PLC在污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用探析

1、PLC在污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用探析【摘要】本文在總結(jié)闡釋 PLC （可編程控制器）污水 處理自動(dòng)控制系統(tǒng)軟、硬件構(gòu)成基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)重要功能及其應(yīng)用；以期對(duì)更好 的利用PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)及提高污水處理效果有所 幫助。【關(guān)鍵詞】PLC;污水處理；自動(dòng)控制系統(tǒng)；應(yīng)用 污水處理是水利源再生利用的一個(gè)重要有效途徑，當(dāng)前 我國(guó)水資源嚴(yán)重短缺形勢(shì)下， “達(dá)標(biāo)排放”已經(jīng)不能作為污 水處理的最終目的，必須考慮進(jìn)行更高標(biāo)準(zhǔn)、更高要求的處 理和利用，旨在現(xiàn)水資源的再生和循環(huán)利用。這就要求我們 要嘗試進(jìn)一步提高污水處理廠的污水處理水平，保證處理后 水資源的質(zhì)量。目前

2、，我國(guó)的污水處理廠污水處理水平、效 率普遍較低，主要原因之一就是受污水處理自動(dòng)化控制水平 不高所限，有必要通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)污水自動(dòng)化處理系統(tǒng)來(lái)提 高污水的處理質(zhì)量和效率?；赑LC的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)為上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供了契機(jī)。一、PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)概述可編程控制器（PLC是當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域中應(yīng)用比較 多的控制器類型之一，其以控制靈活、抗干擾能力較強(qiáng)、工作狀態(tài)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。PLC，確切的說(shuō)由一類可編程的存儲(chǔ)器組成，主要用于存儲(chǔ)工作程 序，如用于執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)等 操作指令， 以及通過(guò)數(shù)字或者模擬的方式輸入 / 輸出，達(dá)到控 制各類機(jī)械工

3、作和生產(chǎn)過(guò)程的目的。就基于PLC的污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)而言其構(gòu)成相對(duì)要復(fù)雜一些，其主要由硬件系 統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。1. PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件構(gòu)成一般情況下，污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)分上位監(jiān)視級(jí)和 下位控制級(jí)兩個(gè)部分，上位監(jiān)視級(jí)由兩臺(tái)工控機(jī)和一臺(tái)打印 機(jī)組成，兩臺(tái)工控機(jī)中一臺(tái)工控機(jī)使用另一臺(tái)工控機(jī)備用； 工控機(jī)全天二十四小時(shí)處于工作狀態(tài)對(duì)污水處理過(guò)程進(jìn)行 同步監(jiān)視及定時(shí)或者隨機(jī)打印系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)供工作人 員監(jiān)視污水處理廠各泵房的生產(chǎn)運(yùn)行情況。下位控制級(jí)由四 臺(tái)PLC構(gòu)成，分別放在進(jìn)水泵房、鼓風(fēng)機(jī)房、脫水車間和污 泥泵房四處。上位監(jiān)視級(jí)的兩臺(tái)工控機(jī)與四臺(tái)PLC之間通過(guò)光纖介質(zhì)進(jìn)行

4、通信。2. PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件構(gòu)成污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)軟件主要位于 PLC上, PLC控 制器使用 Wond ware 軟件進(jìn)行組態(tài)編用，該軟件以 windows NT核心版本操作系統(tǒng)為運(yùn)行環(huán)境，具備在 PC機(jī)上對(duì)PLC控 制系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)配置、程序編譯、控制和在線命令等功能。Wond ware 軟件是一套公認(rèn)的功能比較強(qiáng)大的工業(yè)控制軟件， 由于其良好的開發(fā)運(yùn)行環(huán)境和強(qiáng)大的PLC接口及通信協(xié)議，支持實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和高效完整的監(jiān)控語(yǔ)言及函數(shù)集，廣泛 的應(yīng)用于污水處理過(guò)程數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制。二、PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)的主要功能及其應(yīng)用PLC污水處理廠自動(dòng)控制系統(tǒng)以其生產(chǎn)過(guò)程自

5、動(dòng)控制、在線監(jiān)視、實(shí)時(shí)管理、及故障報(bào)警、趨勢(shì)顯示與分析、連鎖 保護(hù)和報(bào)表自動(dòng)生成等功能，完善保障了設(shè)備的正常運(yùn)行， 有效提高了污水處理效率。1. 控制方式選擇PLC污水處理控制系統(tǒng)提供了兩種控制方式，分別是中 心控制和站點(diǎn)控制；其中中心控制、站點(diǎn)控制兩種控制方式 都設(shè)計(jì)了手動(dòng)和自動(dòng)兩種選擇，手動(dòng)控制作為自動(dòng)控制的一 種補(bǔ)存在，方便控制系統(tǒng)的人為介入，同時(shí)也為系統(tǒng)維護(hù)提 供了極大便利。2. 在線監(jiān)視功能在工控軟件支持下，中控室的計(jì)算機(jī)屏幕上可以動(dòng)態(tài)顯 示工藝流程變化，并提供圖像支持，使工作人員可以實(shí)時(shí)在 線的觀察污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、儀器儀表檢測(cè)數(shù) 據(jù)等重要參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)中控室計(jì)算機(jī)屏幕

6、顯示的污水處理 系統(tǒng)工作異常情況做出調(diào)整應(yīng)對(duì)。3. 實(shí)時(shí)管理功能PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)芫€工藝資料及處 理的數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析、 歸類，并存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)方便管理使用。（ 1）管線狀態(tài)參數(shù)的顯示；如污水處理廠線路走向、 全線設(shè)備構(gòu)成及全線工藝流程等圖表、數(shù)據(jù)。（2）操作過(guò)程實(shí)時(shí)記錄；對(duì)污水處理過(guò)程中涉及的各 項(xiàng)操作按著時(shí)間順序進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，并存入到數(shù)據(jù)庫(kù)中，必 要時(shí)可以進(jìn)行打印；做到污水處理全程操作有據(jù)可查、確保 工作人員安全規(guī)范操作。（3）借賬號(hào)、密碼設(shè)置操作別； PLC污水處理自動(dòng)控制 系統(tǒng)中的所有操作都設(shè)置了保密級(jí)別，分別為操作員和系統(tǒng) 維護(hù)員兩個(gè)級(jí)別；操作與維護(hù)相分離，使用各自帳號(hào)

7、、密碼 登錄，不同級(jí)別帳號(hào)、密碼可以完成的操作不同，系統(tǒng)全程 記錄進(jìn)入人員的操作信息；這樣做的目的之一是防止無(wú)關(guān)人 員進(jìn)入，特別是防止非法人員進(jìn)入系統(tǒng)、破壞系統(tǒng)。4. 故障報(bào)警功能對(duì)于工作過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)故障，PLC污水自動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)按著事先制定的預(yù)案啟動(dòng)故障報(bào)警功能并對(duì)故障進(jìn)行初 次處理，主要采用顯示報(bào)警聲音、畫面方式提示工作人員對(duì) 故意進(jìn)行處理。系統(tǒng)中報(bào)警窗口的設(shè)計(jì)分為當(dāng)前報(bào)警和歷史 報(bào)警兩個(gè)；當(dāng)前報(bào)警只顯示目前仍存在的報(bào)警信息，歷史報(bào) 警則顯示的是經(jīng)過(guò)處理的、復(fù)位的報(bào)警信息，當(dāng)前報(bào)警一旦 被處理就會(huì)在當(dāng)前報(bào)警信息中消失，而顯示的歷史報(bào)警信息中。5. 趨勢(shì)顯示分析功能PLC污水處理自動(dòng)控制系

8、統(tǒng)中設(shè)計(jì)了提供趨勢(shì)顯示分析 功能，分別以歷史趨勢(shì)圖和實(shí)時(shí)趨勢(shì)顯示，主要以曲線方式 顯示；歷史趨勢(shì)記錄顯示的是設(shè)備、儀器、儀表過(guò)去的運(yùn)行 狀態(tài)，也可以查看過(guò)去某一時(shí)刻的設(shè)備、儀器儀表的具體趨 勢(shì)。實(shí)時(shí)趨勢(shì)則記錄顯示的是當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中各設(shè)備、儀器 儀表的工作狀態(tài)變化；可以依據(jù)實(shí)時(shí)趨勢(shì)信息對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào) 度管理。6. 連鎖保護(hù)與報(bào)表生成功能PLC污水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中的連鎖保護(hù)功能，主要是 為了防止某臺(tái)泵發(fā)生故障導(dǎo)致液體外溢、抽干水池及損壞等 事故發(fā)生而設(shè)計(jì)；連鎖保護(hù)功能啟動(dòng)情況下，某控制環(huán)節(jié)中 一旦某臺(tái)泵或相應(yīng)控制回路出現(xiàn)故障，該環(huán)節(jié)的所有泵及電 磁閥會(huì)立即停止工作， 待該故障被完全排除進(jìn)行 “故障復(fù)位” 按鈕確認(rèn)后，相關(guān)泵、電磁閥才會(huì)恢復(fù)正常工作狀態(tài)。報(bào)表 自動(dòng)生成則是該系統(tǒng)的一項(xiàng)基本功能，主要配