污水泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念與實(shí)現(xiàn)方法

郭子然

【摘 要】隨著城市化的不斷加快，對(duì)城市污水以及工廠排放污水的處理成為了一項(xiàng)較大的難題。應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效的緩解這一問(wèn)題，在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，其運(yùn)行的首要目標(biāo)就是保證系統(tǒng)的安全性、高效性，現(xiàn)以某污水泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)為例進(jìn)行詳細(xì)的分析，闡述污水泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念以及實(shí)現(xiàn)方法，希望為以后的研究做出參考以及借鑒。

【關(guān)鍵詞】污水泵站 自動(dòng)化控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)理念 實(shí)現(xiàn)方法

因受到工藝要求以及地理位置的影響，許多大、中型城市多興建污水泵站，為了實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守，都需要應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，而自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行的首要目標(biāo)就是保證其安全性以及高效運(yùn)轉(zhuǎn)性[1]。以某污水泵站為例，對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行分析。

1污水泵站的控制工藝分析

在污水中，有大量的固體垃圾，需要通過(guò)格柵進(jìn)行過(guò)濾，再借助皮帶機(jī)將垃圾運(yùn)輸至垃圾箱，經(jīng)過(guò)過(guò)濾之后的污水都會(huì)在污水集水池內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)污水的水位達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，就需要啟動(dòng)一臺(tái)或者多臺(tái)的潛水泵進(jìn)行排水處理。一般，污水泵站的設(shè)備分為兩種工作模式，自動(dòng)以及手動(dòng)[2]。當(dāng)處于自動(dòng)模式時(shí)，改用PLC進(jìn)行自動(dòng)控制以及執(zhí)行一定的指令。

2對(duì)污水泵站的設(shè)備組成以及控制要求的分析

2.1污水泵站的設(shè)備組成

（1）進(jìn)水閘門(mén)。能夠起到對(duì)污水進(jìn)水短時(shí)間阻斷的效果，為格柵除污機(jī)以及污水泵等設(shè)備的維修提供時(shí)間[3]。

（2）進(jìn)水渠道。進(jìn)水渠道是地下管道中污水進(jìn)入集水井的通道，進(jìn)水渠道被不銹鋼格柵分割為內(nèi)外兩個(gè)區(qū)域，需要分別安裝超聲波液位差計(jì)，以對(duì)格柵前后的液位差進(jìn)行測(cè)量。

（3）集水井。在井內(nèi)將4臺(tái)潛水排污泵并排放置，同時(shí)啟動(dòng)3臺(tái)，將其中1臺(tái)留作備用，也需安裝超聲液位計(jì)于集水井的內(nèi)壁位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)集水井污水液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

（4）除污機(jī)。在泵站中，最不可缺少的就是鋼絲繩牽引式的格柵除污機(jī)，以便處理附著在格柵上的污物或者進(jìn)水渠道中的垃圾。避免其流入集水井中。

（5）機(jī)器間。建立于集水井的上部位置，主要作用就是檢修以及控制污水泵的操作。

（6）控制室。在控制室內(nèi)需要有2臺(tái)低壓進(jìn)線柜以及1臺(tái)聯(lián)絡(luò)柜，3臺(tái)其他動(dòng)力開(kāi)關(guān)柜以及污水泵，1臺(tái)功率因數(shù)補(bǔ)償柜以及PLC控制柜[4]。

（7）變壓器房。在泵站需有2臺(tái)315千伏安的電力變壓器，以使泵站工作的可靠性得到保障。

2.2對(duì)控制要求的分析

在污水站的控制中，需充分利用PLC，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)格柵前后液位差的檢測(cè)，對(duì)格柵上的垃圾進(jìn)行清理。還可以利用PLC的功能，自動(dòng)投切污水泵的水位、狀態(tài)、閘門(mén)位置、電網(wǎng)狀況等。利用CRT彩色顯示，對(duì)整個(gè)污水泵站的工作狀態(tài)進(jìn)行記錄。在中心控制室可以對(duì)各個(gè)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并執(zhí)行調(diào)度命令。

3 PLC的程度設(shè)計(jì)分析

在潛水泵的使用上，不應(yīng)該過(guò)于頻繁的啟動(dòng)，當(dāng)設(shè)計(jì)污水泵站自動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí)，首先需要對(duì)控制對(duì)象以及需實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行確定。在功能實(shí)現(xiàn)的方法上，需要對(duì)PLC進(jìn)行充分的利用。一般泵站的控制對(duì)象需要保證3臺(tái)潛水泵，每臺(tái)30千瓦，格柵除污機(jī)2臺(tái)，還需要一些必備的閥門(mén)等。潛水泵的自動(dòng)化功能實(shí)現(xiàn)方法為：以集水池水位為基礎(chǔ)，由PLC程序?qū)ν度脒\(yùn)行泵的臺(tái)數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制，有PLC程序?qū)€(gè)泵的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行控制，使其保持大體一致，將潛水泵互作備用，當(dāng)一個(gè)泵不能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可自動(dòng)的向其他泵切換，因此，當(dāng)任意一臺(tái)泵有故障出現(xiàn)時(shí)，都會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定影響。系統(tǒng)中的各項(xiàng)參數(shù)以及各泵的啟停都可以在人機(jī)的界面上進(jìn)行設(shè)定，此外，還具備一定的報(bào)警以及記錄故障的功能。在閥門(mén)的設(shè)計(jì)上，就不涉及到自動(dòng)控制，還需要手動(dòng)或者借助人機(jī)界面進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制[5]。

4對(duì)于人機(jī)界面組態(tài)程序設(shè)計(jì)以及應(yīng)用

在人機(jī)界面能夠?qū)⒄麄€(gè)生產(chǎn)工藝流程以及設(shè)備的運(yùn)行情況充分的展現(xiàn)出來(lái)，對(duì)潛水泵進(jìn)行控制時(shí)，可以將其所有的參數(shù)展現(xiàn)出來(lái)，還能夠通過(guò)觸摸屏對(duì)各泵的啟停進(jìn)行控制，對(duì)于格柵機(jī)進(jìn)行控制時(shí)，也同樣可以看到所有的參數(shù)，并對(duì)格柵機(jī)的啟停進(jìn)行控制，還可以觀察到格柵機(jī)在柵前柵后水位差以及時(shí)間的運(yùn)行情況?？梢岳脜?shù)設(shè)定畫(huà)面對(duì)系統(tǒng)中應(yīng)用的工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，刷新泵累計(jì)運(yùn)行的時(shí)間、管理用戶以及復(fù)位設(shè)備故障等。曲線顯示界面能夠?qū)Ω鞅玫碾娏鳌⒏鞒厮坏淖兓闆r顯示出來(lái)，對(duì)于故障報(bào)警界面，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的時(shí)間以及原因等進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便故障排除時(shí)使用。需注意，對(duì)于各個(gè)界面的控制還需獲得一定權(quán)限才能夠操作，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供保障。

5結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，在污水泵站的自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PLC發(fā)揮了較為重要的作用，改變了傳統(tǒng)落后的手工操作，使污水泵站日常運(yùn)營(yíng)的成本得以降低，泵站也實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的控制，減少了人員的使用，使系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全、可靠，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。相信在未來(lái)的發(fā)展中，PLC技術(shù)會(huì)有更大的進(jìn)步，將污水泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及運(yùn)行情況加以完善，為企業(yè)的經(jīng)營(yíng)以及社會(huì)的發(fā)展創(chuàng)造更大的效益。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 牛明達(dá)，馮波，金婷婷等.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在城市生活污水處理中的應(yīng)用和改造研究[J].北方環(huán)境，2011，（11）：202-202..

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