PLC控制系统在污水处理中的应用研究

刘丹 申凯

摘 要：随着大众生活质量的提升，生活污水问题越发突出。基于本质上分析，生活污水与工业废水是不同的两种概念，其对生态环境造成的破坏不亚于工业废水，如何减少、处理生活污水已经成为社会大众关注的重点话题。而以PLC自动控制系统作为依托，能够把生活污水变废为宝，也就是将其转化成可再用水资源。基于此，分析污水处理中PLC自动化控制系统的应用有着重要意义。

关键词：PLC；自动化控制系统；污水处理

科学技术的进步，计算机技术与信息技术取得突破性研究成果，最为突出的表现就是各行各业自动化技术的应用。如今，随着大众生活水平的扶摇直上，生活污水排放量也明显增加，对生态环境造成了巨大破坏，而且水资源短缺问题日益严峻。为能降低水体污染，创造更多优质水资源，就需要积极落实污水处理工作。然而事实上，污水处理效果并不理想。基于此，唯有实现污水处理自动化控制，才能实现对水质的实时监测，保证污水处理系统的稳定、高效运行。

一、PLC自动化控制系统分析

PLC就是可编程逻辑控制器，其内部可实现各种操作，比如逻辑运算、定时、算术运算以及顺序控制等等，通过系统运算后，由输入、输出接入口传输数字化，或者是模拟化信号，就能完成对系统的控制。[1]PLC技术大多应用于三方面：（1）信息数据的搜集与处理。PLC技术能够完成数据信息的采集，同时也能甄选出系统工作状态下的异常信息，然后针对其完成独立分析，有效加强系统智能水平。（2）系统顺序的控制。PLC技术能够对系统工作中的全部信息进行记录，然后对每个模块的工作状态进行分析，实现系统内部子系统状态的及时调节。（3）控制开关。PLC技术可以对系统开关进行有效控制，保证系统正常、稳定运行。

二、污水处理中PLC自动化控制系统的应用

（一）进水泵的自动控制

进水泵作为控制进水量、进水速度等方面的一种控制装置，其自动化控制的首要工作就是，借助水位测量设备完成水位数值检测，如果水位升高，那么就会自动的触发控制按钮，有效启动水泵。但是水泵启动正常顺序需要参考累计水泵工作时长，由大至小而进行合理排列的。若果水位出现下降，那么控制水泵就要根据顺序依次的停止工作，此顺序与启动顺序恰恰相反。[2]经过对水泵工作时间的自动累计，能够完成水泵自动轮值，从而保证水泵以最佳的状态进行作业。此外，如果污水处理系统内的水位下降至最低保护水位数值之时，水泵就会自动停止工作，而且最低保护数值可以由监控管理系统与现场控制系统进行设定。

（二）旋流沉砂池的自动控制

旋流沉砂池是指污水处理时实现污水沉淀处理的一种装置，此装置的自动化控制，当搅拌叶轮处于工作状态之下，通过控制系统定时开启排沙工作，同时可以实现沙水分离等有关装置的控制，比如排沙泵、冲洗水以及排沙阀门等等，全能通过现场控制柜配置的PLC自动化控制系统实现连锁控制，通过污水处理系统的处理和处理，这些设备被自动控制，以确保设备处于运行或休息状态。

（三）氧化沟曝气量的自动控制

污水处理工作时需要配置氧气，为能保证程序最大程度上的灵活性，就应该依照污水处理时实际需求的氧气量与系统负荷条件完成氧气输入量的有效控制。[3]而选择PLC自动化控制系统能够完成曝气机工作转速的自动化控制，如果氧气量相对比较少，能够及时的调节转速，相应的增加氧气供给量，如果氧气量相对比较多，就要调整转速，相应的减少氧气供给量。该系统提调节的相应指标，就是实际检测获取的溶解氧的具体浓度与氧化还原电位，选择自动化控制系统能够促进系统充养能力和实际需氧量间的有效匹配，进而一定程度上节约能源。

（四）污泥回流量的自动控制

關于污泥回流量的自动化控制，一般可选择两种手段，分别是时间控制于手动控制。系统内的设备可以依照控制指令实现依次启动，工作顺序为倾斜式螺旋输送机——浓缩脱水机——加药泵等；而停止的工作顺序恰恰相反。如果系统发生故障，那么系统就可以自动停止工作，而且唯有彻底解决故障，系统才能恢复工作状态。

（五）加大仪表养护与控制系统故障解决力度

自动化控制系统与仪器仪表采集数据信息的可靠性与精确性密不可分，同时也与系统数据信息的处理、分析、传输等有关模块的正常工作有关，所以一定要加大仪器仪表和自动化控制系统硬件设备的维护、保养工作，以保证这些设备可以顺利工作，降低故障发生频率。[4]可是污水处理系统进行工作时，难免会发生故障性问题，因此实践工作中必须结合操作质量实现故障处理模块的有效优化，并对故障报警信息展开深入性研究。如果系统发生故障，那么PLC自动化控制系统就立即停止工作，然后报警模块及时的发出警报，呈现相应的故障点，这样维护工作人员就可以结合系统提供的报警信息，展开检查、维修，查找故障原因，从而最大程度上提高故障解决能力与水平。

三、总结

污水处理作为保护生态环境的核心内容之一。基于信息技术快速发展与广泛应用背景下，污水处理技术也得以显著提升。污水处理中引入PLC自动化控制系统，可以有效提升污水处理工作效率，实现污水的回收与再利用。

参考文献：

[1]孙炳海，马超，董好友，张森，张鹏勋，巩忠贤.腌制废水处理系统自动控制方案设计与应用[J].河南城建学院学报，2016，25（05）：88-92.

[2]曾栎响.西门子S7-300PLC的生活污水处理厂自动控制系统研究[J].科技资讯，2017，15（14）：24+26.

[3]王慧娟.PLC控制及远程监控在中小型生活污水处理站中的应用[J].农技服务，2017，34（07）：157.

[4]朱兰香，单泽彪，单泽涛，石要武.基于CASS工艺的污水处理自控系统设计[J].吉林大学学报（信息科学版），2014，32（06）：569-573.

作者简介：刘丹（1984-），女，汉族，辽宁盖州人，硕士，工程师，研究方向：控制理论与控制工程，PLC，模糊控制；申凯（1982-），男，汉族，吉林农安人，硕士，工程师，研究方向：机械设计，风力发电，有限元分析。