PLC在污水处理中的应用研究

刘洋

（唐钢能源科技分公司，河北唐山，063000）

引言

河钢唐钢高强汽车板废水站项目，采用plc系统对汽车板的工艺废水进行全自动处理。多个工艺流程通过采集大量的模拟信号和数字信号，通过逻辑判定和程序编写，输出控制信号，对现场设备进行自动控制，整个水处理工艺流程基本实现了无人现场作业 ，在控制室就是实现了对废水的处理，水质检测达标实现环保外排。

1 PLC自动控制系统的内涵解析

1.1 PLC自动控制系统的基本概念

PLC（英文：Programmable Logic Controller）中文全称为可编程逻辑控制器，从本质上来说，也属于一种可编程控制器件，其实就是一中具有完善系统性的存储器[1]。之所以说它优势明显，系统性强就是因为在整个工作的过程中会存在除了基本存储功能以外的其他特殊功能，例如对工作实现定时控制，逻辑运算等其他特殊化的操作。而且这种多面性的系统控制能力能够让用户通过数字编程的输入命令来实现对机械设备和其他工作阶段、生产过程的合理化控制，从本质上提升工作过程的工作效率，实现对工作流程的有效控制[2]。

1.2 PLC自动控制系统的工作流程

PLC自动控制系统的工作流程可以分为三个部分，数据采样录入、基本程序执行操作、完成刷新系统这单个阶段。针对第一个数据采样录入环节来说，PLC自动控制系统能够通过最简单、最高效的扫描条形码的方式来进行数据的采集，在数据的采集之后，还能够做出一定程度上的简单分析，并且能够借助影像的技术将信息保存下来。之所以采取影像的技术将信息进行保存就是为了防止在工作过程中，由于其他操作程序的运行对PLC自动控制系统造成影响，从而影响内部的数据系统变化[3]。在保留工作流程的影像之后就能保证运行过程的稳定性，即使出现差错也能够及时的查出来。对于第二个主要的工作阶段基本程序执行操作过程来说，PLC自动控制系统与其他普通程序执行不一样的是，它能够结合实时输入的数据来自动调节工作程序的顺序，保证其在稳定的工作状态下进行执行，并且能够在完成执行的任务之后对结果进行直接的验证，从而进一步确定用户的命令。第三个阶段，完成刷新就是PLC自动控制系统对于执行命令之后产生地基结果进行刷新和处理，并且由输出程序作为结果进行最终的输出。

2 国内外污水处理的现状

首先从国外发展的角度来说，在上世纪第十九年代初，由于发达国家的迅速进步，出现了水资源的污染状，而且在医疗技术还不够发展的情况下，很容易引起人体发病率的提升。在意识到这个问题之后，政府和相关部门已经认识到了污水治理的必要性，并且投入大量的人力、物力、财力等来治理污水。最早的实际应用案例就是在1897年，英国泰晤士河的污染，是在英国建设了世界上第一种生物净化法来实现的，接着又根据需要发展出了相应的生物粪池、活性污泥法等措施。后来由于技术的发展，计算机技术的普及，逐步开始引入曝气时间控制、水质在线监测等方法。针对国内的污水处理现状来说，伴随着中国城市化、工业化的加快。目前，普遍使用的污水处理自动控制系统有PLC自动控制系统、 DCS系统等几种结构[4]。虽然及具备了相应的实力，但是就发达国家对污水的处理情况来说，还存在着较大不足。

3 PLC自动控制系统在污水处理中的实际应用

3.1 控制系统

PLC自动控制系统在污水处理的实际应用过程中，会根据基本的要求进行不同的控制方式选择，主要可以分为两种类型，其一就是自动控制，其二就是手动控制。一般来说，自动控制的方式被采用的频率较高，但是也有一定的缺陷，即在工作的过程中不能够受到其他系统的影响，一旦出现故障就会导致工作状态发生变化。而手动控制的方式则是在自动控制的基础上，辅助以人力的调控，来保证设备的正常运行工作。

3.2 在线监视功能

在污水处理的整个过程，为了避免任何一个环节出现纰漏，就需要对各个工作环节进行调控和监视。而PLC自动控制系统就可以通过彩技术与的功能来对污水处理 的情况进行监控。具体的操作手法就是在在各个污水排放行业处理的各个环节上都设施智能仪表，这种智能仪表的使用不仅仅能够将排污过程中产生的信息进行及时的记录，还能够将所得数据进行实时传输到最终的控制室内，从而帮助工作人员全面了解到设备的运行情况。此外，智能仪表还能够对采集数据变化中存在的参数变化情况显示出来，便于工作人员及时监测污水的处理情况，在实际的工作过程中具有极其明显的意义[5]。

3.3 采集数据

PLC自动控制系统能够对污水处理过程中存在的各种数据进行及时的采集和分析，并且第一时间进行影像的录入，这样就能够有效避免PLC自动控制系统在正产的运行过程中出现不必要的麻烦。而且这样做的最后目的是为了保证信息数据的采集和保存，属于整个污水处理过程中十分关键和重要的步骤。

3.4 数据分析

在数据分析的过程中，利用PLC自动控制系统能够从最初的数据收集、数据传输到最终的数据分析实现完全的掌控。再说数据分析的过程中，后台程序的操作具备重要的意义，只有在传输过程完成之后，将得出的结果在第一时间内进行处理，完成最终的分析工作。并且对于分析的数据做出最终的保存，还能够给工作人员在日后的工作进程中提供一定的资料判断，从而保证工作的可持续性进行[6]。

3.5 故障提示

在污水处理的过程中，借助PLC自动控制系统实现故障的监控和提醒功能是十分重要的。一旦在工作的过程中出现故障，PLC自动控制系统就能够及时做出反应，将故障发生的地点、故障的类型、故障产生的原因传输到监控室里面去，引起操作人员的注意，从而更加及时的掌握故障发生的具体原因，也能够第一时间内做出应急预案的处理，采取合理的措施，对故障进行解决。

3.6 动态管理

行业的工作人员能够在控制室内直观的看到所收集数据的各种信息，根据智能仪表最终所显示出来的参数数值、报警信息等动态信息，对整个污水处理的过程进行实时的监控和弹性的调整，能够避免故障产生后不能及时发现所带来的危害和影响，最终提升实际的工作效率。

4 结束语

在时代发展的背景下，不能够仅仅只注意到经济效益的提升，还需要对各类资源的利用和保护做出合理的举措。水资源的匮乏已经成为了当今世界较为严重的现象，在这样窘迫的环境驱使下，就必须从科学技术的手段出发来治理水污染的问题。因此，利用PLC自动控制系统能够有效的对污水处理中的各类信息数据进行及时的收集、分析、反馈和保存，使得从业人员能够实时监控整个污水处理的全过程，提升工作效率，为环境保护做出贡献。

[1]王浩.PLC在化工废水处理厂自动控制系统中的应用研究[J].山东工业技术, 2017, (24): 118.

[2]马佳佳, 潘禹辰, 吴佩员.PLC自动控制系统在污水处理中的应用分析[J].电脑迷, 2017, (03): 35.

[3]张怀宇.基于模糊控制的CASS污水处理控制系统设计[D].西南交通大学, 2016.

[4]高超.PLC在污水泵站自动控制系统中的应用探讨[J].科技与企业, 2014,(15): 145.

[5]宁利.实验型造纸污水处理自动监控系统的设计与应用[D].华南理工大学, 2012.

[6]姜维.特油公司污水处理站过程监控系统开发与研制[D].大连理工大学, 2009.