李成良+徐秀萍

摘 要：污水處理工作是一個(gè)城市的重中之重，也是保證人民生活有序進(jìn)行的保證。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，污水處理的工藝也有了升級(jí)和革新，其中PLC和變頻器的應(yīng)用非常廣泛，起到很好的效果。通過(guò)設(shè)計(jì)PLC和變頻器的控制系統(tǒng)，讓污水處理的自動(dòng)化水平得到了很大的提高，提高了污水處理效率。筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)PLC和變頻器在污水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，希望能夠?qū)Τ鞘形鬯幚砉ぷ饔兴鶐椭?/p>

關(guān)鍵詞：污水凈化；自動(dòng)控制；PLC；變頻器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.012

0 引言

十八大以來(lái)，我國(guó)對(duì)環(huán)境建設(shè)工作給予了充分的重視，其中，城市污水處理就是非常重要的一個(gè)部分，人民的生活，工業(yè)和農(nóng)業(yè)的使用，都會(huì)產(chǎn)生大量的污水，所以，我們要及時(shí)的進(jìn)行處理，才能夠保證城市的良好秩序。在污水處理的工藝當(dāng)中，PLC與變頻器是關(guān)鍵的部分，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，能夠有效的提高污水處理的效率。本文探討了二者的應(yīng)用，并給出了一些建議。

1 PLC和變頻器在系統(tǒng)改善中的功能

目前，由于我國(guó)霧霾情況嚴(yán)重，加之工業(yè)廢水等環(huán)境污染等問(wèn)題，已經(jīng)對(duì)我國(guó)造成了重要的影響。近一段時(shí)間，節(jié)能減排和生態(tài)中國(guó)概念的提出，讓我國(guó)對(duì)城市污水的處理有了新的理念和想法。其中，紫外線是目前應(yīng)用非常廣泛的一個(gè)方案，因?yàn)樽贤饩€具有很好的殺菌效應(yīng)，同時(shí)，安全可靠、綠色清潔，是常用的一種污水處理方法。而我國(guó)有相當(dāng)一部分的城市并沒(méi)有引入紫外線殺菌的方法，而是一直在沿用化學(xué)清洗和機(jī)械式的清洗方法，具有損壞燈管、工人勞動(dòng)強(qiáng)度較高的弊端。所以，應(yīng)用紫外線污水凈化系統(tǒng)就成為了一種很好的替代方法。在紫外線消毒系統(tǒng)中，主要是通過(guò)玻璃套管或者是石英套管來(lái)隔離紫外燈管和污水，然后，再通過(guò)控制紫外線強(qiáng)度，進(jìn)行自然殺菌，從而達(dá)到消毒的效果。但是，紫外線殺菌系統(tǒng)的自動(dòng)化水平還是不夠好，利用PLC、變頻器和人機(jī)界面相結(jié)合的方式可以有效的對(duì)紫外線系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化的改造，提高凈水的效率。通過(guò)自動(dòng)化改造，可以實(shí)現(xiàn)很多功能，得到很好的效果。第一，凈化池設(shè)定水位警戒線，實(shí)時(shí)監(jiān)控水位狀況。我們?cè)趦艋禺?dāng)中安裝有超聲波液位計(jì)來(lái)測(cè)量液位，對(duì)水量進(jìn)行控制，可以保證污水的濃度。第二，在石英套管的外壁安裝氣動(dòng)清潔機(jī)構(gòu)，可以設(shè)置定期清潔的自動(dòng)化模式。第三，安裝PH計(jì)，可以對(duì)水樣進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)和監(jiān)控，并將結(jié)果反映在人機(jī)界面上。這些功能的實(shí)現(xiàn)，與具體的工具和設(shè)備具有重要的關(guān)系，但是，更為重要的是，PLC和變頻器系統(tǒng)在其中起到了更重要的作用，將紫外線污水處理系統(tǒng)聯(lián)系成為了一個(gè)整體，提高了凈水效率。

2 硬件設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)使用的是三菱FX3U-48MR型號(hào)的PLC作為系統(tǒng)控制的核心，通過(guò)其他部分來(lái)控制污水處理的流量、液位以及PH等參數(shù)，然后，經(jīng)過(guò)FX2N-4AD將有關(guān)的數(shù)字轉(zhuǎn)化成為模擬量之后再根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況，來(lái)控制變頻器，從而有效的改變了電機(jī)的頻率，對(duì)其他相應(yīng)的模塊來(lái)進(jìn)行更好的控制。此外，在紫外線計(jì)量的控制上，系統(tǒng)也發(fā)揮了非常巨大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，燈管的工作狀態(tài)也是可以在人機(jī)界面上進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄的，能夠及時(shí)的控制紫外污水處理系統(tǒng)。

3 軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)是污水處理器中的關(guān)鍵部分，通過(guò)對(duì)軟件進(jìn)行編制，能夠有效的對(duì)這些過(guò)程進(jìn)行控制。首先，是PLC的程序設(shè)計(jì)，承擔(dān)了系統(tǒng)的核心控制任務(wù)，這也是軟件設(shè)計(jì)中的重中之重。在流程當(dāng)中，如果液位以及流量不正常，則液位和流量的控制子程序就開(kāi)始了工作，通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了水泵電機(jī)的變頻控制。如果液位和流量正常，則可以繼續(xù)看透光度，如果透光度不滿(mǎn)足設(shè)定值，則需要鎮(zhèn)流器組控制子程序，實(shí)現(xiàn)紫外燈陣列輸出，如果紫外計(jì)量滿(mǎn)足了最大值，那么清洗的機(jī)構(gòu)頻率控制子程序，氣缸的清潔模塊就將開(kāi)啟。所以，PLC的軟件設(shè)計(jì)將直接影響到后期紫外線系統(tǒng)能否正常工作。其次，是變頻器設(shè)置。我們選用的是三菱S500型號(hào)，變頻器的頻率固有范圍是0-120赫茲。最后，是人機(jī)界面的實(shí)際要點(diǎn)。人機(jī)界面是我們進(jìn)行紫外污水處理控制的最后一環(huán)，也是進(jìn)行操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。人機(jī)界面的操作人員和信息系統(tǒng)之間的交流主要是通過(guò)接口和界面來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)人機(jī)界面，可以提供報(bào)警提示、控制操作、故障檢測(cè)等多樣的服務(wù)，同時(shí)，可以實(shí)時(shí)的顯示壓力、水位、流量等參數(shù)，這樣，操作者就可以最為直接的進(jìn)行操作和控制，從而達(dá)到最佳效果。通過(guò)紫外線污水處理系統(tǒng)，可以更好的替代化學(xué)處理方法，起到了出色的效果。而經(jīng)過(guò)PLC和變頻器的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，相關(guān)部門(mén)和人員可以在更加便捷的方式下進(jìn)行控制，起到更高的凈水效率和效果。

4 結(jié)束語(yǔ)

污水處理的工作是我國(guó)近些年的一項(xiàng)重要工作，由于城市霧霾逐步加重，加之生活污水、工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水量越來(lái)越大，更新污水處理系統(tǒng)，提高污水處理效率就顯得很關(guān)鍵了，本文通過(guò)對(duì)污水處理系統(tǒng)中PLC和變頻器的應(yīng)用，闡述了新型處理系統(tǒng)的原理，為我國(guó)的污水處理水平的提高做出了突出的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉栓，王太通.PLC控制系統(tǒng)在污水處理過(guò)程中的應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2003，31（09）：66-67.

[2]徐方舟，潘豐.污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與出水參數(shù)的軟測(cè)量[J].機(jī)電工程，2010（09）：42-45.

[3]王兆明.電氣控制與PLC技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2007.

[4]肖蘭志，郭立琴，田宇.紫外線消毒系統(tǒng)在再生水中的應(yīng)用[J].給水排水，2012（S2）：136-137.