李成良+徐秀萍

摘 要：污水處理工作是一個城市的重中之重，也是保證人民生活有序進行的保證。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，污水處理的工藝也有了升級和革新，其中PLC和變頻器的應(yīng)用非常廣泛，起到很好的效果。通過設(shè)計PLC和變頻器的控制系統(tǒng)，讓污水處理的自動化水平得到了很大的提高，提高了污水處理效率。筆者根據(jù)自己的經(jīng)驗，對PLC和變頻器在污水處理中的應(yīng)用進行了分析，希望能夠?qū)Τ鞘形鬯幚砉ぷ饔兴鶐椭?/p>

關(guān)鍵詞：污水凈化；自動控制；PLC；變頻器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.012

0 引言

十八大以來，我國對環(huán)境建設(shè)工作給予了充分的重視，其中，城市污水處理就是非常重要的一個部分，人民的生活，工業(yè)和農(nóng)業(yè)的使用，都會產(chǎn)生大量的污水，所以，我們要及時的進行處理，才能夠保證城市的良好秩序。在污水處理的工藝當(dāng)中，PLC與變頻器是關(guān)鍵的部分，通過合理的設(shè)計，能夠有效的提高污水處理的效率。本文探討了二者的應(yīng)用，并給出了一些建議。

1 PLC和變頻器在系統(tǒng)改善中的功能

目前，由于我國霧霾情況嚴(yán)重，加之工業(yè)廢水等環(huán)境污染等問題，已經(jīng)對我國造成了重要的影響。近一段時間，節(jié)能減排和生態(tài)中國概念的提出，讓我國對城市污水的處理有了新的理念和想法。其中，紫外線是目前應(yīng)用非常廣泛的一個方案，因為紫外線具有很好的殺菌效應(yīng)，同時，安全可靠、綠色清潔，是常用的一種污水處理方法。而我國有相當(dāng)一部分的城市并沒有引入紫外線殺菌的方法，而是一直在沿用化學(xué)清洗和機械式的清洗方法，具有損壞燈管、工人勞動強度較高的弊端。所以，應(yīng)用紫外線污水凈化系統(tǒng)就成為了一種很好的替代方法。在紫外線消毒系統(tǒng)中，主要是通過玻璃套管或者是石英套管來隔離紫外燈管和污水，然后，再通過控制紫外線強度，進行自然殺菌，從而達到消毒的效果。但是，紫外線殺菌系統(tǒng)的自動化水平還是不夠好，利用PLC、變頻器和人機界面相結(jié)合的方式可以有效的對紫外線系統(tǒng)進行自動化的改造，提高凈水的效率。通過自動化改造，可以實現(xiàn)很多功能，得到很好的效果。第一，凈化池設(shè)定水位警戒線，實時監(jiān)控水位狀況。我們在凈化池當(dāng)中安裝有超聲波液位計來測量液位，對水量進行控制，可以保證污水的濃度。第二，在石英套管的外壁安裝氣動清潔機構(gòu)，可以設(shè)置定期清潔的自動化模式。第三，安裝PH計，可以對水樣進行實時的檢測和監(jiān)控，并將結(jié)果反映在人機界面上。這些功能的實現(xiàn)，與具體的工具和設(shè)備具有重要的關(guān)系，但是，更為重要的是，PLC和變頻器系統(tǒng)在其中起到了更重要的作用，將紫外線污水處理系統(tǒng)聯(lián)系成為了一個整體，提高了凈水效率。

2 硬件設(shè)計

該系統(tǒng)使用的是三菱FX3U-48MR型號的PLC作為系統(tǒng)控制的核心，通過其他部分來控制污水處理的流量、液位以及PH等參數(shù)，然后，經(jīng)過FX2N-4AD將有關(guān)的數(shù)字轉(zhuǎn)化成為模擬量之后再根據(jù)數(shù)據(jù)的具體情況，來控制變頻器，從而有效的改變了電機的頻率，對其他相應(yīng)的模塊來進行更好的控制。此外，在紫外線計量的控制上，系統(tǒng)也發(fā)揮了非常巨大的優(yōu)勢。同時，燈管的工作狀態(tài)也是可以在人機界面上進行實時記錄的，能夠及時的控制紫外污水處理系統(tǒng)。

3 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計是污水處理器中的關(guān)鍵部分，通過對軟件進行編制，能夠有效的對這些過程進行控制。首先，是PLC的程序設(shè)計，承擔(dān)了系統(tǒng)的核心控制任務(wù)，這也是軟件設(shè)計中的重中之重。在流程當(dāng)中，如果液位以及流量不正常，則液位和流量的控制子程序就開始了工作，通過D/A轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)了水泵電機的變頻控制。如果液位和流量正常，則可以繼續(xù)看透光度，如果透光度不滿足設(shè)定值，則需要鎮(zhèn)流器組控制子程序，實現(xiàn)紫外燈陣列輸出，如果紫外計量滿足了最大值，那么清洗的機構(gòu)頻率控制子程序，氣缸的清潔模塊就將開啟。所以，PLC的軟件設(shè)計將直接影響到后期紫外線系統(tǒng)能否正常工作。其次，是變頻器設(shè)置。我們選用的是三菱S500型號，變頻器的頻率固有范圍是0-120赫茲。最后，是人機界面的實際要點。人機界面是我們進行紫外污水處理控制的最后一環(huán)，也是進行操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。人機界面的操作人員和信息系統(tǒng)之間的交流主要是通過接口和界面來實現(xiàn)的，通過人機界面，可以提供報警提示、控制操作、故障檢測等多樣的服務(wù)，同時，可以實時的顯示壓力、水位、流量等參數(shù)，這樣，操作者就可以最為直接的進行操作和控制，從而達到最佳效果。通過紫外線污水處理系統(tǒng)，可以更好的替代化學(xué)處理方法，起到了出色的效果。而經(jīng)過PLC和變頻器的應(yīng)用，實現(xiàn)了自動化，相關(guān)部門和人員可以在更加便捷的方式下進行控制，起到更高的凈水效率和效果。

4 結(jié)束語

污水處理的工作是我國近些年的一項重要工作，由于城市霧霾逐步加重，加之生活污水、工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)污水量越來越大，更新污水處理系統(tǒng)，提高污水處理效率就顯得很關(guān)鍵了，本文通過對污水處理系統(tǒng)中PLC和變頻器的應(yīng)用，闡述了新型處理系統(tǒng)的原理，為我國的污水處理水平的提高做出了突出的貢獻。

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