PLC在污水泵站自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用探析

蔣偉，沈偉鋼，黃南豐

（浙江省機電設(shè)計研究院有限公司，浙江 杭州 311305）

計算機科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，推動了現(xiàn)代化、自動化的發(fā)展，在各行各業(yè)，自動化技術(shù)得到了越發(fā)普遍的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)人工控制的生產(chǎn)模式等，實現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)的進步，提高了生產(chǎn)的效率?；赑LC 的自動控制系統(tǒng)的高度自動化，能夠?qū)ξ鬯谜镜奈鬯欧胚M行高效控制，實現(xiàn)管理的信息化、系統(tǒng)化，提高了污水泵站自動處理與控制的效率，有利于實現(xiàn)城市的發(fā)展。這一技術(shù)基于其良好的污水處理能力，在未來必將得到快速的發(fā)展，并具有更為廣闊的應(yīng)用空間。

1 PLC 自動控制系統(tǒng)的簡要分析

1.1 PLC 自動控制系統(tǒng)的概念

PLC 全稱是Programmable Logic Controller，譯為可編程邏輯控制器。從功能上來說，PLC 自動控制系統(tǒng)是一種存儲器設(shè)備，集存儲、定時、邏輯運算、基本運算等功能于一體，可以實現(xiàn)生產(chǎn)中的多種操作。在一定程度上而言，這種存儲器設(shè)備由于功能的特殊性，尤其是其可編程的特性，能夠使用戶通過相關(guān)的編程手段、命令輸入等方式實現(xiàn)對整體系統(tǒng)、生產(chǎn)過程等的控制。

1.2 PLC 自動控制系統(tǒng)的工作流程

PLC 自動控制系統(tǒng)功能的實現(xiàn)主要是通過采樣錄入、執(zhí)行操作、完成刷新這三個階段來完成的，這三個階段是控制水平實現(xiàn)的基本保障。在采樣錄入階段，PLC 自動控制系統(tǒng)對條形碼的掃描獲得所需的數(shù)據(jù)與信息，并對所獲得的數(shù)據(jù)進行基本的分析，隨后，將獲得的采集數(shù)據(jù)錄入影像保存。在采集保存數(shù)據(jù)過程中，如果PLC 自動控制系統(tǒng)也進行了其他操作，內(nèi)部數(shù)據(jù)系統(tǒng)等也會隨之而發(fā)展變化，但是已經(jīng)錄入與存儲于影像中的數(shù)據(jù)不發(fā)生變化。執(zhí)行操作階段，PLC自動控制系統(tǒng)根據(jù)所獲得的用戶命令來完成操作，該過程不同于其他的自動控制系統(tǒng)，PLC 自動控制系統(tǒng)可以對已輸入數(shù)據(jù)的情況自動調(diào)節(jié)順序狀態(tài)并執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行操作結(jié)束后，可以對結(jié)果進行檢驗等，以確保用戶命令執(zhí)行的準確性。完成刷新階段是命令執(zhí)行完成不斷地對結(jié)果的刷新處理。

2 污水泵站自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成與PLC 要求

2.1 污水泵站自動控制系統(tǒng)的構(gòu)成

污水泵站作為污水處理系統(tǒng)中的重要組成部分，其中包含了進水閘門、進水渠道、集水井、除污機、機器間、控制室、變壓器等多種設(shè)備，這些設(shè)備是保證泵站系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)。進水閘門在泵站中有暫時阻隔功能，一旦泵站運行出現(xiàn)故障，進水閘門阻隔污水的進入，為其他設(shè)備的檢修等創(chuàng)造條件；進水渠道與集水井相連接，可以保證污水在系統(tǒng)內(nèi)部的順利流動；集水井需要安裝多個排污泵，并設(shè)置一臺機器備用，內(nèi)部還安裝了液位計設(shè)備，對污水水位等進行測試，為排污工作提供重要的參考數(shù)據(jù)；除污機能夠?qū)μ幱谖鬯h(huán)境下的格柵淤積泥污進行處理，借助于進水管道對污泥的處理，能夠避免污水在進入集水池不斷地造成更大的污染；機器間可以對集水井的運行異常等進行就地控制；控制室包含了PLC 自動控制系統(tǒng)的動力設(shè)備等，確保了整個系統(tǒng)的順利運行，實現(xiàn)了高度的自動化；變壓器是為了保證整個污水處理系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。PLC 污水自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1 PLC 污水自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 基于PLC 污水泵站自動控制系統(tǒng)的要求

PLC 自動控制系統(tǒng)具有明顯的系統(tǒng)優(yōu)勢，自動化設(shè)計更是優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)在PLC 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對液位差的自動投切與控制，能夠在污水泵站控制中提高各個參數(shù)精確性，以保證污水泵站在運行中的適應(yīng)性，實現(xiàn)污水的多條件處理，動態(tài)、自動控制能夠?qū)崿F(xiàn)對整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，PLC 集中控制中心能夠?qū)崿F(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)良好的調(diào)度效果。

3 PLC 自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用

PLC 自動控制系統(tǒng)在污水處理中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在控制方式、在線監(jiān)視、動態(tài)管理、數(shù)據(jù)采集與分析、故障提示等方面。

3.1 控制方式

PLC 自動控制系統(tǒng)在污水處理中，能夠結(jié)合實際的情況，采取不同的控制方式實現(xiàn)良好的污水處理效果。在控制方式選擇上，主要有自動控制與手動控制兩種類型。當(dāng)設(shè)備處于正常運行情況時，一般直接采用自動控制的方式來保證系統(tǒng)正常的排污工作，當(dāng)PLC 系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生設(shè)備運行故障或異常時，PLC 系統(tǒng)將直接自動選擇手動控制的模式來保證城市污水泵站的順利排污。

3.2 采集數(shù)據(jù)

污水處理系統(tǒng)中PLC 自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的采集與錄入，并及時將采集的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接跋裰?。污水處理過程中，能夠?qū)崟r獲得污水處理各個階段的各個參數(shù)，并對各種數(shù)據(jù)加以分析與處理。及時的數(shù)據(jù)存儲，更是避免了整個系統(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)缺失或者泄露，保障了后續(xù)工作的順利進行。在PCL 系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的采集與存儲是整個系統(tǒng)的重要功能。

3.3 數(shù)據(jù)分析

PLC 自動控制系統(tǒng)在城市污水處理中的應(yīng)用，具有極好的使用效果。該系統(tǒng)的應(yīng)用，保證了污水泵站在運行中數(shù)據(jù)信息等的安全傳輸與存儲，相關(guān)技術(shù)人員在通過對獲得數(shù)據(jù)的分析與綜合的基礎(chǔ)上，能夠?qū)\行中的異常情況、故障問題等進行及時監(jiān)測，并根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果及時對設(shè)備等進行檢修等，為保證以后工作的正常進行提供重要的參考（圖2 為關(guān)于污水泵站水位的預(yù)測）。相關(guān)人員還可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，對系統(tǒng)進一步加以完善與改進，進一步提高污水處理效果。

3.4 故障提示

PLC 自動控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)故障提示功能，在系統(tǒng)進行污水處理過程中，如果存在設(shè)備運行故障，自動控制系統(tǒng)可以對故障部位信息及時反饋到控制室中，工作人員及時獲得故障信息，方便故障的排查與檢修，保證設(shè)備運行的順利。故障提示功能是自動化系統(tǒng)的重要功能，避免了傳統(tǒng)人為故障排查的難度，節(jié)省了時間，并能夠及時恢復(fù)。

圖1 污水泵站水位預(yù)測圖

4 結(jié)語

城市化進程的加快，使得城市污水越來越多，因此，對污水處理系統(tǒng)的處理效率與處理效果等提出了更高的要求，而PLC自動控制系統(tǒng)結(jié)合了最先進的自動化技術(shù)等，實現(xiàn)了對污水處理信息的及時采集與存儲，根據(jù)對數(shù)據(jù)的分析，能夠不斷加以改進與完善PLC 系統(tǒng)，實現(xiàn)城市污水處理的高效率，促進可持續(xù)發(fā)展。