PLC系统在废水处理工艺中的运用与研究

摘 要：水资源是人类生存的基础，但是近年来，随着国民经济的高速发展，工业废水给环境造成了很大危害，所以工业废水的处理刻不容缓。通过对PLC系统在废除处理工艺方面的运用研究，能够为研究一条合理高效地控制废水处理设备提供更多的新思路，也能够为社会日益严重的环境污染问题做出积极的思考。

关键词：PLC系统；废水处理；运用

1 PLC系统基本概述与控制系统构成

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，简称 PLC）是一种数字式工业控制计算机，专为工业环境而打造的控制设备，具有较强的恶劣环境适应能力及抗电气干扰能力；它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计时和算术运算操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械设备或控制生产过程等。

在工厂废除处理工艺中，对于PLC系统的运用主要集中在两个部分，即前端系统与后端系统。PLC在废水处理前端系统中的控制构成主要分为两个部分，首先是对进废水中和池废水流量进行监视、控制，实现废水中和池废水流量稳定与安全。其次是对总排水口PH进行检测，采用一台在线PH检测仪检测总排口PH值，PH检测信号进入PLC、操作员站系统实现集中监视，同时在PLC操作员站上实现PH检测数据的历史曲线记录的保存功能。

PLC在废水处理后端系统中，主要通过通信电缆将采集参数传送给上位监控管理机，通过上位监控管理机可实时监测有关参数变化，并保留一段时间的数据，形成变化曲线。同时可以实时监测所控设备工作状态、在线显示工艺流程画面，系统操作功能全面化，具有设备故障报警、参数打印等，并且系统可自动模拟调试，省去了大量的人工操作。

2 废水处理PLC系统设计与运用

通过上述讨论我们对于PLC的基本概念以及在废水处理过程中基本构成有了比较清晰的了解，那么接下来我们对于PLC系统在废水处理中的设计方法与运用途径进行分析。

2.1 废水处理PLC前端控制系统设计

首先来说，控制系统设计时，既要考虑受控设备的安全可靠运行，又要保证控制系统安全可靠；严格执行通用配电设备规范；保证 PLC 控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。一般废水处理PLC 控制系统的设计步骤具体如图1所示。

在PLC系统设计完成之后，就是对输入输出点设计与模块选型，数据采集是PLC系统最基本的功能，合理、准确地数据采集是控制程序运行的基本保证，不同的工艺流程、不同的控制功能及不同的性能要求，对PLC系统硬件及其配置要求也不同，不同的工艺机械设备设施等，其控制方式、运行方式及需要控制、监视的参数也不尽相同，主要工艺设备设施PLC系统采集数据见表1。

最后，就是对PLC主机的选型，一般来说PLC主机选型过程中需要考虑五个方面的功能，即系统容量、CPU选择、控制功能模块、编程功能、诊断功能。除此之外，还应当考虑客户的熟悉度、PLC产品在市场的占有率、同行业的业绩等，其中客户对产品的熟悉度在某种程度上对PLC品牌选择起决定作用，产品在行业占有率高，对将来系统的配置、应用提供不少成功经验。在编程过程中，有许多成功的经验是可以值得借鉴的。

2.2 废水处理PLC后端控制系统设计

在废水处理工艺中，PLC系统主要负责三个方面的功能，即工艺流程画面的显示、系统操作功能的运转以及事故报警功能的实现。

对于工艺流程画面的显示来说，PLC系统主要显示以下内容，废水总量、废水流量、废水液位、废水PH值、药剂流量、药剂浓度（石灰乳），药剂总量，管道压力，曝氣压力、曝气时间，在总体上保证废水处理工作的顺畅。

在系统操作功能运转方面，PLC系统是根据不同功能进行应对的，例如在废水处理工艺操作画面，主要控制方面为石灰乳制剂、曝气、药剂使用以及废水回收等。在污泥输送工艺方面，PLC主要负责对污泥输送皮带机操作进行监控。

最后是对于事故报警功能的实现，PLC系统在废水处理过程中，对设备事故、废水流量、压力及其他事故进行报警，同时分析出事故可能的原因及要采取的应急措施，当事故发生时，画面弹跳出事故位置及事故原因分析，同时发出事故报警信号，并激活打印机，打印事故原因或事故分析结果，供维护人员参考。

3 结束语

综上所述，在废水处理系统中，水泵、搅拌机等从工艺具备连续性、安全性、维护性的特点，并且通常都是采用一用一备、两用一备的运行方式，如果采用人工控制设备的运行时间或次数，由于人的疲劳性或其他原因，会造成设备使用或备用时间不均衡，有的设备经常运行，而有的泵经常处于备用状态，对设备总体运行是不利的，但是采用PLC系统进行控制以后，可以实现对设备自动循环运行、备用控制及事故自动启动控制，这样会大大减少人为控制造成的不可靠性，为生产效率的提高以及工作人员的安全保障提供更多帮助。

参考文献

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作者简介：张秉卓（1982-），男，学历：本科，职称：中级，研究方向：仪控。