關于PLC在污水泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

閆世瑤

摘 要：在污水的檢測系統(tǒng)中，大多應用的是自動化的監(jiān)控設備。隨著計算機硬件和軟件的不斷進步和改進，污水泵站的監(jiān)控系統(tǒng)的效率也大大的提高，其中PLC在污水泵站的自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應用大為廣泛。

關鍵詞：污水泵站 自動化監(jiān)控 PLC 應用

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（b）-0015-01

隨著城市建設和工業(yè)化腳步的加快，污水處理已經(jīng)成為日常生活的熱點問題。傳統(tǒng)的排污方法已經(jīng)不能解決當前的污水產(chǎn)生量了。而且傳統(tǒng)的方法效率低、反應緩慢。本文主要對污水泵站的構建進行了簡單的介紹，然后把PLC在污水泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)的具體應用進行了闡述。

1 泵站設備的構成與控制要求

結合當期我國對外貿(mào)易的發(fā)展狀況，我國對外投資的現(xiàn)狀主要有以下幾個特點：在投資數(shù)量上，流量增速，但是存量少；在投資流向上，制造業(yè)的比例增大；投資的地理分布上，亞洲占主要地位；投資主體上，國企占主要地位；形式上，跨國并購是主要方式。

1.1 泵站構成

（1）進水閘門。用來隔斷污水與設備，可阻止污水進水，主要在設備進行維修和維護使用。（2）進水渠道。污水由此流過然后進入集水井，進水渠道內(nèi)安裝有專門的超聲波液位差計用來測量內(nèi)外液位差。（3）除污機。泵站內(nèi)裝有除污機，此除污機屬于鋼絲繩牽印式。除污機的主要作用是把一些垃圾和污染物從進水渠道提取出來并加以處理，防止其進入集水井。在整個泵站中起到重要的作用。（4）集水井。集水井內(nèi)一般裝有四臺潛水式排污泵，這四臺排污泵不是同時工作的，通常是三個工作，一個備用。并且井內(nèi)裝有液位計，檢測集水井的污水的液位，并且實時的進行監(jiān)控。（5）機器間。處于集水井上方，這個機器間是用于污水泵進行檢修和控制時使用。（6）控制室。控制室內(nèi)主要包括低壓進線柜、功率因數(shù)補償柜、污水泵以及一些動力開關。除此之外還有聯(lián)絡柜主要負責信息的傳遞，還有控制PLC的柜機。（7）變壓器房。為了泵站的正常工作，泵站內(nèi)的電壓必須穩(wěn)定，變壓器房內(nèi)提供泵站所需的電壓，一般具有兩臺變壓器。

1.2 控制要求

控制對象是污水泵站，采用PLC能夠對整個污水泵站實現(xiàn)自動化的控制。主要的控制的內(nèi)容有以下幾種。

（1）通過液位差的檢測，利用除污機進行除污工作，清除格柵上的污染物。因此，主要是清理設備的作用。（2）通過PLC的控制，污水泵將泵的各個參數(shù)進行自動的投切，其中包括泵的水位、工作狀態(tài)、污水的體積、電網(wǎng)的情況等等參數(shù)。（3）采用CRT的顯示屏，這主要是考慮到能夠高效的對整個泵站進行管理，以及進行故障的報警。同時有利于管理人員對泵站工作進行記錄和相應內(nèi)容的記錄和打印。另外CRT的顯示屏是彩色的，這能夠更加直觀生動的表現(xiàn)泵站的工作情況。（4）通過無線或者全天線進行數(shù)據(jù)傳送。為了確保能夠實時的進行信息的傳送，以及隨時接受控制中心的控制以及調(diào)度，對于整個系統(tǒng)需要采用無線或全天線聯(lián)系。按照實際的情況決定是使用無線還是全天線。

2 PLC硬件系統(tǒng)

2.1 污水泵站監(jiān)控系統(tǒng)

污水泵站監(jiān)控系統(tǒng)如圖1所示。污水泵站的主要配置主要包括PLC配置、顯示屏配置、電網(wǎng)監(jiān)控配置。

美國ABB公司的PLC控制系統(tǒng)所包含的配置模塊主要有：（1）中央處理模塊即CPU，包含ControlNet接口模塊。（2）數(shù)字量輸入模塊即DI，此模塊通常有三個。（3）數(shù)字量輸出模塊即DO，此模塊通常有兩個。（4）模擬量輸入模塊即AI，此模塊由一塊。（5）通信模塊，此模塊用于PLC系統(tǒng)內(nèi)部的通信和與外界進行數(shù)據(jù)的通信。

電網(wǎng)監(jiān)控配置可采用DPM420，可以用來檢測相電壓、相電流、功率、頻率以及所對應的最大的值。泵站所采用的是雙路的進線方式，因此，電力儀表采用的是網(wǎng)絡電力儀表。所有的接入點與PLC進行連接。

2.2 軟件監(jiān)控的實況

軟件監(jiān)控系統(tǒng)主要是用來實現(xiàn)控制算法、數(shù)據(jù)的收集和一些通訊控制和一些就地的控制等等。主要的功能模塊主要有系統(tǒng)檢測模塊、格柵除污機的運行以及污水泵的運行。系統(tǒng)檢測模塊是檢測各個部分的工作狀態(tài)，如液位差、電網(wǎng)工況、功率等等工作參數(shù)。除污機的運行模塊主要對除污機進行監(jiān)控，控制除污機的工作，包括開關、排污工作，也包括對排污的自動控制等等。污水泵的運行主要負責對污水泵的故障報警、檢測、啟動以及制停等工作。具體在操作臺上的運行包括三種方式，手動、自動和檢修方式三種。

2.3 數(shù)據(jù)處理與人機交互界面

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計包括數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和數(shù)據(jù)的設置，數(shù)據(jù)統(tǒng)計包括運行時間的統(tǒng)計、污水量統(tǒng)計和用電量統(tǒng)計。數(shù)據(jù)設置包括液位差、液位值和電力參數(shù)和污水量設置等等。人機界面體現(xiàn)控制的人性化，以便對系統(tǒng)進行控制。

3 PLC控制的優(yōu)點

相較于傳統(tǒng)的泵站系統(tǒng)，利用PLC進行控制有很多的優(yōu)點。因為PLC控制器通常采用的是最先進和可靠的設備。而且在軟件應用上，通常使用的是最為先進的方法，PLC的應用對于用戶控制泵站系統(tǒng)更加的方便，最大程度的滿足了用戶的需求。PLC控制的主要優(yōu)點有以下幾個方面。

首先，利用PLC控制的泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)容易進行維護。通過PLC控制的系統(tǒng)能夠更加直觀的進行對系統(tǒng)的實時監(jiān)控。并且能夠隨時進行檢測，如果發(fā)生故障還能隨時進行維修。其次，利用PLC控制的泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)操作更加方便。利用PLC控制的泵站在操作上更加直觀。因為系統(tǒng)有很多的人性化設計，設計人機界面，有利于對整個系統(tǒng)的熟悉和掌握，容易上手，對于維護人員來說能更加高效的管理整個系統(tǒng)。最后，利用PLC控制的泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定。由PLC控制的系統(tǒng)抗干擾能力強。污水泵站所處的環(huán)境復雜并且惡劣，這就對泵站的設備提出了很高的要求。如果沒有很好的系統(tǒng)進行管理，整個系統(tǒng)就不能穩(wěn)定的進行工作，在PLC的控制下能夠保證設備在復雜的工業(yè)環(huán)境中能夠正常穩(wěn)定的工作。

4 結語

PLC在污水泵站的系統(tǒng)中應用越來越廣泛，污水泵監(jiān)控系統(tǒng)也逐步的向自動化方式邁進，靠人工來進行控制的方式也將逐步被淘汰。由PLC控制的污水泵站自動化監(jiān)控系統(tǒng)還需在工藝、設計和控制等方面逐步的進行改進，以求的對污水凈化達到最大的效率。

參考文獻

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