基于PLC的電氣自動化控制水處理系統(tǒng)探討

全平

摘要：近年來，現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展迅速，我國的科學技術(shù)的發(fā)展也十分的迅速。在自動化控制水處理系統(tǒng)需要實現(xiàn)手動控制與自動控制之間的實時切換以及轉(zhuǎn)變，滿足不同條件下的操作要求。通過控制形式變化的方式實現(xiàn)水處理的功能，提高水處理自動控制系統(tǒng)控制的靈活性和科學性。同時，系統(tǒng)控制還需要做到對相應(yīng)的控制方式和工藝參數(shù)進行及時調(diào)整，并手動對各個單元進行單獨操作，設(shè)置自動報警機制，有效解決各個區(qū)域中存在的問題。沒有經(jīng)過凈化處理的天然水含有雜質(zhì)，這種水如果進入水汽循環(huán)系統(tǒng)，將會造成各種危害。反滲透技術(shù)是目前比較先進和最有效節(jié)能的膜分離技術(shù)。通過高于溶液滲透壓的作用下，依據(jù)其他物質(zhì)不能透過半透膜，將這些物質(zhì)和水有效地分離開。

關(guān)鍵詞：PLC;電氣自動化控制;水處理系統(tǒng)探討

社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展使得工業(yè)和生活用電需求不斷增長，對高規(guī)格、高性能的電氣自動化控制系統(tǒng)的要求也越來越高。水處理系統(tǒng)的較快發(fā)展不但為新技術(shù)的出現(xiàn)提供可能，還對環(huán)境治理方式的優(yōu)化起到了積極促進作用，從而在一定程度上促進了生產(chǎn)力的提升和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。而為了更好地使水資源得到凈化，采用基于PLC技術(shù)的自動化處理系統(tǒng)所發(fā)揮的作用要遠遠大于以其他自動化控制技術(shù)為基礎(chǔ)的處理系統(tǒng)。PLC技術(shù)主要是通過利用電氣的自動控制實現(xiàn)能源的優(yōu)質(zhì)使用，提高能源使用效率。

1 PLC技術(shù)的概念及特點

PLC的全稱是“可編程邏輯控制器”，從名字就不難看出，這項技術(shù)的使用與計算機技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，那么由此推論，PLC應(yīng)該是非常智能化的技術(shù)，事實也確實是如此。PLC技術(shù)的應(yīng)用其實就相當于是一臺微型計算機的應(yīng)用，它具有自動控制的能力，在一定程度上，它可以減輕相關(guān)工作人員的工作壓力，減少相關(guān)工作人員的工作量，并且因此被廣泛接受并受到了一致好評。PLC技術(shù)也是一項功能非常強大的技術(shù)，具體有以下幾種特點：（1）PLC的運行非常穩(wěn)定，不容易受到外界因素的干擾，也就是不存在太多的變數(shù)。與大多數(shù)自動控制系統(tǒng)相同，在運行的過程中，需要極其穩(wěn)定的環(huán)境，任何的變數(shù)都有可能會導致整個系統(tǒng)的紊亂，有了PLC技術(shù)的投入使用，可以有效地減少了由于不穩(wěn)定導致的失誤，這是相關(guān)行業(yè)非常希望看到的，雖然PLC技術(shù)也不能夠百分之一百地保證不會出錯，但其穩(wěn)定性已經(jīng)遠遠超過了其他技術(shù)，并且在運行的過程當中PLC技術(shù)還可以自行進行故障的排除和檢查，以保證其的穩(wěn)定性更上一層樓。（2）PLC技術(shù)的適應(yīng)性非常強，針對功能方面，PLC技術(shù)的功能非常齊全，適合使用。PLC出現(xiàn)的時間是上世紀七十年代左右，可以看出來，在所有智能化技術(shù)當中，PLC的產(chǎn)生是遙遙領(lǐng)先的，從上世紀七十年代至今，PLC經(jīng)歷了時間的洗禮與考驗，得到了比較充分的發(fā)展，尤其是近年來信息技術(shù)和計算機技術(shù)的普及，更是為PLC的發(fā)展提供了有利條件，使之更加完善。也正是因為如此，PLC可以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和類型，因此得到了人們的廣泛使用。（3）PLC讓自動控制系統(tǒng)的構(gòu)造更加簡單，在維護過程中也比較簡單。PLC當中，儲存邏輯代替了接線邏輯，讓整個自動控制系統(tǒng)的構(gòu)造更加好理解，這樣一來，在系統(tǒng)維護過程當中，所有的步驟都能夠有效地得到簡化，方便相關(guān)工作人員進行日常的維護。

2 PLC在環(huán)保工程應(yīng)用中的常見問題

2.1自動控制旋流沉砂池

在污水處理過程中，通過發(fā)揮旋流沉砂池裝置的作用，可以實現(xiàn)污水的有效沉淀。旋流沉砂池在開展自動運行時，攪拌葉輪會長期處于運行狀態(tài)，通過控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)定時啟動排砂處理。而且還能有效控制砂水分離器等相關(guān)設(shè)備，如排砂閥門、沖洗水、排砂泵以及旋流沉砂池等相關(guān)設(shè)備，利用現(xiàn)場控制柜自帶PLC，可以對這些設(shè)備進行聯(lián)鎖控制。同時針對污水處理過程的處理情況和處理環(huán)節(jié)，通過自動控制這些裝置，可以有效保證這些裝置的靜止或運行狀況，從而有效保證污水處理的質(zhì)量。

2.2自動控制氧化曝氣量

在開展污水處理作業(yè)時，通過輸入氧氣，可以保證系統(tǒng)處于最大的靈活性態(tài)度。因此，操作人員可以根據(jù)污水處理的實際情況，設(shè)定系統(tǒng)的實際負荷條件和實際需氧量，進而有效控制系統(tǒng)的氧氣輸入量，通過發(fā)揮PLC自動控制系統(tǒng)的作用，可以有效自動控制曝氣機的轉(zhuǎn)速，一旦氧氣量較少時，可以通過調(diào)整轉(zhuǎn)速的方式，來達到增加系統(tǒng)氧氣量的目的。如氧氣量過大時，可以以此方式來減少氧氣量。要保證合理的氧氣量，可以通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)指標方式來實現(xiàn)。即根據(jù)氧化還原電位以及溶解氧的濃度情況來調(diào)節(jié)指標，利用自動控制系統(tǒng)，來保證實際需氧量和系統(tǒng)充氧能力的相協(xié)調(diào)，以此來提高能源的利用率。

2.3應(yīng)用SBR法處理污水的過程

SBR污水處理法的結(jié)構(gòu)相對來說比較復雜，主要的組成部分分為初次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池、污泥回流、剩余污泥排放這幾個相關(guān)零件，這幾個部分共同組成了一個有機的整體，通過相互的合作以及一層一層地推進，完成了污水向凈化水的轉(zhuǎn)變過程。具體來說，凈化污水經(jīng)歷的第一個系統(tǒng)，是初次沉淀池，顧名思義，初次沉淀池聽起來就是一個將污水進行粗加工的區(qū)域，所以在初次沉淀池當中，污水只能得到小面積的凈化，在具體一點兒也就是說，初次沉淀池可以過濾掉污水里面含有的原生懸浮物，當然，如果是在污水中存在的這類懸浮物比較少或者是不存在的情況下，那么這第一道工序則起不到什么作用，就需要依靠接下來的步驟來進行進一步處理。接下來污水會直接進入曝氣池，這時候的污水可能存在著一定量活性污泥，也就是混合物的狀態(tài)，進入曝氣池之后曝氣池中的曝氣閥會直接沖入空氣，讓污水和活性污泥的混合液在經(jīng)過充分攪拌，直到均勻之后，就會再次進入沉淀池，這個時候經(jīng)過一定時間的沉淀之后，污泥以及其他殘渣會下沉到底部，與水分離，這時候上層的水就已經(jīng)是凈化之后的凈化水了，而下面的沉淀物這個時候如果沒有得到及時的處理，就很有可能會原路返回，又一次流入上一階段，這樣會導致接下來處理的污水混合物當中的污泥越來越多，按照以往的比較傳統(tǒng)的處理方案來說，需要運用時間程序來控制，但是隨著技術(shù)的進步，我們現(xiàn)在可以應(yīng)用PLC和SBR，SBR法污水處理系統(tǒng)是一種非常繁雜的動態(tài)系統(tǒng)，這也就導致相關(guān)工作人員根本沒有辦法去建立一個十分精密的數(shù)學模型。

3結(jié)語

綜上所述，在人民群眾和生活質(zhì)量普遍提高的如今，人們對用水的質(zhì)量要求也在不斷提升，經(jīng)實踐證明，在以水處理系統(tǒng)為例的環(huán)保系統(tǒng)中應(yīng)用PLC技術(shù)，并將其較強的適應(yīng)性、可靠性以及可編程的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，可以在實時監(jiān)控水處理的基礎(chǔ)上，促進水處理成效的全面提升。雖然基于PLC的水處理系統(tǒng)還不夠完善，但在不斷發(fā)展研究的過程中，PLC電氣自動化控制水處理系統(tǒng)的創(chuàng)新與優(yōu)化是必然趨勢，控制的精準程度與預警功能也一定會隨之強化，進一步達成環(huán)保工程高效率與高質(zhì)量的工作。

參考文獻：

[1]譚偉.基于PLC的污水處理廠自動控制系統(tǒng)[J].電氣工程智能化，2018（07）：35-37.

[2]王釗.污水處理控制系統(tǒng)中PLC的應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用，2018（4）：61-62.

[3]張警晶.PLC下的污水處理控制系統(tǒng)分析[J].綠化建設(shè)，2018（4）：239.

（作者單位：中化環(huán)境科技工程有限公司）