PLC在化工废水处理厂自动控制系统中的应用研究

PLC在化工废水处理厂自动控制系统中的应用研究

乔拴

内蒙古久泰新材料科技股份有限公司

内蒙古鄂尔多斯010321

摘要：随着科技发展，污水处理技术也不断更新迭代并且大幅度提高，污水处理工艺流程中所用的装置也呈多样性与复杂性，流程中所需要的控制点日益增多。而PLC技术能够很好地满足污水处理厂在日常污水处理运营流程中要求，本文主要从PLC自动控制系统在工厂中的实际应用来了解污水处理问题。

关键词：PLC，污水处理，自动控制系统

引言

目前城市生活污水排放已是我国城市水的主要污染源，城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓。为确保污水处理工艺和设备能够长期安全可靠地运行，需要建立一套集管理和控制为一体的智能控制系统。近几年来，我国部分城市的污水处理厂开始使用方便高效的PLC自动控制系统，并且，取得了不错的成效。

1、PLC自动控制系统概述

1.1PLC自动控制系统的概念

PLC中文翻译为可编程逻辑控制器。从根本上说，系统是一种存储器，但是除了最基本的存储功能外，它还可以完成时序，逻辑运算，基本运算等操作。可编程性的特殊性使用户可以通过数字编程输入指令，并有效地控制机械设备和生产过程。

1.2PLC系统的特征

PLC系统的操作使用较为简单。和以往的继电器系统比较，现代PLC系统具有易编程，操作与应用简单的优点。PLC系统所采用的编程语言，一般是逻辑图或梯形图，这使操作员无须了解过于复杂的电脑基础知识，并在一定程度上减少了操作系统的启动程序，便于后期的调试。另外，在调整计算机编程及管理方法后，无需拆除其硬件。

PLC系统的配套硬件完善。标准化发展后，PLC系统硬件也越来越齐全，员工可按照实际需求选择硬件装置和设备。在装配完毕后，员工即可调整原程序，以适应新调整后的控制系统和技术，从而增加了系统工作的可靠性。由于PLC系列编程元件较多，基础功能好，管理分散但全面，故性价比较高。

PLC系统具有较高的稳定性。PLC控制系统具有高度的稳定性和可靠性。所有PLC系统的控制器均使用高度集成化的控制器单元。还在其软硬件中增加了多项抗干扰措施，使系统的工作极为稳定。在外界干扰的条件下，PLC系统扔能稳定运行。

2、PLC在污水处理中的应用

2.1在进水泵的应用

进水泵是对于污水进入处理装置是进行水量和流速的控制装置，自动控制第一个流程是废水进入水泵通过水位测量仪器进行检测，当水位上升,会触发自动控制按钮,使水泵开始启动运行，降低当前水位；当水位下降时，则水泵的运行将停止，实现水位的控制，从而限制水量、限水流速。通过水泵的运行能够保持水量处于预设状态，通过自动积累泵的运行时间，实现泵的旋转，确保泵始终处于最佳运行状态。通过设置水位值，依靠自动控制系统进行进水量的限制引入，能更好的进行下一流程的处理，同时进行实时监控，减少员工的工作内容。

2.2在细格栅的应用

PLC在细格栅之中的应用是根据其格栅之前和之后的超声波液位差计进行运行的。主要检测其差值，在运行前设置好差值来对此进行调节，测试网格是否堵塞。当页面差值持续增加的时候，会触发制动装置，发送警报，此时去污机按设定时间工作。当液位差慢慢降低，则恢复网格的正常操作。整个系统的时间间隔以及持续时间的长短由员工在计算机端进行操作，用定时的方法控制网格内的正常运行。系统会自动调整使网格具有的时间和持续时间保持统一。螺旋输送机与格栅保持联动，运行时间可以调节在五分钟之内，多个格栅应实行间隔工作。

2.3在沉砂池的应用

砂池内的风机、混合器和砂水分离器为独立设备，由控制箱控制。可由现场控制箱手动启动和停止，也可由PLC控制。可实现设备按预设程序自动运行，各设备之间有机协调，实现连锁功能。砂泵将根据定时控制模式,启动/停止和循环泵根据时间优先的原则,每个泵的启动时间和总操作时间将累积的维护计划,这样每个泵的操作时间大约是相等的。砂水分离器和砂泵连锁。通过调整浆体旋转的近似速度，可以有效去除0.1mm以下的砂粒。这些装置通过污水处理系统中的处置环节和处理条件进行自动控制，确保装置处于运行或休息状态。

2.4在脱水机的应用

污泥脱水机及其辅机由污泥脱水机控制箱控制。污泥脱水机工作时，其污泥泵、加药装置、给料泵等联动运行。当污泥浓缩器的浓度达到工艺设定值时，脱水器发出作业指导书。污泥脱水机处于自动状态，其辅助设备没有故障，污泥脱水机才能自动启动设备。脱泥机在面对故障设备时能够有效发出故障预警，同时暂停设备的运行，防止设备损坏不能及时发现或是辅助设备故障问题影响对于污泥的处理质量。

3、建议

3.1设计方面

PLC设计时需考虑到今后新技术应用及污水处理厂的后期构筑物增建问题，在现场控制站预留更多的信号通道。例如，该污水厂除臭系统为单独设计及建造，前期PLC系统设计时并未考虑到除臭系统的自动化控制，若要实现该处的自动化控制，需在原有现场控制站内接入除臭系统的设备及仪表信号，并将该信号传输到中控室，使运行人员能够远程操作；该厂后期增建尾水泵房，其PLC自控系统由尾水泵房的施工方负责设计安装，也存在信号输出及兼容等问题。综上，污水处理厂的PLC系统设计时需考虑到“增容”的需要，预留出满足需要的信号通道及新增模块的放置空位，满足污水处理厂的发展需求。

3.2功能完善方面

报警及报警记录功能。当设备发生故障时，系统将在计算机、马赛克大屏幕、就地控制箱上进行报警指示。同时计算机将对所发生的报警内容、时间及确认时间进行记录。在计算机上还可进行语音报警，警示运行人员及时采取相关故障的应急处理，减小不利因素对设备的冲击，保障设备的安全。

联锁保护功能。当系统检测到局部故障后启动相应的联锁保护程序，减小由于故障造成的损失。

数据记录存储功能。对重要数据如工艺参数、工况、设备运行时间等进行记录储存，以备调用。

厂级PLC管理功能。设计厂级管理终端，使系统能及时对各处理现场的生产信息进行收集、储存、分析和加工处理，以方便领导层对生产管理准确决策。主要功能包括：生产过程的全面查询，如各种进、出水流量，能耗等；生产过程的分析报告、报表和图形；设备运行管理数据库；化验数据；建立与上级单位的双向连接，便于发布及获取信息。

3.3故障提示

如果设备出现某些错误，“PLC自动控制系统”将及时发出警报，最重要的是该系统可以显示特定的故障区域，这无疑为维护人员提供了更大的便利，并且可以对故障区域进行及时有效的维护，而不是花费大量时间在故障后查找故障区域。此外，“PLC自动控制系统”预报警不仅会发出声音，还会发出照片。可以显示故障历史分析曲线和相应的故障信息。维护人员还可以检查故障区域中的相关数据是否恢复正常，然后通过“PLC自动控制系统”进行实际维护。

结语

在如今的工业飞速发展的情况下，在追求经济效益的同时也要注重对于生态环境的建设，现阶段我国部分地区已经面临水资源短缺的现状，因此对于废水的处理和再利用需要更加重视。而目前，PLC控制系统十分符合我国对于污水的主力，能达到更全面、有效的成果，同时其低耗能、高效率的特点能大大提高污水处理技术的整体水平，还能减少人力，节约资源成本，促进经济、生态协调发展。

参考文献：

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[2] 阳君.污水处理厂自动控制系统设计中PLC控制技术运用分析[J].自动化应用，2017（9）：134-135.

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