PLC在化工污水处理系统中的应用

【摘 要】本文主要描述了某污水厂在工艺设务方面的自动控制设计。运用PLC的设计以及通过计算机的控制，重点实现了在污水的处理时，使用PLC进行自动控制和数据共享，主要分析了PLC的构成以及输入输出点的效果。

【关键词】污水处理 PLC 自动控制系统

1 系统简述

随着污水的处理技术的逐渐成熟，污水厂在处理污水所使用的主要设备，一直在发展和渐渐的高效。使用PLC系统能够整合污水处理设备的分散性以及其有较多的控制点，也可良好的处理其复杂的控制信息。一般在污水处理系统中，PLC控制系统都是首选。采用以 PLC 为核心的工艺过程自动监控系统，对所有的风机、阀门、提升泵、加药罐以及液位实现自动监控。根据污水排放相关规定，使污水的COD、BOD 等排放指标均满足环境要求。本文以笔者参与的中心污水建设项目，分析介绍污水处理装置的自动控制。

1.1系统自动控制要求

该控制系统主要实现的自动控制要求如下：（1）工业废水预处理后和污水从总排进入工业废水调节池，调节池在低液位停泵，中液位启泵，高液位报警，两台提升泵按时间自动切换；（2）通过调整加药量使催化氧化上设置的pH 计读数以及二级气浮的 pH 值满足要求；（3）在启动工业废水提升泵的同时，开动气浮的刮渣机、溶气泵和所有的加药装置以及管道泵，工业废水提升泵停止时，关闭气浮的溶气泵和所有的加药装置以及管道泵，但是刮渣机需要进行延时设定；（4）大鼓风机是常开的，同时满足 2 台定时切换，小鼓风机在工业废水提升泵、生活污水提升泵都停止时停止，正常时每小时中其中 25 min供生活污水调节池，其中 25 min 供工业废水调节池，其中 10 min 供污泥池，时间可以根据实践情况可以调整，池子的切换通过电磁阀控制；（5）自吸泵一共 2 台，按 PLC 设定的程序间歇运行。开关时间可设定，默认开 13 min 停 2min。自吸泵与膜区膜风机连锁，膜区鼓风机故障停止运行时，同时停运自吸泵，以免膜在无空气冲刷的情况下运行而堵塞。

1.2系统组成

1.2.1 PLC 控制系统

根据装置自动控制要求，同时考虑到这是一套微型的过程控制系统，参与控制的点数相对较小，故选用性价比较高的 BB 公司的 ControlWave MICRO 可编程控制器构建控制系统。PLC中 CPU 基于 585 处理器，四串口，同时具备带以太网口的远程 I/O；采用冗余控制器，实现对中央处理单元、电源模块以及通讯的冗余，易于组态；系统采用交流 220V 电源供电，主模板有 5 块16 点数字量输入（DI），用于检测控制命令和开关状态；4 块 16 点数字量输出（DO），用于各操作开关的控制、指示灯的状态显示；1 块 16 点模拟量输人（AI），将模拟测量信号转变为相应的数字量并被计算机所接收，主要用于液位，流量等仪表。

1.2.2 监控站

监控站选用研华工业控制计算机和高性能工业监控软件 ICONICS Genesis 32，“创世纪 32”GENESIS32 的好处是 OPC 核心软件，产品开发是基于 OPC 为核心 （OPC- To- The- Core），该软件完成整个系统的工艺流程图的绘制与显示；设备运行状态的显示、监控以及控制切换；实现曲线的显示、历史数据的保存、权限管理、报警以及历史查询、自动打印、报表生成等功能。

通过页面切换按钮可进入其他显示画面：报警、加药装置状态、设备状态、数据一览表、反冲洗过程控制、用户登录等，操作简单。

1.2.3 仪表系统

仪表系统由液位计、液位开关、电磁阀、流量计等构成，主要完成液位、流量信号的获取和阀门的控制执行。

液位计。考虑到现场使用条件的需要（防爆），选用了 WIDEPLUS 直装式液位变送器，其主要具有抗过载和抗冲击能力强、温度漂移小、稳定性高以及测量精度高等特点。其目的主要是自动监测工业废水调节池、生活污水调节池、膜生物反应器调节池内液位，并根据设定的中、低、高液位分别控制泵的启停和报警。

流量计。考虑到管道中的流体具有腐蚀性，因此选用带 PFA 内表面的电磁流量计。

2 PLC的输入、输出点功能

2.1模拟输入信号

温度传感信号主要是进水温度、PH值大小以及空气的出口温度，一般是对进水特征进行指示，或者鼓风机在进人曝气池之后空气的温度。压力传感信号分为鼓风机的空气出口压力以及脱水机的冲洗滤布水压力。

2.2模拟输出信号

控制粗、细格栅的自动起动或者停止主要的信号来源是粗、细格栅前后的输出信号间的液位差。PLC自动控制系统通过曝气池产生的溶解氧信号，输出的数值为4-20mA之间的电信号，从而控制鼓风机进、出空气阀门间的大小以及起停。

2.3数字输入信号

设备的输人信号在自动与手动状态下转换，自动状态通过PLC进行自动控制。而手动状态能够通过现场采取人工控制。

2.4数字输出信号

设备的起停主要通过开关设备自动控制输出信号。

3 结语

污水厂在进行处理工作的应用时，使用PLC自动控制系统，从而可以达到污水处理设备的自动监视与自动控制。使出水的指标达到稳定不变，从而使工艺的要求得到了满足。而且可以节省非常大量的人力以及物力。由此可以得出，污水处理厂的PLC自动控制系统，可以高效的解决污水处理厂的设备分散以及复杂问题，并很好地对其进行了控制。此外，每年通过其处理出水，利用其进行农田的灌溉可以达到，万亩，中水也可以提供给热电厂当冷却水用。所以，它的建成以及良好的运行所获得的经济效益，已经远远的超过了当初建造污水处理厂的投资数额。

参考文献：

[1] 韦建全. PLC在污水深度处理中的应用 [J]. 甘肃科技. 2011 （22）

[2] 刘昌鹤. PLC自动控制系统在污水处理中的应用 [J]. 科技信息. 2011 （27）

推荐访问:污水处理 化工 系统中的应用 PLC