基于PLC的污水处理控制系统的设计

基于 PLC的污水处理控制系统的设计

卢家金

广州酒家集团利口福食品有限公司 广东省 广州市番禺区 510000

摘要：在实施现代化工业生产的过程中，多种生产污水会随之产生。为此以污水处理设备为基础建立的工业污水处理系统逐渐的建立完善，污水处理设备本身的体积结构较为庞大，各个环节之中所涉及到的单元电气设备本身分布较为凌乱，在实施操作的过程中往往需要多种方式进行协调沟通处理，继而逐渐稳定其内部工作核心，随之也会产生大量的人力资源成本消耗。本文结合触摸屏相关理论，以人机交互媒介为基础，设计了一套可编程的操作方式，将可编程的逻辑控制器（PLC）作为主控的单元结构，结合多种传感器和执行机构内容，设计出了一套能够集中实施污水处理评价管理的控制系统结构。这种结构不仅集成化的程度相对较高，同时运作能力相对稳定，能够为污水处理提供一定的支撑保障。

关键词：污水处理；控制系统；PLC

在现代工业生产的过程中，由于生产方式、加工手段、使用材料等多种内容的影响，在生产中会产生大量的污水，要想更好地推动可持续发展战略落地，就要求工业生产部门严格管控当前的污水处理工作模式，加快内部管理协调，对内部的各项设备进行统筹管理，继而全面提升污水处理的质量。而在实施污水处理的过程中，由于污水处理本身的设备体积相对较大，各种仪器仪表和电机设备等内容都需要多个方面的控制单元进行集中管理，但是因为技术原因实际的控制单元的分布相对较为松散，不能达到实时的监控管理。不仅需要手动管理对各个电机进行启动停止管控，转速分析制动，也需要对仪器仪表上所显示出的数字内容进行一定的研究分析，其操作的实际难度相对较高，很容易因为错误的操作方式导致危险的产生，让生产企业造成巨大损失。

可编程的逻辑控制器（PLC）的产生其本身的可靠性相对较高，编程更加容易，研发周期相对较短，较为适合对于接触器控制的系统实施全面的改造优化。本身结合当前经常使用的触摸屏，并且以此为基础，将其作为人机交互的媒介内容，PLC本身作为主控的单元结构，结合多种传感器设备和执行的机构环境，设计出了一套能够集中实施污水评价处理的控制系统。较前期污水处理设备的分散式控制系统来说，这种系统的操作性更高，通过将各种电气设备的控制单元与触摸屏相结合实施操作控制，极大程度的提升了污水处理的质量和效率。另外，这种以控制按钮实施设备操作的模块，将单独按钮进行独立的安装，不仅保证了整个系统操作的稳定性，同时也全面提升了设备的实用价值。

一、操作流程

当前在实施工业废水的处理过程中，主要使用的方式有三种，即：物理法、化学法以及生化法三种。在实际的操作的过程中，因为受到技术手段、研究方式、工作特点等多种因素的限制和影响，单独使用往往会导致污水处理的质量较低，为此在实施处理的过程中，往往会以三种方式相结合的模式实施操作使用。而基于PLC的污水处理控制系统设备的主要工作流程，是首先通过设备控制，将水中的微生物、非溶解性固体、溶解气体等内容进行集中的处理。一些含油污的污水处理的过程中，则会根据实际的要求结合污水水质的实际特点，进行专项的判断研究，逐渐在水中添加一定的絮凝剂、阻垢剂、缓蚀剂、杀虫剂、脱氧剂等等不同的化学药剂内容。将这些已经经过化学反应的液体经过斜板沉降器，利用物理中的密度进行进一步的分析处理。其中水中的油会逐渐上浮，一些较为沉重的淤泥就会缓慢的下沉。在气浮沉降器中，液体中一些较为细小的气泡往往会进一步的上浮，逐渐的带走水面之中较为细小的油粒。

电化学水处理器之中，进一步地将盐类粒子的浓度逐渐的降低。这种以PLC为基础的污水处理系统将也会和传统的污水处理系统一样，将过滤作为最后一层的工作处理方式。在对污水进行深度的处理之后，应当先经过砂滤器，在结合多种滤料过滤器，最终通过精细过滤之后达到相关的工作要求标准，满足我国可持续发展的水污染防治工作要求，提升水质排放质量，降低污水的二次污染产生。

二、系统设计

为了全面深化PLC污水处理控制系统工作质量，我们以西门子SMART系列的触摸屏为基础，结合相关的理论知识进行研究分析，创建出符合当前工作要求的PLC污水处理控制系统。在这个系统之中需要控制和通讯的电气设备主要有搅拌电机、加药泵、提升泵、流量计、液位计、温度表、PH计等相关的设备。在整个系统之中触摸屏本身和PLC系统之间为了保证稳定性一般以网线为主进行连接，实现通讯系统交互。PLC本身的CPU核心就能够实现多个通道的数字传输工作能力，通过一定的组合应用，也能实现扩展，推动模拟量的逐渐增大。将整个PLC系统中的数字输出口逐渐的连接到中间的继电器之上，对主电路中的接触器进行直接的控制，实现提升泵、加药泵和其它泵类的启停。将PLC扩展后的模拟量输出口接到加药泵的电流输入口,通过输出4～20mA的电流给加药泵可控制加药流量的大小;将PLC扩展后的模拟量输入口接到流量计和液位计的电流信号输出口,采集二者输出的4～20mA来实时显示流量的大小和液位的高低。另外这种方式所实现的PLC具有一定的通讯功能，能够和温度计、变频器之间进行有效的链接共享，逐渐的达到实时显示温度、控制搅拌电机转速的目的。

三、触摸屏软件设计

通过相关的研究分析可知，我们可以结合触摸屏的相关研究结果，通过触摸屏布置输入框、显示框以及操作功能空间，可实现加药流量、电机转速等内容的控制显示。为了提升工作质量，在下方的控制界面之中也会设置其他界面的切换按钮，能够直接的切换到其他界面之中对整个电气设备环境进行有效的控制管理、操作分析、参数设定、信息预警。

部分的设备在完成设计的过程中受到经济的限制因本身选择的触摸屏种类不同，其本身的一些功能性也有着一定的限制，很大一部分PLC污水处理控制系统都没有报表的功能，虽然在内部系统中设定了存储区，但是通过数据多次存储，能够在短时间内满足电气存储管理要求，同时也能满足各项数据的精确存储，以达到报表服务的效果。同时按照一定的日期搜索，也能将一定的数据信息充分的展示在触摸屏之上，满足实施调用的目的。

总结：通过专业的方式实施PLC污水处理控制系统的构建，所呈现的PLC污水处理控制系统往往稳定有效，同时对设备的电气控制管理进行集约化的分析，操作的过程更加的便捷，逐渐的转变了设备运作过程中需要多人配合的操作现状，对于后期的污水处理工作的质量有着一定的影响，推动了我国可持续发展战略的落地。

参考文献

[1]宋鹏.简述石油开采废水处理技术的现状与展望[J].中国新技术新产品,2012(1):199.

[2]廖常初.PLC编程及应用[M].3版.北京:机械工业出版社,2008.