PLC 在污水泵站自動化監控系統中的應用
日期：2020-08-05 09:15:18 | 人氣：1360
1、引言
隨著污水處理技術的發展， 人們對污水處理的控制要求越來越高，操作也要求簡單、便捷， 所以，PLC 這種能夠滿足發展需求的控制裝置就出現在控制系統的設計應用中。在污水處理的控制 系統中采用PLC 做控制核心能夠滿足污水處理廠設備分散、控制點多和控制信息復雜等要求。
2 、PLC 相關概述
PLC（Programmable Logic Controller） ， 中文全稱為PLC 的控制系統或可編程的邏輯性控制器，是工業控制最為核心的 部分。實際生產期間，PLC 所組成的系統編程與應用極具靈活性，且極易擴展，可以更好地適應較為惡劣的工作環境，可靠性相對較強。對于監控系統的數據管理體系來說，機械設備因為種類不同，在運行過程中速度之間有較大差異，而且在相同時間內產生的數據也有較大差距，建立完善的數據庫能夠實時記錄系統的運行數據，這樣方便工作人員日后進行檢查和總結。同時，在系統運行過程中會產生很多有用的運行參數，在總結歷史運行數據和正在運行的數據時，通過整理有用的數據信息，可以給日后 的操作奠定良好的基礎。利用PLC 監控系統進行報警處理中，當設備的水位等運行數值不等于設置數值時，在設定的條件下就可以自動處理，當顯示值比報警值大時，報警系統會把信號傳輸到中控室里，進而做出有效的處理。在處理過程中，系統可以采用解除報警裝置進行手動解決方案，并且在事故發生的過程中數據系統會詳細記錄此次操作。此 外，PLC 監控系統具有檢修功能，可以維護和保護運行設備，工作人員還要對設備系統進行定期檢修和維護，這樣可以確保其正常運行。
3 、PLC 應用的優勢
1）成本較低、功能較強。1 臺 PLC控制系統是由上千個編程元件所構成，進而具備良好的控制功能，還可將其與互聯網連接起來實施分散控制，最突出 的是PLC 控制系統與普通型號的繼電器相比，成本價格較低，可實現節約成本的目的。
2）操作方法簡單、便捷。當前， PLC 控制系統最常見的編程即為語句表或是梯形圖，使用上述編程手段的優勢便是簡單、便捷，并且具有較強規律性，對專業能力和理論知識的要求不是很高。 同時，PLC 控制系統的調試過程也非常容易，可在實驗室環境下有序操作完成，便于工作人員準確觀察二極管發出的信號，對于可能出現的問題及時調整改進，對于整個過程的安全穩定有著極大的幫助作用。
3）適用范圍較廣泛。根據相關調查 顯示可知，目前，PLC 控制系統中的所有指標均已達到了標準狀態，用戶可根據自身的實際需求自主選擇，進而再借助不同的系統配置來滿足需求。
4）安全與可靠性較強。某種程度上， PLC 控制系統還具備較強的抗干擾性能， 具體可分為硬件和軟件 2種類型，但總體來說硬件的出現頻率較低，反而是繼電器等軟件取得了廣泛應用，進而可有效解決 因接觸不良導致的各種安全故障隱患。
4、 PLC 在污水泵站自動化監控系統中的應用策略
4.1 泵房自動控制為了加大對污水處理質量及效率的控制，則應在進水泵房裝置上運用自動化控制系統，以便確保進水泵房相關性能的有效發揮，保證進水速度以及進水量等滿足污水處理要求，在此基礎上，達到較好的污水處理成效。
對于進水泵房裝置來講，其對應的自控流程主要是在對水位值進行測定的基礎上，根據測定數據自動執行進水控制操作。當水位 升高至正常處理量時，則 PLC 自控系統將觸發控制按鈕，促使進水泵房裝置開始運行，需要嚴格按照水泵運行時間來合理控制水泵啟動順序，以便保證污水處理能在各裝置良好運行的前提下，達到水資源回收利用的水質標準。在水位降低的情況下，水泵控制按鈕將依次停止，標志著進水環節的完成。通過利用自控系統來記錄水泵運行時間，能促使水泵根據時間信息自動輪值，發揮其在污水處理中的作用，并且有利于保障水泵裝置始終處于良好的運行狀態。在進水泵房實際運行過程中，可能出現水位下降至最低保護水位，這種情況下裝置將停止運作，需要重新設定水位值。由以上闡述可知，將自控系統應用到污水處理中的水泵控制上，可確保有關操作行為的自動執行，有利于提高污水處理自動化水平，并能做到對進水量的控制。
4.2 MCGS 組態監控實現
1）新建監控畫面。根據污水處理流程，建立相應的組態畫面。重點是建立狀態指示燈、限位開關、按鈕、旋轉開關、浮球式液位開關、排空電磁閥、羅茨風機（曝氣風機）、上水電磁閥、清水泵、潛水泵等設備，要求檢測設備有數據輸出，各執行設備有遠程控制開關。
2）定義變量。現場檢測數據變量主要為開關型，包括各液位開關信號、電磁閥、水泵工作狀態的狀態檢測信息。輸出變量主要為浮球式液位開關、排空電磁閥、羅茨風機（曝氣風機）、上水電磁閥、清水泵、潛水泵等設備的啟停信號。 通過連接PLC 中 I、Q、M 和 V 寄存器，確定變量名稱，實現數據交換。
3）動畫連接。將監控畫面中的各設備連接對應現場設備變量，以動畫的形式表示變量變化的過程。
4）曲線和報表實現。將檢測數據變量綁定曲線和報表，自動繪制變化曲線，表現變化規律。報表可實現變量數據的統計、計算、打印和存儲等功能。
5）報警輸出。當污水處理現場發生危險事件，可通過報警輸出提醒工作人員。在此工程中，報警輸出主要通過設置報警指示燈來實現。
4.3 現場控制系統設計為了能夠對現場控制系統設計得更加準確，應該從以下幾點進行入手。
在對調節池進行控制的時候，首先，采用開關量邏輯控制。當調節池處于高水位時，調節池高水位報警，調節池提升泵與曝氣泵聯動；當調節池浮球處于高水位，池浮球處于低水位，調節池提升泵運行管道泵與自吸泵聯動；當清水池浮球處于低水位時，池浮球處于高水位時， 管道泵與自吸泵同時運行。2 臺自吸泵 輪換運行時間為10min，且清水池與管道泵、自吸泵連鎖，防止溢出。在組態設計部分，可以從組態界面上看到系統中設備的列表，點擊后可以看到相應設備的當前工作狀態，并可以對設備現有狀態進行改變，系統運行期間當有報警發生時，界面上有相應的報警畫面出現，同時，有解決報警的提示出現。其次，根據液位值和壓力值對系統進行模糊控制。需要采集池的液位信號和膜的工作 壓力信號這2 個模擬量信號。將模擬信號進行模糊化之后進行模糊控制，然后將模糊輸出量轉變為實際控制量后作用 于控制信號為1 的蠕動泵。根據上述控制設計，畫出各部流程圖，逐步完成程序的編寫和在工控機上完成對系統的組 態，現場控制系統就可以設計完畢。
5、結語
總的來說，隨著時代的不斷發展， 水資源日益緊缺，利用PLC 自動控制系統可以對污水處理當中的數據信息開展及時的收集工作，同時，利用這個自動控制系統，對數據進行采集、分析和保存，進一步提高了污水處理的自動化水平，有助于我國水污染問題的處理。
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