基于PLC的污水处理控制系统研究

基于PLC的污水处理控制系统研究

发表时间：2019-05-28T16:31:12.157Z 来源：《建筑细部》2018年第22期作者：董兴凯

[导读] 相关人员加大了对污水处理控制系统的重视力度，并通过对污水处理相关工艺以及相关技术的有效研究，对基于PLC的污水处理控制系统进行了有效分析，以确保能够为污水处理效果以及污水处理效率的有效提升提供保障。

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摘要：近年来，随着人们环保意识的不断提升，人们对污水处理的重视程度也越来越高。所以，相关人员加大了对污水处理控制系统的重视力度，并通过对污水处理相关工艺以及相关技术的有效研究，对基于PLC的污水处理控制系统进行了有效分析，以确保能够为污水处理效果以及污水处理效率的有效提升提供保障。

关键词：PLC；污水处理；控制系统

引言

随着我国现代化社会经济的不断进步与发展，我国环境污染的问题愈发严重，所以污水处理及控制工作的顺利进行便显得尤为重要。在此情况下，相关人员将PLC污水处理控制系统引入到了污水处理工作中，并加大了对其的研究力度，以促进污水处理效率以及污水处理效果的有效提升，进而实现减少污染、节约水资源的目的。

1 污水处理工艺

1.1 比较常用的污水处理工艺

对于污水处理来说，不同的处理对象和处理环境，所需要应用的污水处理技术也是不同的。所以在对相应的污水处理工艺进行合理选择的过程中，一定要根据实际情况对当地的实际条件进行充分考虑。一般来说，污水处理中使用比较频繁的污水处理工艺便是传统方式下的污泥处理工艺，其处理方法一般所采用的是生物处理法，有的时候会利用物理处理的方法以及化学处理的方法对其加以辅助。在此过程中，曝气池与沉淀池是该污水处理工艺中不可或缺的组成部分，若是该污水处理工艺离开了曝气池与沉淀池，便无法发挥其实质性作用。在利用该工艺对污水开展处理工作时，曝气池中的微生物会在吸附污水中有机物的同时将其氧化成无机物，而后会在沉淀池中发生微生物絮体下沉的现象，在经过一定的时间后便可以输出定量的清水。在此条件下，为了使曝气池中污泥的浓度能够一直保持稳定，相关人员需要在曝气池中对沉淀池中经过沉淀后的部分活性泥进行回流。

1.2 污水处理工艺的控制难点

通常情况下，在污水处理的过程中，所涉及到的控制系统具有规模比较大、流程比较复杂、工艺位置比较分散、产量比较多等特点，所以其控制难度比较大。就目前来看，现阶段所使用的传统方式下的污水处理控制系统，在实际应用的过程中存在控制过程比较短暂、控制工序比较繁琐等特点，再加上部分用于检测的仪器设备存在设备过于老旧、误差现象严重等问题，就会造成污水控制系统的实时性以及精准度出现难以把握情况。所以，相关人员需要根据实际情况对污水处理控制对象的特性进行有效研究，并结合所研究出的数据对参数进行合理控制，以确保其控制质量的有效性。此外，在对污水进行处理的过程中总是会涉及一些与生化反应有关的处理过程，比如，污水在曝气过程中发生的反应是一个大滞后的过程，所以在选择处理工艺的过程中既要保证其污水处理的控制效果，也要保证其污水处理控制策略的简单化，这便是相关人员需要研究并攻克的一项重要课题。

2 基于PLC的污水处理控制系统

对于现阶段污水处理来说，其工艺环节的复杂度越来越高，既要求控制对象要具备一定的开关量与模拟量，也要求控制系统要具备相应的顺序摔制、实时控制、开环控制以及闭环控制，这便加大了对污水处理控制系统的设计难度。此外，在污水处理控制系统实际运行的过程中，需要对大量的参数进行检测及控制，再加上各个控制设备与工艺位置之间的距离都比较远、也比较分散，就使得污水处理工作对污水处理控制系统的要求越来越高。

2.1 系统方案的设计

在对PLC污水处理控制系统结构进行设计的过程中，应将集散控制系统的形式作为整个控制系统的基础性网络结构，并在实际设计的过程中对污水处理控制的可靠性与合理性、人机交互的友好性以及污水处理过程中信息与数据传输管理的有效性进行综合考虑，以确保所设计出的污水处理控制系统方案能够满足实际需求。一般情况下，PLC污水处理控制系统一般是由4个控制站组成相应的现场控制层，在实际工作的过程中它们是独立工作的状态。在此条件下，1#控制站所负责的主要工作是对加压泵站进行有效控制，并在此过程中对泵池各个电气设备的启动状态和停止状态以及信息数据的收集情况进行有效控制。2#控制站所负责的主要工作是对综合调节池以及厌氧池进行有效控制。3#控制站所负责的主要工作是对气浮设备间进行有效控制，包括排水指标的有效检测以及接触氧化氢的有效控制等工作内容。而4#控制站所负责的主要工作是对污泥处理间进行有效控制。在此过程中，每一个现场控制站是可以以独立工作或操作的方式完成相应的污水处理控制任务的，并且会通过工业以太网与操作站之间的通讯功能实现在本地就可以进行远程操作的功能，以提升控制站的稳定性与可靠性。在此情况下，相关人员应设计出相应的远程信息监视层，其主要作用是为了对排水指标进行有效监视，以确保其排水指标能够达到相应的指标要求。并在设计的过程中利用GPRS通讯将远程信息监视层与操作站联系在一起，将污水处理过程中所产生的相关数据通过以上传输功能发送到远程信息监视层的存储数据库中，以供相关部门进行有效观察，并对其进行有效分析。此外，在对整个控制系统进行设计的过程中应利用模块化的方式对其进行有效设计。这样在实际优化的过程中，只需要对其进行单独优化即可，并不需要对整个系统进行统一优化。

2.2 系统的远程操作

对于远程操作来说，它主要是通过对以太网与现场控制站的有效连接，利用OPC协议的方式来实现信息数据的通讯功能，这样能够使其通讯功能以及操作站的有效性和稳定性得到保障。此外，操作站的软件主要包括以下两部分：第一部分是监控系统的部分，该部分对于网络用户是全部开放的，并且由四个PLC现场控制器、一个GPRS通讯以及多台工业控制计算机组成。而第二部分是计算机监控系统的部分。对于这部分系统来说，网络用户需要根据实际情况监视现场设备的运行状态以及信息数据的传输状态，并对其进行有效控制，以确保