化工厂污水处理站自动控制系统

化工厂污水处理站自动控制系统
作者：吕新明
来源：《科技风》2018年第35期
摘要：本文着重探讨了化工厂处理污水的工艺与流程，包括自动控制系统组态软件监视功能、自动系统硬件设备、现场检测控制设备等。

关键词：化工厂；污水处理；自动控制系统
现阶段，化工厂的数量在逐渐增加，其环保问题逐渐受到了广泛的关注，对工业污水的处理与净化是目前所面临的主要问题。

对化工厂的污水处理进行实时性的管控与自动化监测，能够使处理能耗得到有效降低，保证污水处理效率。

在通常情况下，化工厂当中的污水处理工艺具体由进水、曝气、沉淀、排水、闲置这几部分构成。

对污水的实际处理效果，需要对化工厂污水介质以及运行参数进行深入分析，主要包括以曝气强度以及反应段时间等参数。

在处理化工厂污水的过程中，通常运用PLC作为处理采集元件，触摸屏或者计算机作为监控元件。

在通常情况下构成以计算机或者PLC为核心的自动监控系统，并且需要对互联网技术进行充分的使用，将污水处理的相关信息参数传输到全厂的控制室当中。

本文所阐述的化工厂污水处理自动控制系统，主要结合其设备安装的地理环境、控制点、工艺流程，运用现代化的控制管理技术，将其系统化的分成监测层与管控层，实时性的进行监测与管控。

管控层拥有一些PLC子站，能够对厂内的监测点、设备进行有效的监测、控制，对信号进行采集，对生产设备进行有效的控制。

监测层位于污水处理站的控制室当中，能够对污水处理流程进行有效的监测，并且能够将污水处理站的运作情况向全厂的中心控制室传输。

一、化工厂污水处理站自动控制系统概述
现阶段的化工厂污水处理系统在底层，主要运用工业以太网以及现场总线的技术，在上层运用稳定的监测组态软件，从而使化工厂污水处理站自控系统分为现场层与控制层。

（1）现场层的监测及控制执行系统。

现场层往往由控制设备、一次仪表（包括传感器、变送器等）构成。

主要功能包括上传采集数据，实时性的监测与采集参数、状态。

通过对控制层指令的接受，从而控制执行机构。

化工厂污水处理站往往有着很少的采集量，因此通过对中小型PLC有效运用，就可以达到控制与监测的需求。

因此运用三菱FX2n系列的PLC为最优选择。

这一系列的PLC为高性能可编程集成性控制器，将输入输出、电源、CPU融为一体，并且有着极佳的通讯功能，有着256点的输入输出两，能够使定位控制、模拟量控制等特殊控制得到有效实现。

这一系列的PLC还能够进行在线程序的修改。

（2）控制层程序处理及控制系统。

控制层能够对系统功能的核心部分进行妥善的管理，能够管控污水处理各阶段的流程，结合控制及设置的命令或参数，可以有效的控制污水生产流程，并且对监测数据与现场状态进行实时性的显示。

人机接口由控制级进行提供，从而实现外部与控制系统进行信息交换的界面。

通过计算机组成，控制层对主站进行控制，并且运用现场层与总线的设备进行通信。

运用互联网能够将数据传送到全厂的控制室当中。

针对那些中小型化工廠，及时缺乏全厂控制室，触摸屏也能够成为污水处理站控制级的硬件设施，能够通过触摸式在液晶显示屏上进行管理与操作。

在通常情况下，控制层运用标准组态软件，结合相关参数的设置，对污水处理工艺流程进行有效控制，从而使污水处理流程当中的各项功能得到有效实现。

二、污水处理自动控制系统硬件构成
（一）现场层PLC的具体功能
FX2n（FX2n-128M）隶属于中小型集成型PLC系统，能够与中等性能应用的要求相符。

主要包含以下几种功能：
（1）输入输出256点。

（2）内置RAM存储器（8000步），后备电池。

在对选件盒进行使用的过程中，能够达到16000步。

（3）实时时钟，内置于基本单元当中，具备闰年调节能力，对应于公历四位。

（4）有27种基本指令，有128种应用指令。

（5）停止开关/内置运行（也具备停止功能/外部运行）。

（6）可以在程序运行的过程中对程序进行修改
（二）控制层主站功能描述
（1）运用液晶显示器以及计算机来对主站进行控制，计算机配置必须高于CPU主频
2G，硬盘需要达到80G以上才能与标准相符。

（2）假如使用触摸屏，通常运用三菱公司的触摸屏，方便和PLC进行通讯。

触摸屏需要具备以下几种功能：256色彩显示，通常情况下为10.4有效面积，具备可远程通讯、网口、USB口。

三、软件编程
（1）软件编程主要包括工作站编程（触摸屏）与PLC编程。

（2）PLC编程。

在化工厂污水处理站自控系统当中，其中的PLC程序管理运用FX2n进行编程控制，这一编程软件能够提供在线以及离线编程，拥有梯形图、功能块、语句表这三种编程方式，本文所介绍的控制系统主要通过梯形图来编程。

（3）工作站（触摸屏）软件组态。

对人机接口以及工作站的要求标准，能够对现场层的数据进行搜集，能够打印、查询、储存了，使数据；具备远程操控能力；能够对生产过程中的
工作曲线进行显示。

所以，在自动监控系统当中，运作过程中的组态软件是系统当中的数据转发中心、远程监视中心以及数据搜集中心。

运作装填的监控组态和各式各样的检测、控制设备（智能仪表、PLC等）共同组建出能够迅速响应的控制中心。

该控制系统能够对现成组态软件进行有效使用，也可以经由污水处理技术提供方面进行技术的研发。

四、网络通讯系统
通过工业以太网的运用，化工厂污水处理站能够进行远程通讯。

工业以太网属于开放式的通讯网络，其有着非常高的可靠性优势，并且速度高，有着非常广阔的使用范围，开放性强，容易进行扩展。

五、结语
总而言之，自动控制系统在化工厂污水处理站中的应用，能够使污水处理系统在运作的过程中更加的可靠与安全，并且能够使出水的水质能偶与相关标准相符，使物料与能源的消耗得到有效的降低，使管理工作者的劳动生产率得到有效的提升。

水处理系统的质量，不仅具有精准的系统结构，还必须具备可靠与完善的处理方式。

本文所运用的可编程程序控制器（PLC）对以往难维护、造价高、结构复杂的继电器控制进行了有效的替换，从而有效降低了资金的投入，使设计得到有效简化，从而使控制的准确性与灵敏性得到有效保障，并且检修维护的过程中较为便捷。

参考文献：
[1]史彬印，陈明，刘永刚.自动化控制技术在煤化工厂污水处理中的应用[J].黑龙江科技信息，2016（27）：172.
[2]郝新健，李志伟.自动化控制技术在化工厂污水处理中的应用[J].产业与科技论坛，2015，14（04）：63-64.
[3]冯大明.自动化控制技术在煤化工厂污水处理中的应用[J].河南科技，2016（07）：132-133.。