基于PLC的电气自动化控制水处理系统探讨

全平

摘要：近年来，现代化建设的发展迅速，我国的科学技术的发展也十分的迅速。在自动化控制水处理系统需要实现手动控制与自动控制之间的实时切换以及转变，满足不同条件下的操作要求。通过控制形式变化的方式实现水处理的功能，提高水处理自动控制系统控制的灵活性和科学性。同时，系统控制还需要做到对相应的控制方式和工艺参数进行及时调整，并手动对各个单元进行单独操作，设置自动报警机制，有效解决各个区域中存在的问题。没有经过净化处理的天然水含有杂质，这种水如果进入水汽循环系统，将会造成各种危害。反渗透技术是目前比较先进和最有效节能的膜分离技术。通过高于溶液渗透压的作用下，依据其他物质不能透过半透膜，将这些物质和水有效地分离开。

关键词：PLC;电气自动化控制;水处理系统探讨

社会经济的飞速发展使得工业和生活用电需求不断增长，对高规格、高性能的电气自动化控制系统的要求也越来越高。水处理系统的较快发展不但为新技术的出现提供可能，还对环境治理方式的优化起到了积极促进作用，从而在一定程度上促进了生产力的提升和经济结构的优化。而为了更好地使水资源得到净化，采用基于PLC技术的自动化处理系统所发挥的作用要远远大于以其他自动化控制技术为基础的处理系统。PLC技术主要是通过利用电气的自动控制实现能源的优质使用，提高能源使用效率。

1 PLC技术的概念及特点

PLC的全称是“可编程逻辑控制器”，从名字就不难看出，这项技术的使用与计算机技术有着密不可分的联系，那么由此推论，PLC应该是非常智能化的技术，事实也确实是如此。PLC技术的应用其实就相当于是一台微型计算机的应用，它具有自动控制的能力，在一定程度上，它可以减轻相关工作人员的工作压力，减少相关工作人员的工作量，并且因此被广泛接受并受到了一致好评。PLC技术也是一项功能非常强大的技术，具体有以下几种特点：（1）PLC的运行非常稳定，不容易受到外界因素的干扰，也就是不存在太多的变数。与大多数自动控制系统相同，在运行的过程中，需要极其稳定的環境，任何的变数都有可能会导致整个系统的紊乱，有了PLC技术的投入使用，可以有效地减少了由于不稳定导致的失误，这是相关行业非常希望看到的，虽然PLC技术也不能够百分之一百地保证不会出错，但其稳定性已经远远超过了其他技术，并且在运行的过程当中PLC技术还可以自行进行故障的排除和检查，以保证其的稳定性更上一层楼。（2）PLC技术的适应性非常强，针对功能方面，PLC技术的功能非常齐全，适合使用。PLC出现的时间是上世纪七十年代左右，可以看出来，在所有智能化技术当中，PLC的产生是遥遥领先的，从上世纪七十年代至今，PLC经历了时间的洗礼与考验，得到了比较充分的发展，尤其是近年来信息技术和计算机技术的普及，更是为PLC的发展提供了有利条件，使之更加完善。也正是因为如此，PLC可以适应不同的工作环境和类型，因此得到了人们的广泛使用。（3）PLC让自动控制系统的构造更加简单，在维护过程中也比较简单。PLC当中，储存逻辑代替了接线逻辑，让整个自动控制系统的构造更加好理解，这样一来，在系统维护过程当中，所有的步骤都能够有效地得到简化，方便相关工作人员进行日常的维护。

2 PLC在环保工程应用中的常见问题

2.1自动控制旋流沉砂池

在污水处理过程中，通过发挥旋流沉砂池装置的作用，可以实现污水的有效沉淀。旋流沉砂池在开展自动运行时，搅拌叶轮会长期处于运行状态，通过控制系统，能实现定时启动排砂处理。而且还能有效控制砂水分离器等相关设备，如排砂阀门、冲洗水、排砂泵以及旋流沉砂池等相关设备，利用现场控制柜自带PLC，可以对这些设备进行联锁控制。同时针对污水处理过程的处理情况和处理环节，通过自动控制这些装置，可以有效保证这些装置的静止或运行状况，从而有效保证污水处理的质量。

2.2自动控制氧化曝气量

在开展污水处理作业时，通过输入氧气，可以保证系统处于最大的灵活性态度。因此，操作人员可以根据污水处理的实际情况，设定系统的实际负荷条件和实际需氧量，进而有效控制系统的氧气输入量，通过发挥PLC自动控制系统的作用，可以有效自动控制曝气机的转速，一旦氧气量较少时，可以通过调整转速的方式，来达到增加系统氧气量的目的。如氧气量过大时，可以以此方式来减少氧气量。要保证合理的氧气量，可以通过调节系统指标方式来实现。即根据氧化还原电位以及溶解氧的浓度情况来调节指标，利用自动控制系统，来保证实际需氧量和系统充氧能力的相协调，以此来提高能源的利用率。

2.3应用SBR法处理污水的过程

SBR污水处理法的结构相对来说比较复杂，主要的组成部分分为初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、污泥回流、剩余污泥排放这几个相关零件，这几个部分共同组成了一个有机的整体，通过相互的合作以及一层一层地推进，完成了污水向净化水的转变过程。具体来说，净化污水经历的第一个系统，是初次沉淀池，顾名思义，初次沉淀池听起来就是一个将污水进行粗加工的区域，所以在初次沉淀池当中，污水只能得到小面积的净化，在具体一点儿也就是说，初次沉淀池可以过滤掉污水里面含有的原生悬浮物，当然，如果是在污水中存在的这类悬浮物比较少或者是不存在的情况下，那么这第一道工序则起不到什么作用，就需要依靠接下来的步骤来进行进一步处理。接下来污水会直接进入曝气池，这时候的污水可能存在着一定量活性污泥，也就是混合物的状态，进入曝气池之后曝气池中的曝气阀会直接冲入空气，让污水和活性污泥的混合液在经过充分搅拌，直到均匀之后，就会再次进入沉淀池，这个时候经过一定时间的沉淀之后，污泥以及其他残渣会下沉到底部，与水分离，这时候上层的水就已经是净化之后的净化水了，而下面的沉淀物这个时候如果没有得到及时的处理，就很有可能会原路返回，又一次流入上一阶段，这样会导致接下来处理的污水混合物当中的污泥越来越多，按照以往的比较传统的处理方案来说，需要运用时间程序来控制，但是随着技术的进步，我们现在可以应用PLC和SBR，SBR法污水处理系统是一种非常繁杂的动态系统，这也就导致相关工作人员根本没有办法去建立一个十分精密的数学模型。

3结语

综上所述，在人民群众和生活质量普遍提高的如今，人们对用水的质量要求也在不断提升，经实践证明，在以水处理系统为例的环保系统中应用PLC技术，并将其较强的适应性、可靠性以及可编程的优势充分发挥出来，可以在实时监控水处理的基础上，促进水处理成效的全面提升。虽然基于PLC的水处理系统还不够完善，但在不断发展研究的过程中，PLC电气自动化控制水处理系统的创新与优化是必然趋势，控制的精准程度与预警功能也一定会随之强化，进一步达成环保工程高效率与高质量的工作。

参考文献：

[1]谭伟.基于PLC的污水处理厂自动控制系统[J].电气工程智能化，2018（07）：35-37.

[2]王钊.污水处理控制系统中PLC的应用[J].自动化应用，2018（4）：61-62.

[3]张警晶.PLC下的污水处理控制系统分析[J].绿化建设，2018（4）：239.

（作者单位：中化环境科技工程有限公司）