摘要：水资源是保障人们生存的重要基础，随着我国现代社会的不断进步和发展，带动了工业以及城市化的发展，在工业和城市化发展的过程中，许多污染问题也日益出现，最为严重的便是水污染，人们生活水平的提升使得对居住环境质量要求也在不断的提升，所以使得工业加大了对水质的处理，在企业中对于水处理的过程不但操作步骤多所用的设备以及工艺也是较多的，其中阀门的工艺更是复杂，这种水处理技术不但会加大工人的劳动程度，还无法保障用水的质量，为了对企业用水的质量和效率进行有效的提升，就需要设计一种新型的水处理自动控制系统。本篇文章，主要就是对基于PLC的水处理自动控制系统设计进行的分析和研究。
关键词：PLC，水处理，自动控制系统，分析研究
一、PLC相关简介
（一）PLC自动控制系统的概述
PLC作为工业生产自动化的重点支撑，是自动化生产的重要装备，具有控制功能强、可靠性强以及使用方便的特点。PLC自动控制系统又称为可编程逻辑控制器，可以说是一种小型的计算器，PLC自动控制系统是由输出模块、输入模块、存储器以及微控控制等相关的硬件组成，软件系统通常是由用户程序和系统程序组成。PLC自动控制系统的功能主要是实现对逻辑控制功能的执行，运行的过程中微控制器是PLC自动控制系统中的关键控制部位，可以有效的实现对外部设备的控制［1］。
（二）模块式PLC
模块式PLC具有的功能性质是极多的，所以可以成为多功能性模块，模块式PLC简单来说就是将PLC多个部分拆分成几个单独的模块，可以将整体的PLC拆分成电源模块、I/O模块以及CPU模块等多种具有多功能性的模块，在PLC中进行模块PLC有着一定的要求，只有在大中型的PLC自动控制系统中才可以使用模块式的结构，模块式PLC的使用具有安装便利、灵活配置和修复便利、扩展等多种特点。
（三）整体式PLC
整体式PLC是由许多不同的I/O点数的扩展单元以及基本单元组成的，其扩展单元中只有I/O和电源等系统，基本单元中除了包括电源、I/O组件之外，还有CPU组件。单元式的PLC和箱体式的PLC都可以称之为整体式PLC,整体式PLC就是在一个电箱之内将电源、I/O组件和CPU组件进行融合，这样可以使得PLC控制系统具有体积小、价格实惠和结构紧凑的优势，对于整体式PLC的应用一般是在小型的PLC系统中进行［2］。
（四）PLC自动控制系统的关键功能
PLC自动控制系统在水处理中可以将水处理运行过程中所有用到的数据进行处理，也能够有效的对水质、液位、电量以及流量等进行实时的监测，通过监测可以对数据信息进行及时的掌握、分析并存储。PLC自动控制系统可以对水处理核心装置作业进行有效的控制，通过对关键部门工作的启动停止的次数和工作时间的分析，可以有效的给检修部门提供有利的检修数据。其次，PLC系统还可以在中控室中对有用的部件进行问题报警、远程控制和越限报警，通过报警在对相关的内容进行追忆。由此可见，PLC控制系统运用在水处理系统中可以实现水处理的自动控制、手动控制和遥控控制等。
二、PLC控制技术在水处理自动控制系统中的应用
（一）水处理的水质指标和处理工艺
将PLC自动控制系统融入水处理中主要是对水处理中各个环节的生产工艺进行监控，通过对生产过程的监控可以有效的降低生产所用的能源，进而使得企业的发展可以在节能水资源的基础上得到长期的发展。
现阶段，我国多数企业中对于水处理的方式一般都是通过A2/O技术进行，这种技术的发展是由A/O技术提升发展而来，这种技术对水处理的主要原理是依靠生物反应进行，运用这种方式可以有效的在水处理脱氧时对污水中的磷进行高效的清除，同时还能够有效的对污水进行处理，这种技术的对水进行处理的指标满足我国环保部门规定的要求，所以在我国的水处理中应用较为广泛［3］。
（二）PLC控制站的设置
自动控制系统的构架由生产工艺的特征进行分析，是由DCS控制系统中的中控室核心、四个控制主站和一个控制子站组成，在这些组成中每一个系统所用的控制器都是不同的。在我国水处理控制系统中主要的控制站有控制主站和控制子站两种，水处理系统中的控制子站一般是在预埋配电间中进行安装，控制子站的主要功能是可以有效的对污水预处理的工艺参数进行监控。水处理系统中的四个控制主站的安装，其PLC1一般是安装在配电间中，PLC2一般是安装在污泥脱水间中，PLC3安装在加药配电间内，PLC4安装在滤池操作间，安装地方的不同使得其作用完全不同，PLC1的作用主要对回流污泥泵房、二沉池和氧化沟等装置进行监控，PLC2主要是对污泥脱水系统和泥饼制备系统进行监控，PLC3是对投药泵和CIO发生器进行监控，PLC4是对水质监测和反冲洗以及絮凝沉淀池进行监控。
三、控制站的设计和实现
（一）中控制室设计
中控室能够实现有效的对数据进行监控，主要同组态管理DCS系统，在对中控室进行设计时可以加上两个工作站，并要在关键操作站里面添加PLC编程程序，这样就可以使得对现场中的PLC进行远程编程，为了能够实现对程序随时的进行测试和更改，就需要在网络连接下使编译好的程序有效的固定在控制站中，只有这样才能够使得中控室有效的对运行环节进行合理的展开控制［4］。
（二）控制主站设计
四个控制主站中PLC1为核心的部分，这部分的控制节点是极多的，所以具有十分重要作用，也正是由于PLC1作用重要，所以在对其进行设计时需要严格的对控制器数点以及稳定性进行考虑，在对PLC1进行设计时CPU模块的负载能力要好，并对其配置两个电源模块和拓展电缆，在对I/O模块进行选择时需要根据I/O得到的点数使用对应的方案进行。PLC2所用的设备不多，所以可以通过远程控制来对所用的设备进行控制，在这一过程中进行操作时需要根据合理的情况来进行药液的补充。在对PLC3进行设计时，为了确保PLC3的合理运行，可以将PLC3与以太网进行连接，在与通信层连接之后，就可以有效的实现水处理自动控制系统与OPC的上位PC机进行有效的通讯。由于PLC4是全部控制设备中最多的站，且还是水处理过程中的最后一步，这一环节中水质处理的好坏是直接受到PLC控制效果的影响，所以在对PLC4进行设计时要严格对重点的内容进行设计［5］。
四、结语：
社会的不断发展和工业的不断进步，不但使水污染现象逐渐的严重，还加大了人们的日常用水量，也正是由于水污染现象严重和用水量大的情况，导致我国水资源上面临着严峻的考验，为了有效的保障我国经济的可持续的发展，就需将对污水的处理作为重点研究内容，在我国现阶段的水处理系统中PLC构成的集散监控系统已经是水处理的主流，这种技术在我国应用较为广泛，但发展中还是存在着一定问题，为了有效的对这类问题进行解决，就需要严格的加强对PLC相关水处理自动控制系统设计，这样才可以有效的提升水处理的效率和质量，从而促进我国经济的可持续发展。
参考文献：
［1］李刚,李辉.基于PLC的污水处理自动控制系统设计??[J].《石油化工自动化》,2016(6):69-70,共2页.
［2］耿翔.基于PLC的污水处理自动控制系统的设计[J].科技创业家,2014:62-63.
［3］张怀宇;张强;.基于PLC的污水处理控制系统设计[J].电脑迷,2018(01):179+182.
［4］熊虎.基于PLC的污水处理自动控制系统设计[D].湖南大学,2014.
［5］石艳春?.基于PLC的电气自动化控制水处理系统设计[J].电子技术与软件工程,2018