陈俊声
余杭水务控股集团 浙江省杭州市 311100
摘要：随着我国经济的不断发展,工业不断的进步,对环境的污染也越来越严重,水污染问题已经成为了全世界人民共同关注的一个环境问题.在污水治理过程中应用PLC技术能够有效的提高污水的处理效率,实现污水处理的自动化.本文结合案例简单的介绍了PLC技术在污水处理中的相关应用,以期促进我国污水处理技术的发展。
关键词：PLC；污水处理；自动控制系统；应用
一 PLC自控系统
PLC自控系统是污水处理厂的控制核心部分，能满足污水处理厂运行管理和安全处理的要求，即生产过程自动控制和报警、自动保护、自动操作、自动调节、提高运行效率、降低运行成本，减轻劳动强度。对污水处理厂内个系统工艺流程的重要参数、设备工作情况等进行计算机在线集中实时监测，重要设备进行计算机在线集散控制，确保污水处理厂的出水水质达到设计排放标准。主要包括有：污水预处理系统、生物处理系统、污水消毒系统、污泥处理系统等。
1.污水预处理系统
PLC工作站设在厂区进水提升泵房控制室，负责监控污水处理厂的预处理工段。其主要控制对象为粗格栅间的粗格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备，此外，还负责进水水质如pH、SS(浊度测量)等参数的在线检测。
2.生物处理系统
该PLC工作站一般设在全厂的配电中心控制室，负责监控污水生物处理工段。其主要控制对象为污水提升设备、预处理单元设备、生化池的水下搅拌器、水下推进器和曝气设备，污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵，二沉池的刮吸泥机等设备。此外，其还负责生化池工艺指标DO、ORP、MLSS的监测；污泥泵房液位、pH、MLSS等，配电中心的电气参数如：电流、电压、有功功率，无功功率、有功电能、无功电能等参数的在线检测。
3.污水消毒系统
该PLC工作站设在出水泵房控制室。其主要控制对象为出水提升泵、切换井电动阀门以及加氯消毒等设备，此外其还负责出水水质如：余氯、COD、流量等参数的在线检测。
4.污泥处理系统
该PLC工作站一般设在脱水车间配电间控制室，负责监控污泥处理工段。其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门，脱水车间的进泥泵、脱水机、浓缩机、加药系统等设备
二 PLC自动化系统在国内外污水处理系统之中的发展现状
污水处理是城市必须具备的功能之一，发达国家进入这一领域的时间远远早于我国，因此在这一方面的技术一直领先我国。发达国家大部分的污水处理厂都采用了自动化控制系统，投入应用的系统能够有效的进行自动控制和对污水处理的相关数据的记录。个别国家的污水处理厂甚至已经实现了全自动控制，例如：“美国加利福尼亚污水处理厂和日本东京污水处理厂”。现阶段，我国的大部分污水处理厂也已经开始采用自动化技术，从整体上看不同地区的污水处理厂自动化程度明显存在一定的差距。
我国污水处理厂对自动化技术的运用主要是通过计算机来对污水处理的多个环节例如“沉淀，过滤，药剂”实现有效的多环路控制，例如三峡坝区污水处理厂就是采用这一自动化工艺。在污水处理厂之中运行的自动化系统其中央控制计算机能够在污水处理的各个环节中采集到大量的系统运行数据，这一系统对所有采集到的数据进行分析和汇总之后，将会准确的对污水处理厂当时的运行情况进行准确的监控，当污水处理系统在出现异常情况时将及时报警。PLC系统在污水处理系统之中的应用对于提高污水处理厂的工作效率有着极其重要的意义。
三 PLC污水处理自动控制系统的主要功能及其应用
1.提供可选择的控制方式
PLC污水处理控制系统有两种控制方式：中心控制、站点控制网。而这两种控制方式分别又都设有手动和自动两种方式以供选择。其中，主要运用的是自动方式，而手动方式是一种备用补充，主要是为了能够使控制系统的人为介入更加方便，也能更好的实现系统的维护。
2.实时监测
在软件支持下，中心控制室可以通过计算机对工艺流程变化进行实时的监控，而且有清晰的图像显示，工作人员可以借助这些图像进行在线地污水处理厂现场设备运行状态的管理以及仪器仪表的数据检测等工作，从而实现在线调整和应对污水处理系统中可能出现的异常状况。
3.实时管理
总的来说，PLC污水处理自动控制系统可以分析、归类管线工艺资料以及处理的数据，从而将这些数据存入数据库进行管理使用。而具体说来，首先，管线状态会显示污水处理厂线路走向为、全线设备构成以及全线工艺流程等这些方面图表、数据的参数。其次，操作过程中，可以按照时间顺序进行污水处理中各项操作的实时记录，然后把获得的数据存到数据库中，如果有需要可以进行打印。这一点可以保障污水处理的全程操作都能有据可考，从而规范工作人员的操作行为。再者，PLC污水处理控制系统的所有操作都有完善的保密级别：操作员级别和系统维护员级别。也就是做到了操作和维护的分离，都配有各自的账号和密码，而不同的级别的账号和密码可以完成不同的操作，而系统也会对这些操作进行详细的记录。这样一来可以保障系统的安全性，防止有无关的人员进入系统造成破坏。
4.自动报警
PLC污水自动控制系统有预先制定故障报警功能。如果在工作过程中出现设备故障的问题，可以实现自动报警并且进行故障的初次处理，主要从报警声音和画面等两个方面来对工作人员进行故障提示。在系统报警窗口的设置中，主要有两个设计：当前报警和历史报警。当前报警显示的是当前存在发生的报警信息，而已经经过处理的报警信息就会在历史报警中显示。如果当前报警的故障已经被处理好了，其信息就会出现在历史报警的信息中，而在当前报警信息中消失。
5.显示和分析趋势
PLC污水处理自动控制系统还具有显示和分析趋势的功能，可以显示历史的和实时的趋势内容。也就是说，既可以对过去某一个时刻的设备仪器仪表的趋势进行显示，也可以对当前生产过程当中的各个设备和仪器的工作变化状态进行显示，这样可以保障能通过趋势的信息进行合理的调度和管理。
6.连锁保护与报表生成
连锁保护是PLC污水处理自动控制系统中一种为了防止发生某台泵发生故障导致液体外溢、抽干水池及损坏等事故而设计的一项功能。在这个保护功能下，一旦某控制环节出现起类似问题，该环节的所有泵和电磁阀都会及时停止工作，直到解决之后，才可以通过故障复位按钮恢复正常的工作。报表生成主要是要把重要操作数据和故障处理进行打印和备案，以便于工作人员日后进行参考，这也是系统中最基本的功能之一。
结束语
随着我国社会经济的发展，对于污水处理越来越重视。通过应用自动化控制系统，可以有效提升污水处理的质量，大幅降低有害物质的排放，提升企业的经济效益。同时，由于大量的高新技术的应用，全面提升了工艺设备的应用，推动了行业发展，也促进了地区科学技术的进步，创造了一定的社会经济效益。
参考文献：
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[3]刘金强，梁竹君.施耐德PLC和intouch组态软件在自来水处理自动控制系统中的应用[J].科技创新与应用，2015，33：90-91.