基于PLC的自动化环保监测终端功能优化

2022-01-01湖南省衡阳生态环境监测中心蒋慧丽

区域治理 2021年18期

湖南省衡阳生态环境监测中心蒋慧丽

近年来，我国的经济水平不断发展和进步，国家的综合国力也在不断提高。社会的各项发展也越来越迅速，行业的领域也在不断扩大。在社会的大发展以及繁荣的建设背景下，我国的环境压力也在不断增大。如今，为了科学应对以上问题，我国也将社会的绿色环保可持续发展以及人们的生存环境内容作为研究对象，而环境保护监测设备也应运而生。

作为一种现代化的设备工具，环境保护监测设备可对地区进行环境监测，科学评估当地的自然环境和人文环境污染情况、明确污染地区的实际发展问题，而后为科学治理环境、保证生态建设奠定基础。

一、简述PLC技术的概念和特点

目前，环境保护监测设备可有效监测环境污染的范围，为缩短污染范围奠定基础。

PLC技术是自动化模块的技术，可以及时控制和优化控制设备的数据属性，进而完成信息交互的整体目标，提升环境保护检测设备的整体功能。在此技术基础上，相关单位可以借助信息反馈的信息数据处理信号，积极引入多方面的数据通道数据分析模式，也能够基于PLC技术的通信自动化控制系统进行分析，最终基于数据监控和数据传输系统进行整体控制。在实际的处理中，技术人员可通过硬件设计和软件设计方式更新PLC理念，结合小型的PLC可编程逻辑器来处理一些数数据，可实现数据监控和数据传输的优化目标。

在实际的数据监控和数据保护过程中环保监测设备的功能和实际的保护作用都应当被重视。一些设备的功能较为常规、设计较为简单、结构较为单一，也会导致整个数据的稳定性不足、有效性不高。可针对这一问题进行PLC的自动化环保监测设备功能设计分析，可结合PLC编制算法，将误差从总体的数据当中取消，进而可以输出最终的数据结果；这种操作方式让监测系统变得更加具有针对性，也能为国家的社会环境建设奠定基础。

二、分析环保检测设备优化的特点和功能

结合PLC技术的自动化环保监测功能整体特点和优势，可完善PLC数据采集和中段显示面板等综合功能。技术人员可按照针对性的操作目标和操作流程对环保监测设备进行有针对性的功能优化设计。

（一）运用PLC系统进行数据采集整体

作为一个综合性的系统，PLC系统也被称为可编程控制器，属于环保功能检测优化的核心设备组件之一，考虑到设备的总体兼容性和稳固程度，PLC系统可以作为核心处理设备，依靠高超精准度和稳定性来保证检测质量。而PLC也属于监测分析运算和环保的关键，其中抗干扰性和快速数据转换都是PLC的关键。结合其处理要点，相关技术人员要考虑PLC对环保检测设备的功能优化优势。采样时，系统对模拟量采用需要选择程序的特殊时间点作为读取点，此时可以结合端口的模拟量进行精准转换，此时可精准的数值，转换期间需要将数值保持在149μs内，但是转换的数据仅仅也是采样端口的模拟量，没有进行相应的线性处理或者是滤波处理，因此需要结合高速跟踪能力进行弥补。

结合功能结构来予以区分，PLC可划分为四个部分。OS整体运行模块、SBR单元模块、INT的预警模块、OB单元模块。其中OS是整体运行的整结构模式，可以让CPU作为RUN模式，后期OS和OB都可开始运行，而且都可以结合OB的数据模块实现自动循环的目标。若整个检测环境数据满足SBR单元模块的条件内容时候，需要暂停主体的运行，并结合单元进行数据特征分析。分析结束后需要对采集的数据进行特征提取，而后返回到主题模块OS进行下一步工作处理。此时规律值有波动异常的情况，需要将数据传输到INT模块中，后期需要结合数据的波动情况进行分区，并将数据输出。

（二）数据的终端显示功能

针对以上PLC的动态数据可知，结合监测设备的中段特点，可见一些数据以图像的形式进行储存，并作为其他数据的显示模式，结果表示，显示功能是片面的，而数据的更新是不定时的，因此需要采用自动化系统来保证数据更新的效果，如可以采用PLC技术进行数据采集。因为检测的过程较为复杂，建议将显示器调整为触摸屏形式的显示面板。TP277、TP177B都是较为常见的数据采集内容，相关人员可结合触摸屏的特点进行选取，可以找到数据变动的特点以方便计算，同时也要配置一定的储存器和接口，保证数据都能够实现组态对比和储存备份效果。

与此同时，触摸屏的显示器还具备强大的控制功能，该功能可以对数据内容进行充分分析和查看，还能够实时监控各个设备的真实运行情况，记录出现的故障问题。如记录设备出现卡顿、页面闪屏的问题。这些都可以通过触摸面板进行故障处理，一旦发出警告，技术人员就可以予以处理，保证了数据处理的连续性。

（三）可改进设备的随机能力和分析处理能力

以上数据分析处理可知，可结合终端的数据异常数据特点和内容进行实时检测，进而增加设备随机反应和分析处理能力。实时监测结果表示是，实时监测的各个内容都会受到环境自然因素和人为因素影响导致数据发生偏差，因此需要特殊的装置来判断浓度、密度、质量以及成分的变化，确保环保监测的实际反应能力。此外，PLC编制方法还能够提升和优化环保监测设备的传输速度和效率，如可以假设设备的监测数据在PLC的输入以及输出数据的基本特征，保证数据的针对性处理效果。

三、仿真测试分析

本次研究采用仿真测试研究分析的方式，探讨环保监测设备的功能优化和常规优化的稳定性和精准性。对此可以设置仿真实验环境，具体的参数设置内容如下：（1）操作环境选用Windows 10；（2）CPU选择 Intel，Corei5－ 24110m，内存为8G；（3）仿真测试软件为Matlab 2019；（4）数据测试工具为Dev Test。

（一）样本数量如下所示

（1）A区域，人口密度为0.65，日均车流量为0.34，工厂数量为4，植被覆盖率达40%；

（2）B区域，人口密度为0.76，日均车流量为0.45，工厂数量为8，植被覆盖率达35%；

（3）C区域，人口密度为0.78，日均车流量为0.58，工厂数量为5，植被覆盖率达43%；

（4）D区域，人口密度为0.69，日均车流量为0.41，工厂数量为2，植被覆盖率达42%。

经过以上的数据对比，可进行有效性试验，对以上四个区域进行实验研究，建议网络自动化连接和调试无误后，可选定区域进行实验测试分析，得到以下结果。

对比结果，其中环保监测设备功能稳定性指数可达0.96-0.97，平均稳定性为96.25%；常规的监测功能稳定性指数为0.85-0.95，平均稳定性为90.52%；对比可知，环保监测设备比常规监测功能的稳定性更高，其设计效能更加优化，稳定性更加显著。

（二）环保监测系统的精准度测试对比

电气自动化技术已经被广泛应用在工业生产中，大大提高了产品的生产效率和稳定性。近年来，国家近年来大力发展环保产业，相应的环境监测研究也层出不穷。电气自动化的联系越来越密切。目前对比可知，环保监测的功能设计精准性和设备的连接有关。结合Matlab2019软件试验，每次实验后停运5分钟，可保证设备处于稳定的状态，具体的结果表示如下。

环保监测设备：试运行1小时后精度为98%；3小时后为96%；10小时为94%。

常规检测设备：试运行1小时后精度为94%；3小时后为89%；10小时为78%。对比可知，环保监测设备的稳定性比常规设计稳定性更好，效果也更为理想。