全控制，而如果閥門處于自動控制狀態時，開關按鈕便不能夠對其進行完全控制，但也是閥門開關的重要條件。

（4）工藝管線：在整個操作界面中，工藝管線部分存在著三種顏色，這三種顏色又分別對應了三種差異性的管線，紫色對應空氣管線，藍色是對應加藥管線，綠色對應污水管線。

（5）系統報警畫面：系統報警畫面是操作系統中自帶的控件，以表格的形式呈現，如果出現了新的系統報警，那么這一報警條目則會顯示在表格的最下面一行，顯示為紅色并進行閃爍；如果報警出現之后隨即消失則條目顯示為綠色；如果系統報警已經經過人為的確認并處理，則條目顯示為藍色。

5 結束語

本文主要針對西門子S7系列PLC在污水處理自動控制系統中的應用進行研究與分析。首先對西門子S7系列與污水處理的流程進行了一定程度上的介紹，然后在這一基礎之上對PLC控制系統及其主要特色進行了分析，指出了控制系統的安全性與可靠性。最后從報警信息欄、按鈕、設備操作面板、工藝管線以及系統報警畫面五個方面探究了控制系統的工藝流程。

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