马洪涛+张子良+张福超+李玺梅

摘 要：近年来污水处理工程和信息化技术高速发展，自动化也被广泛运用于在污水处理中。众所周知生活污水处理属于变化多端且繁琐的过程，过去大多数使用的是仪表控制，手动控制方式为主，这就要求工人拥有大量的实践经验和专业的常识，该方法造成生产效率不高，且处理污水质量稳定性极差，甚至信息分散。想要提升工作质量，减小成本投放，就一定要使用领先的技术和一流的设备，建造PLC自动化污水处理厂。

关键词：PLC；自动化控制系统；污水处理厂

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.14.021

由于现代工业的发展日新月异，城市化进程大幅度加深，污水问题日趋严重，在这样的大环境下，污水处理引发社会各界的热议，于是污水处理厂应运而生且层出不穷，成为现代都市中一项必不可少的基础设施。污水处理厂的营业要求具备较高的自动化控制状态，因此，需要根据在PLC的自动化控制系统上完成分析研究，从而达到对污水处理整个流程的全面、自动化控制。PLC技术是运用可编程逻辑控制器的内存功能，来完成整个计算和调控，并按时和核算，然后借助信息或数字模拟式输入或传输控制一系列机械或生产过程的技术。

1 污水的三级处理

在污水处理流程，由于处理程度存在区别，大致可分为三级处理：所谓“一级处理”，就是借助有关物理处理用于去除污水中置于悬浮状态的固态污染源。收到该级处理信号后，禁止直接排放；那么二级处理，指的是去除以胶体或溶解状态存在的有机污染源，一般能实现临近100%，使得这一指标全面符合排放标准；三级处理，主要就是去除2种污染物，其一是难降解的有机物，其二是以氮与磷为主的可溶性无机物。常用的处理方式包括混凝沉淀法、砂滤法和离子交换法等[2]。

污水处理流程概述。首先，让污水通流经水管道汇集到污水池，利用格栅电机完成设备提前处理，过滤其中的漂浮物和颗粒状的固体；其次，运用重力原理把污水运送到预曝气池，完成沉积环节；最后，使用离心泵把水运送到生物接触氧化池完成生物氧化工作，将其中的一些化学污染物排净，最终实现清液和污泥两种，第一种被传输到斜管沉积池，而第二种就被输送到脱水机为了实现固体和液体的有效隔离，而且放入对应的化学物品使污泥迅速凝结成块，分离水循环到沉积池执行后续处理，然而脱干后的污泥要进行消毒后才能会被输送出。

2 基于PLC的污水处理自动化控制系统设计

2.1 可编程控制器

根据污水处理自动化控制系统的要求，选用三菱可编程控制器，它属于模块化中小面积的PLC自动化控制系统之一，普遍运用在污水处理行业，系统具备优秀的稳定性和安全性，操作简单，方便调试，安全程度高，且运行效率超乎想象，在提高和确保劳动生产效率方面具有显著优势，此外，因为软硬件用的都是模块化构造，因此给装置、调试和维修工作都带来了一定的便利性。

2.2 传感器设备

在系统粗、细格栅的地方各装一台超声波液位差计，用于测量格栅前后对应的液位差，为了更清晰地知道格栅的是否阻塞，并把该数据提交到PLC控制器，实施分析和精准计算。一旦液位差比开始设置的数字大了，就会给格栅发出一个运行讯号，及时清理垃圾，令过水环节一直处在常规状态，同时防止设置过度损毁。

为实现自动控制进水提升泵的目标，在进水泵井地方装上2台超声波液位计，为完成对其水位的实时获取，并借助在线传送的方法提交到PLC 控制器，实施相应的系统分析。在测量值开启相应的控制程序基础上，实现对提高泵目前运行组合的自动化控制。这样操作，能通过考虑厂外来水量的精准数值，用实时、规范地调节整泵工作情况，即能处理装置过度问题，又能减少大量人力资源。

3 电气控制电路

3.1 格栅电机的电路设计

借助于格栅电机来完成对格栅工作状态的自动化控制，留住那些个体十分庞大的悬浮物或漂流物，继而为后续的每一个工艺段缓解不少工作量。关于格栅电机其基础的控制原理主要有两种：一种是电控柜就地控制，另一种是PLC 远程控制，通过双向开关进行相应选择，如果被拨向二档时，那么就需要按下起动按钮，因为意味着停机按钮与代表的是热继电器按钮属于一直关闭状态，电路连接后后，交流接触器将会开始通电，调节到导通状态，如这样操作，电机就能极快地开始运转。停机过程中，按下电气系统中按钮开关，因为电气按钮处于常闭状态，所以按下后能直接切换到断开，交流接触器便会马上开始进行自动断电动作，使电机进行停运状态。如果电机工作是在 超负荷情况下，过段时间后，才能开始执行命令动作，然后才能切断电源，电机完全停止动作后，而且无法实现自动启动。

电机远程控制指的是，把直流继电器视作对象，控制其吸合动作，以完成控制的目的。如果双向开关被拨向，电机马上开始启动工作模式，当交流接触器进行断路动作时，同样会实施自动停机动作。处于导通状态时，PLC能够检测到与之对应的信号，可理解成电机处于远程控制状态之中。如果PLC给出电机应起动的判断，便会向24伏 继电器产生指令，使KA1吸合，从而使KM1 吸合，使电机开始切换到工作状态。关于工作信号将会通过KM1的一个处于敞开状态的触点提供给PLC所对应的状态输入端。

3.2 曝气机电路的設计

对于曝气池处理段，其重点的原理是，借助变频器实时调整罗茨风机的运转频率，以实现对曝气池含氧量的有效控制，从而确保微生物能够高效地发挥自身降解有机污染物的作用，最终完成净化污水的目的。按下时电机执行起动动作，松开时则执行停止动作，通常被用来测试电机工作状态是否正常。

4 结束语

基于PLC的污水处理自动化控制系统，投资成本低，能耗小，运行操作简单方便，能很好地实现污水处理厂的当前需求。重要的是当系统硬件组成未发送大范围调节的状态下，可利用改变软件设置来达到各类运行方式的有机转换目标，出现更加完美的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]刘昌鹤.PLC自动控制系统在污水处理中的应用[J].科技信息，2011（27）：174.

[2]俞红光.PLC自动控制系统在污水处理中的应用[J].中国高新技术企业，2013（20）：52-53.

[3]杜康.探讨污水处理厂PLC自动控制系统应用[J].现代妇女（下旬），2013（09）：190.