PLC和变频器在污水处理中的应用

李成良+徐秀萍

摘 要：污水处理工作是一个城市的重中之重，也是保证人民生活有序进行的保证。近年来，随着科学技术的不断进步，污水处理的工艺也有了升级和革新，其中PLC和变频器的应用非常广泛，起到很好的效果。通过设计PLC和变频器的控制系统，让污水处理的自动化水平得到了很大的提高，提高了污水处理效率。笔者根据自己的经验，对PLC和变频器在污水处理中的应用进行了分析，希望能够对城市污水处理工作有所帮助。

关键词：污水净化；自动控制；PLC；变频器

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

0 引言

十八大以来，我国对环境建设工作给予了充分的重视，其中，城市污水处理就是非常重要的一个部分，人民的生活，工业和农业的使用，都会产生大量的污水，所以，我们要及时的进行处理，才能够保证城市的良好秩序。在污水处理的工艺当中，PLC与变频器是关键的部分，通过合理的设计，能够有效的提高污水处理的效率。本文探讨了二者的应用，并给出了一些建议。

1 PLC和变频器在系统改善中的功能

目前，由于我国雾霾情况严重，加之工业废水等环境污染等问题，已经对我国造成了重要的影响。近一段时间，节能减排和生态中国概念的提出，让我国对城市污水的处理有了新的理念和想法。其中，紫外线是目前应用非常广泛的一个方案，因为紫外线具有很好的杀菌效应，同时，安全可靠、绿色清洁，是常用的一种污水处理方法。而我国有相当一部分的城市并没有引入紫外线杀菌的方法，而是一直在沿用化学清洗和机械式的清洗方法，具有损坏灯管、工人劳动强度较高的弊端。所以，应用紫外线污水净化系统就成为了一种很好的替代方法。在紫外线消毒系统中，主要是通过玻璃套管或者是石英套管来隔离紫外灯管和污水，然后，再通过控制紫外线强度，进行自然杀菌，从而达到消毒的效果。但是，紫外线杀菌系统的自动化水平还是不够好，利用PLC、变频器和人机界面相结合的方式可以有效的对紫外线系统进行自动化的改造，提高净水的效率。通过自动化改造，可以实现很多功能，得到很好的效果。第一，净化池设定水位警戒线，实时监控水位状况。我们在净化池当中安装有超声波液位计来测量液位，对水量进行控制，可以保证污水的浓度。第二，在石英套管的外壁安装气动清洁机构，可以设置定期清洁的自动化模式。第三，安装PH计，可以对水样进行实时的检测和监控，并将结果反映在人机界面上。这些功能的实现，与具体的工具和设备具有重要的关系，但是，更为重要的是，PLC和变频器系统在其中起到了更重要的作用，将紫外线污水处理系统联系成为了一个整体，提高了净水效率。

2 硬件设计

该系统使用的是三菱FX3U-48MR型号的PLC作为系统控制的核心，通过其他部分来控制污水处理的流量、液位以及PH等参数，然后，经过FX2N-4AD将有关的数字转化成为模拟量之后再根据数据的具体情况，来控制变频器，从而有效的改变了电机的频率，对其他相应的模块来进行更好的控制。此外，在紫外线计量的控制上，系统也发挥了非常巨大的优势。同时，灯管的工作状态也是可以在人机界面上进行实时记录的，能够及时的控制紫外污水处理系统。

3 软件设计

软件设计是污水处理器中的关键部分，通过对软件进行编制，能够有效的对这些过程进行控制。首先，是PLC的程序设计，承担了系统的核心控制任务，这也是软件设计中的重中之重。在流程当中，如果液位以及流量不正常，则液位和流量的控制子程序就开始了工作，通过D/A转换，实现了水泵电机的變频控制。如果液位和流量正常，则可以继续看透光度，如果透光度不满足设定值，则需要镇流器组控制子程序，实现紫外灯阵列输出，如果紫外计量满足了最大值，那么清洗的机构频率控制子程序，气缸的清洁模块就将开启。所以，PLC的软件设计将直接影响到后期紫外线系统能否正常工作。其次，是变频器设置。我们选用的是三菱S500型号，变频器的频率固有范围是0-120赫兹。最后，是人机界面的实际要点。人机界面是我们进行紫外污水处理控制的最后一环，也是进行操作的关键环节。人机界面的操作人员和信息系统之间的交流主要是通过接口和界面来实现的，通过人机界面，可以提供报警提示、控制操作、故障检测等多样的服务，同时，可以实时的显示压力、水位、流量等参数，这样，操作者就可以最为直接的进行操作和控制，从而达到最佳效果。通过紫外线污水处理系统，可以更好的替代化学处理方法，起到了出色的效果。而经过PLC和变频器的应用，实现了自动化，相关部门和人员可以在更加便捷的方式下进行控制，起到更高的净水效率和效果。

4 结束语

污水处理的工作是我国近些年的一项重要工作，由于城市雾霾逐步加重，加之生活污水、工业污水、农业污水量越来越大，更新污水处理系统，提高污水处理效率就显得很关键了，本文通过对污水处理系统中PLC和变频器的应用，阐述了新型处理系统的原理，为我国的污水处理水平的提高做出了突出的贡献。

参考文献：

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