PLC自动控制系统在污水处理中的运用分析
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摘要：PLC系统所具备的使用方便、易现场调试、适应性强、便于维修等应用优势，需要加强对PLC系统应用于污水处理实现自动化控制的研究，对此，可以从生产实际出发，通过观测PLC系统在污水处理中的应用情况，逐步完善此工艺所需的技术要点，以便能够将PLC的优点充分发挥出来，使污水处理实现均衡、高效和稳定生产。本文基于PLC自动控制系统在污水处理中的运用分析展开论述。
关键词：PLC;自动控制系统;污水处理;运用分析
中图分类号：X703 文献标识码：A
引言
随着时代的不断发展，水资源日益紧缺，利用PLC自动控制系统可以对污水处理当中的数据信息开展及时的收集工作，同时，利用该自动控制系统，对数据进行采集、分析和保存，根据采集的数据对现场设备进行自动控制，进一步提高了污水处理的自动化水平，有助于我国水污染问题的处理。
1 PLC自动控制技术概述
PLC自动控制技术，即可进行逻辑编辑的控制模式，与微型计算机具有一定的相似之处，也被成为可编辑逻辑控制器。该技术的形成，主要依赖于计算机技术、自动化技术，利用这一技术实现数据自动传输、分析、存储，提升自动化程度。在诸多工业领域，PLC自动控制技术运用广泛，有效提升生产质量与效率。通过PLC自动控制技术，其不仅具有较强的抗干扰能力，能保证系统的稳定性;同时便捷性较强，能实现人机互动。具体来说，PLC自动控制技术具有以下几个方面的特点：（1）PLC自动控制系统具有较强的抗干扰能力，能够减少故障发生的频率，能够有效的提升系统的安全性;（2）编程简单，利用梯形图编程方式进行机电控制，操作十分便捷;（3）采用特定的封装方式，适应性较强，能够适应于很多复杂生产方式;（4）系统安装设计都十分简便，能够减少维护工作量，避免不必要的浪费;（5）该系统采用统一的接线方式，提供不同端子用于链接工作。利用PLC自动控制系统，收集变频器以及传感器中相关信息，并加以分析，做出具体的控制指令，并将这些指令发送到变频器以及报警装置中，以便能够发挥作用，提升对变频器的控制效果。
2 PLC应用的优势
（1）实时性、功能较强。1台PLC控制系统是由上千个编程元件所构成，进而具备良好的控制功能，还可将其与互联网连接起来实施分散控制，最突出的是PLC控制系统与传统的继电器控制相比：可轻易改变逻辑或增加功能、控制速度快、有自我诊断功能、对程序执行的监控功能。（2）操作方法简单、便捷。当前，PLC控制系统最常见的编程即为语句表或是梯形图，使用上述编程手段的优势便是简单、便捷，并且具有较强规律性，对专业能力和理论知识的要求不是很高。同时，PLC控制系统的调试过程也非常容易，可在实验室环境下有序操作完成，便于工作人员准确观察二极管发出的信号，对于可能出现的问题及时调整改进，对于整个过程的安全稳定有着极大的帮助作用。（3）适用范围较广泛。根据相关调查显示可知，目前，PLC控制系统中的所有指标均已达到了标准状态，用户可根据自身的实际需求自主选择，进而再借助不同的系统配置来满足需求。（4）安全与可靠性较强。某种程度上，PLC控制系统还具备较强的抗干扰性能，具体可分为硬件和软件2种类型，但总体来说硬件的出现频率较低，反而是继电器等软件取得了广泛应用，进而可有效解决因接触不良导致的各种安全故障隐患。
3系统中PLC程序设计应用分析
3.1硬件设计
PLC控制站中包含较多模块，解决方案也较为多样，分为冗余解决方法以及非冗余解决方案，这一过程中MBR采用冗余解决方案，其余的均采用非冗余解决方案，则以过程中应保证CPU有两个独立接口，主频达到450MHz，时间控制在100μs，将接口实现无缝切换。
3.2软件设计
软件的设计能够实现对工艺过程快速的开发，通过图形画面的形式来加强对工艺的开发，利用图形化工具来对开发图形进行制作，从而实现对图形的更好的设计。
3.3上位机与下位机通信
PLC系统对MCGS进行选取作为上位机，实现触摸屏一体机的建立，对处理现场进行实时监测，并且通过对设备运行状态来对工作状态进行调整，从而在发现问题的时候能够及时派工作人员进行处理。下位机选取S7-1200PLC进行现场控制，该机器产自西门子公司，通过对编程软件来对污水处理系统进行灵活的程序设计，能够实现开发商控制的要求，通信過程中需要对继电器值进行转换，并且采取读写模式来进行操控。通过PLC控制MCGS灯的过程中，模式应该改为只读模式，在软件中采集OLC继电器的值即可对灯光控制。设计过程中应该对任务的重要程度进行排序，从而按顺序发出指令至传感器位置。
3.4实现
开展PLC设计工程过程中需要对水池的实际水位进行准确测量，采用低悬浮球放置于水池之中，从而通过低悬浮球的位置来对数据进行传输，以确保编辑工程的数据有效性。
4污水处理中PLC控制系统的应用分析
4.1细格栅装置的自动控制
在进行污水处理时，需要借助细格栅装置作用，起到过滤污水的作用，将自动控制系统运用在这一处理环节上，能实现合理控制水位差以及处理时间等，以便充分利用细格栅装置运用效果，做到对过滤流程的实时监控及控制。当系统自动启动除污设施时，则在系统指令驱动作用下，输送机以及脱水机将开始运转，对污泥进行有序处理。当细格栅停止运转后，需要延迟一段时间才能按停输送机和脱水机，主要是为了保证污水处理的完整性。污水处理过程中管理工作的开展可借助监控系统以及控制系统来完成，在对自控系统运行信息加以收集及分析后，能做到结合污水处理现场状况有针对性地实施管理操作，并通过控制屏落实各项管理措施。如通过利用计算机设备，可进行水位差值设定、细格栅运行时间调整等，有利于提高管理效率，并能确保污水处理过程中的管理工作全方位开展。
4.2泵房自动控制
为了加大对污水处理质量及效率的控制，则应在进水泵房装置上运用自动化控制系统，以便确保进水泵房相关性能的有效发挥，保证进水速度以及进水量等满足污水处理要求，在此基础上，达到较好的污水处理成效。对于进水泵房装置来讲，其对应的自控流程主要是对水位值进行测定的基础上，根据测定数据自动执行进水控制操作。当水位升高至正常处理量时，则PLC自控系统将触发控制按钮，促使进水泵房装置开始运行，需要严格按照水泵运行时间来合理控制水泵启动顺序，以便保证污水处理能在各装置良好运行的前提下，达到水资源回收利用的水质标准。在水位降低的情况下，水泵控制按钮将依次停止，标志着进水环节的完成。
结束语
随着智慧城市的建设，自动化控制已经成为了多种工业生产线的基础工程。不同产业的产品结构、技术要求、能源消耗、人员配合情况不通，因而，在污水处理工程自动化控制的优化过程中，要利用PLC技术的特点、根据污水处理工艺的要求进行设计优化，节约工程造价，以增强PLC技术在污水处理工程中的适应能力。
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