基于PLC的污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要：由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，用水量不斷增加，淡水資源十分短缺，部分缺水城市和地區(qū)缺乏可以開(kāi)采利用的新水源，因而將目光投向了污水的回收利用，這也是針對(duì)水資源短缺問(wèn)題的有效解決方案。故應(yīng)當(dāng)將著眼點(diǎn)放在提升中國(guó)污水處理能力及效率方面，從而實(shí)現(xiàn)環(huán)境優(yōu)化，確保人民良好的居住環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。由于PLC控制器在工業(yè)中表現(xiàn)出了良好的性能，技術(shù)相對(duì)成熟、適用范圍廣，安裝方便快捷，可以拓展，具有較高的性價(jià)比等，從而得到了工業(yè)上的青睞，被廣泛使用。由此，做一個(gè)基于PLC的污水處理監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，將科學(xué)理論與實(shí)際問(wèn)題結(jié)合起來(lái)去解決問(wèn)題，具有很深的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：PLC；西門(mén)子；污水處理；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

一、我國(guó)污水處理的現(xiàn)狀

水資源的浪費(fèi)和污染，嚴(yán)重破壞了生態(tài)平衡與穩(wěn)定。水資源處理控制系統(tǒng)具有繁雜、高耗能的缺點(diǎn)，如何加強(qiáng)我國(guó)污水資源處理控制系統(tǒng)成為熱點(diǎn)話題。只有促進(jìn)我國(guó)水資源技術(shù)進(jìn)步，加快我國(guó)水資源處理系統(tǒng)的完善，才能改變我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)狀。

目前，受到政策推動(dòng)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展的影響，我國(guó)污水資源處理行業(yè)總體呈現(xiàn)良好的發(fā)展趨勢(shì)，污水資源處理行業(yè)增長(zhǎng)空間不斷擴(kuò)大，從而為我國(guó)污水資源處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新提高了良好的發(fā)展環(huán)境。

二、基于PLC的水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于國(guó)內(nèi)外的污水資源處理的緊急性，所以應(yīng)該加快我國(guó)污水資源處理技術(shù)的提高和建立健全水資源處理控制系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)污水資源處理控制系統(tǒng)采用PLC監(jiān)督控制技術(shù)，保障污水資源處理控制系統(tǒng)的完善和健全，達(dá)到污水處理系統(tǒng)自動(dòng)控制的效果。因此，本文通過(guò)描述PLC技術(shù)對(duì)污水資源處理系統(tǒng)方面的作用，以促進(jìn)PLC技術(shù)對(duì)污水處理控制系統(tǒng)的應(yīng)用，加快污水資源控制系統(tǒng)的完善和進(jìn)步。

2.1基于PLC技術(shù)進(jìn)行污水處理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

PLC技術(shù)在污水資源處理系統(tǒng)中發(fā)揮著監(jiān)督控制的作用，幫助污水資源處理系統(tǒng)進(jìn)行以下操作的設(shè)計(jì)。（1）廠外控制站。廠外控制站由廠外污水泵房控制站（PLC1）和廠外中水泵房控制站2（PLC2）組成。多條污水處理線共用PLC1和PLC2，PLC1站主要監(jiān)控污水提升泵房的電動(dòng)閥門(mén)、移動(dòng)粗格柵、污水提升泵、提升泵房的硫化氫及超聲波液位計(jì)；PLC2主要監(jiān)控中水提升泵房的電動(dòng)蝶閥、軸流送/排風(fēng)機(jī)組、中水泵及中水提升泵房的超聲波液位計(jì)、壓力表、流量計(jì)。（2）預(yù)處理控制站。預(yù)處理控制站可設(shè)置為1處控制站（PLC3）。預(yù)處理控制站是污水處理廠的咽喉，污水進(jìn)入傳統(tǒng)的沉淀、生物池等處理之前的處理工藝，預(yù)處理控制站包括細(xì)格柵渠、曝氣沉砂池、初沉池、初沉污泥泵房、鼓風(fēng)機(jī)房等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液位、流量、壓力等變化。（3）加藥及生化池控制站。加藥及生化池控制站由加藥間、生化池、回流井及剩余污泥井等組成，可設(shè)置1處控制站PLC4。污水加藥控制分為手動(dòng)加藥和自動(dòng)加藥兩種方式，由于加藥量受到水中有害物質(zhì)的影響，所以應(yīng)該準(zhǔn)確的計(jì)算出加藥量的大小。因此，系統(tǒng)中采用PLC技術(shù)嚴(yán)格監(jiān)控和測(cè)量水中有害物質(zhì)的含量，并計(jì)算出科學(xué)合理的加藥量；如果采用手動(dòng)加藥的方式，可能會(huì)造成加藥量的誤差，影響水資源的處理。（4）清水池排放控制站。系統(tǒng)在水池中設(shè)立高、中、低三個(gè)水位控制，并裝備水質(zhì)報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)PLC5控制站加強(qiáng)清水池排放控制，當(dāng)高水位符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，PLC5控制清水排放裝置進(jìn)行清水排放，如果水質(zhì)中低水位不符合排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)自動(dòng)響起，同時(shí)清水排放裝置自動(dòng)關(guān)閉。通過(guò)PLC5站加強(qiáng)對(duì)水資源處理系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)，以提高水資源處理效率。（5）污泥濃縮脫水控制站。污泥濃縮脫水控制站由PLC6站構(gòu)成，包含污泥濃縮脫水間、集配泥井和儲(chǔ)泥井。通過(guò)PLC6站和系統(tǒng)，自主監(jiān)督和控制系統(tǒng)的運(yùn)行，在進(jìn)行污水池清理過(guò)程中，自主將有害物質(zhì)、有益物質(zhì)和泥土區(qū)分開(kāi)來(lái)。通過(guò)PLC6技術(shù)和系統(tǒng)監(jiān)督和控制，自主將污水分為重度污染、重度污染和輕度污染，并進(jìn)行相應(yīng)的自主處理，將有害物質(zhì)自主進(jìn)行中和處理，從而降低有害物質(zhì)對(duì)于環(huán)境的影響；將有益物質(zhì)自主進(jìn)行收集處理，用于化肥原料的生產(chǎn)，從而提高有益物質(zhì)的重復(fù)利用率；將泥土自主進(jìn)行收集處理，把泥土放回土地之中，提高土壤的物質(zhì)含量。

三、PLC技術(shù)在污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的發(fā)展性措施

3.1選用性能優(yōu)良的電源，降低電源對(duì)PLC技術(shù)的影響

在PLC控制系統(tǒng)中，對(duì)于電源的合理選擇具有極其重要的地位，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)于電源的選擇和控制，從而降低電源對(duì)PLC技術(shù)的影響，提高PLC技術(shù)在我國(guó)水資源處理系統(tǒng)中更好地應(yīng)用。所以，針對(duì)變送器和共用信號(hào)儀器應(yīng)該選擇分布電容較小、抑制較大的配電器，從而減少對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾，而且要保證供電效果的不斷性，提高供電的科學(xué)性和安全性。通過(guò)選擇理想的電源，從而保障供電的安全性，促進(jìn)PLC系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步。

3.2提高操作人員的綜合素質(zhì)，增強(qiáng)工人對(duì)PLC系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和了解

（1）加強(qiáng)崗上培訓(xùn)，促進(jìn)員工實(shí)踐與理論相結(jié)合，提升員工的專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì)，保障水資源處理系統(tǒng)中PLC系統(tǒng)的正常運(yùn)行，促進(jìn)水資源處理系統(tǒng)的進(jìn)步和完善，提高水資源處理的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了良好的發(fā)展資源。

（2）加強(qiáng)與高校的合作，為畢業(yè)學(xué)生提供就業(yè)崗位，既為水資源處理控制系統(tǒng)中PLC系統(tǒng)提供了發(fā)展型人才，又提供了就業(yè)崗位，從而提高了員工的綜合素質(zhì)。

（3）加強(qiáng)與外資企業(yè)的合作，積極引進(jìn)、學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，提高我國(guó)工人的綜合素質(zhì)和專業(yè)素質(zhì)，促進(jìn)我國(guó)水資源處理系統(tǒng)的發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)PLC技術(shù)和系統(tǒng)的更新與應(yīng)用，保障了我國(guó)水資源處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制與創(chuàng)新。隨著PLC技術(shù)與體系在水資源處理控制體系中的應(yīng)用，促進(jìn)了PLC技術(shù)的進(jìn)步和完善，為PLC控制技術(shù)應(yīng)用于其他方面工業(yè)生產(chǎn)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張永壽，劉乃智.基于PLC和觸摸屏的數(shù)字閉環(huán)流量控制水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備，2009，（11）：12-14.

[2]孔德鵬，廖家平.S7-200PLC在中水回用汽水反沖洗DA型濾池中的應(yīng)用[J].電氣應(yīng)用，2005，（6）：28-29，32.

[3]薛金平.PLC技術(shù)在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016，（4）：37-37，42.

（作者單位：中油遼河工程有限公司）

作者簡(jiǎn)介：傅菲菲（1982.10.25），性別：女；籍貫：山東省博興縣；民族：漢；學(xué)歷：研究生、碩士；職稱：工程師；職務(wù)：自控儀表設(shè)計(jì)；研究方向：控制理論與控制工程。