PLC在污水泵站自動控制系統中的應用

姜金鳳

山東新匯建設集團有限公司 山東 東營 257000

1 PLC概述及特點分析

1.1 穩定可靠,靠干擾能力強 自動控制系統實際生產中對自動控制穩定性要求較高,而PLC在其中的應用能夠有效滿足這一要求。PLC本身有著較為嚴謹的生產制作工藝,并在這一過程中,融入了現代先進集成電路技術,同時針對內部電路,則采用了現代抗干擾技術,具備較強的靠干擾能力,而PLC本身又具備自我診斷檢測功能,在出現故障問題時,能夠及時發出預警,因此整體更加可靠穩定。

1.2 功能完善,適應性強 PLC最早誕生于20世紀70年代,歷經數十年發展,自身功能已經日臻完善,能夠更好的適應不同自動化控制場合。PLC在實際運行中,不僅具備強大的邏輯處理能力,還具備良好的數據運算能力,因此在數字控制領域中應用較為廣泛。不僅如此,隨著PLC各種功能單元不斷研發應用,PLC自動化控制逐漸向更多領域擴展,功能日益完善。比較常見的有溫度控制、位置控制等控制領域。與此同時,通過賦予PLC強大的通信能力,在人機界面技術支持下,PLC能夠更加靈活的應用于各種控制系統之中,展現了良好的適用性。

1.3 簡化了自動控制系統結構,更加便于維護 PLC用存儲邏輯替代接線邏輯,有效減少了自動控制設備外部接線量,促使整體自動控制系統結構得到有效的簡化,使得控制系統建設工作量得到有效減少。并且得益于簡化的自動化控制系統結構,因此也更加有利于進行日常維護管理。

2 PLC在污水泵站自動控制系統中的應用

2.1 PLC在軟件設計中的應用

2.1.1 格柵池控制 格柵池的運行比較敏感,稍微出現啟動條件即可投入運行,所以針對格柵池的控制需要體現高性能的自動化。格柵池在運行時,一旦出現不到位控制,導致格柵池立即停止運行,不利于污水處理,特別運行模式選擇不準確時,更是造成控制負擔,隨時出現控制誤差。PLC的參與,提高格柵池的控制能力,例如：基于PLC的監控機,促使污水泵站自動控制系統的格柵池處于同步運行狀態,連接電氣控制,體現監控機的聯動功能,如此,即使格柵誤動,也能保障污水泵站的正常運行,只需關閉誤動格柵,所有操作均可通過監控機進行遠程操作,促使格柵池處于集中監控的狀態內。

2.1.2 集水池控制 污水泵的運行與集水池的水位高低直接相關,集水池內有三類選擇模式。第一是正常模式,通過PLC實現自由控制,集水池自動選擇“正常-白天”和“正常-夜間”。另外兩類為雨天和暴雨,該兩類模式不能進行自動控制,必須由人工進行控制,一般剩余一臺污水泵作為備用,其余均投入污水處理中,以便污水過量影響處理速率。

集水池面臨的控制問題為泵數確定,為保障集水池的處理質量,需要執行加泵或減泵,此時污水泵根據集水池的水位,向PLC傳輸控制信號,PLC分析信號后傳輸到相關控制中心,如需加泵由PLC協助選擇無故障的污水泵,迅速轉為開啟狀態,減泵時則需停止運行時間比較長的污水泵,PLC在控制加減泵時,需保持間隔啟動的時間保持在20秒以上,防止污水泵由于集中運行干擾集水池的信息傳輸。

2.1.3 運行設置 污水泵的運行設置經過PLC處理,確保參數設置的精確度。運行設置分為四項,如：(1)白天設置：利用PLC控制兩組格柵實現同步運行,通過控制液位差干預格柵啟動,發揮兩組格柵自動化的優勢,PLC在白天模式內,能夠最大數量啟動運行泵,還可控制污水泵的啟動、停止；(2)夜間設置：夜間與白天基本一致,只是在參數值上存在異同；(3)暴雨設置：關閉進水裝置,污水泵主動降低水位,PLC控制水位在標準線以下,待水位達到標線時,PLC停止工作狀態的污水泵；(4)雨天設置：雨天環境內自動控制系統的進水裝置呈現關閉動作,待進水裝置完全關閉后,按順序開啟進水閘。

2.2 PLC在硬件設計中的應用 PLC在自動控制系統的硬件部分,能夠根據污水泵站的I/O,確定自動系統的運行框架,然后確定PLC在硬件設計中的分配,充分考慮PLC在硬件設計中的實際應用,預留足量空間。PLC應用在自動控制系統的硬件設備上,如：潛水設備、壓力計量器等,分析PLC在硬件設計中的應用,如：(1)PLC精確污水泵站自動選擇的水平,確保模擬量模塊的自動運行,PLC根據污水泵站輸入端的需求,自行選擇通道,約束差分模擬量；(2)PLC控制污水泵站自動化的開關,污水泵站的控制設備的啟動情況,均由PLC控制,工作人員可以進行手動操控,選擇污水處理方式,確定模塊后,保障輸入方式；(3)PLC主動控制CPU,CPU是污水泵站自動控制的核心部分,提高污水處理效率,同時在PLC的參與下,CPU表現出網絡特性,實現自動控制系統的互聯特點,完善污水處理模塊；(4)PLC為污水泵站自動控制系統提供硬件設備的選擇條件,例如：污水泵站電源的數量由PLC的運行情況決定,同時選擇電源類型,保障電源系統符合污水泵站自動控制系統的運用。

3 總結

綜上所述,PLC的本質屬于一種“微型計算器”,自身具備穩定可靠,抗干擾能力強、功能完善,適應性強等優勢特點,基于PLC自身強大功能,因此在城市污水泵自動化控制系統運行中發揮著非常重要的作用。為有效提升城市污水泵站運行質量水平,需要進一步加強對PLC在污水泵站自動化系統中的應用,從而有效降低污水泵站的日常運營成本,創造出更大的經濟利益及社會價值。