摘 要：为响应国家节能减排号召，实现企业生活污水再利用，本文结合工程实例介绍了厂用生活污水处理的自动控制方法，并设计开发了一套基于施耐德PLC的软硬件系统。该具有完善的系统连锁保护功能，为企业生活污水处理提供了技术支持和可靠的后台保障。

关键词：污水处理；自动控制；PLC；环境保护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.046

0 引言

2015年，习近平总书记在十八届五中全会中提出“十三五”五大发展理念之一：绿色，这也是将生态文明建设融入经济、政治、文化、社会建设各方面和全过程的全新发展理念。为了控制环境污染，实现资源可持续发展，国家颁布了一系列关于环境保护政策和法规，采取了强强有力的对策和措施，防治和控制工业废水的污染，以保障经济与环保齐头并进，协调发展。

厂用生活污水系统是企业作为耗能污染主体，主动承担环境保护义务，将生活污废水转化为可再次利用的厂区绿化用水、景观用水等进行回用。符合国家对于节能减排、收旧利废的大政方针，也有利于企业降低用水成本、环保降耗，将有限的资源循环利用，减少污染企业的能源消耗，在一定程度上减少了经营成本。

1 污水处理的工艺流程

废水自流进入格栅渠，经过格栅去除废水中的大颗粒悬浮物后，自流至进水池。进水池中原水经泵送至调节池均和水质水量后，用泵提升至一沉池。废水经过初步去除废水中所含的SS和COD后，自流进入厌氧池，厌氧池的水解微生物利用胞外酶将大分子有机物分解成小分子有机物，将长链水解为短链、支链成直链、环状结构成直链或支链，提高污水的可生化性，并去除一定量的COD，出水自流进入好氧池。通过池内微生物的生化作用降解有机污染物质，有机物经过好氧生化降解后，可将废水中的可生化降解的有机物基本去除。好氧池出水自流进入二沉池，通过重力进行固液分离，去除混合液中夹带的生物絮体及其他杂质。

2 软硬件结构及组态

2.1 控制逻辑及连锁保护

控制逻辑既要保证设备单操正常，并且在设备发生故障时能够形成逻辑联锁反应，从而实现工艺系统的自动保护控制。

（1）进水池格栅清污机1台，清污机能连续昼夜运行，也能间隔一个时段运行，且每天早9：00起运行5min。

（2）污水提升泵3台，2用1备，进水池位处于高水位4m时画面闪烁报警信号，高液位3.5m时提升泵启动2台，进水池处于低液位1m时提升泵停止运行。故障时切换备用泵。

（3）调节池供水泵4台，一体化污水处理设备为2套。一号一体化污水處理设备1用1备，轮换运行。二号一体化污水处理设备1用1备，8小时轮换运行。调节池位处于高水位4m时画面闪烁报警信号，高液位3.5m时每套一体化污水处理设备提升泵启动1台供水泵，调节池处于低液位1m时供水泵停止运行。故障时切换备用泵。

（4）二沉池反洗泵2台，#1、#2二沉池各一台。反洗泵与供水泵联锁，相对应的一体化污水处理设备的供水泵启动，反洗泵启动。反洗泵运行3min后自动停止。

（5）二沉池排泥泵2台，#1、#2二沉池各一台。累计运行6天早8：00和9：00排泥一次，每次排泥10分钟。

（6）消毒池中间水泵2台，1用1备，互为联锁。消毒池高水位报警时中间水泵启动，消毒池处于低水位时停止运行。故障时切换备用泵。

（7）清水池中水回用泵2台，1用1备，互为联锁。清水池处于高水位4m时画面闪烁报警信号，高液位3.5m时回用水泵启动，清水池处于低液位1m时停止运行。故障时切换备用泵。

（8）风机4台，#1、#2一体化污水处理设备各2台，1用1备，轮换运行。供水泵运行时，风机自动启动进行曝气，供水泵停止时停止曝气。调节池长时间缺水，供水泵停止时间超过2小时，风机间断运行，每2小时运行30分钟，以保证生物膜的活性。故障时切换备用风机。

2.2 软硬件硬件组态

硬件系统可编程序控制器（PLC）采用施耐德公司QUANTUM 140CPU67260，带有双机热备中央处理单元，冗余的电源模件，冗余的通讯模件，输入输出模件，存储器，外壳，专用连接电缆及连接件和实时操作系统等。

逻辑组态使用Unity Pro XL，画面组态为iFIX.5.5软件。操作画面如下图所示：

软件组态包括以下功能：

（1）工艺图画面。内容有P&ID图及图上的测点、阀门、泵等

状态的指示。必要的步序指示（包括执行的步序、状态、步序执行的时间，步序设定时间等）、必要的设备工作状态指示及设定等，必要的在线指导等。

（2）报警画面。报警的各种指示等，包括阀门、泵等工艺设备的故障报警、高低液位、温度、化学分析仪表等模拟量报警内容。报警画面中还有报警确认和报警使能/禁止等功能。

（3）系统诊断画面。包括上位机的工作状态，每台PLC的工作诊断以及通讯网络的诊断等信息，主要供维护人员使用。

（4）在线帮助画面。提供必要的在线帮助信息，包括各种操作指南，系统概述等信息。

（5）历史趋势画面。提供按时间查询的各种工艺参数的历史趋势曲线画面并可按要求进行打印、转贮等。

（6）报表画面。提供按时间或按事件的打印报表（包括班报，日报，周报等数据）并能随时打印。

（7）参数设定画面。对必要的工艺参数进行设定包括步序执行的设定时间、高低液位报警值等。该画面须特殊的用户帐号才能进入。

3 结束语

随着污水处理技术的发展及水资源的不断枯竭匮乏，仅仅水质排放达标已无法满足当今社会生活对于资源循环利用和环境保护的要求。本文通过应用实例，阐述了PLC技术在厂用生活污水处理系统中的软硬件使用方法，对污水处理系统应用有参考意义，为辅控网PLC控制系统设计提供了有力的技术支撑。

参考文献：

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[4]郭锡文，张付，胡乐举.施耐德PLC在污水处理控制系统中的应用[J].科技资讯，2014（12）：18.

[5]姚白莹，芮贤义.基于PLC控制和组态监控的生活污水处理系统[J].大众科技，2010（10）：134-135.

作者简介：何树勇（1984-），河北唐山人，助理工程师，主要从事电气自动化方面研究和应用。