楊軼霞　陳浩龍

摘要：本文探討了PLC技術(shù)的概念及特點(diǎn)，分析了應(yīng)用SBR法處理污水的過(guò)程，研究了PLC在污水處理模糊控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：PLC;污水處理;模糊控制

中圖分類號(hào)：TP273.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）08-0009-01

1 PLC技術(shù)的概念及特點(diǎn)

PLC的全稱是“可編程邏輯控制器”，從名字就不難看出，這項(xiàng)技術(shù)的使用與計(jì)算機(jī)技術(shù)有著密不可分的聯(lián)系，那么由此推論，PLC應(yīng)該是非常智能化的技術(shù)，事實(shí)也確實(shí)是如此。PLC技術(shù)的應(yīng)用其實(shí)就相當(dāng)于是一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，它具有自動(dòng)控制的能力，在一定程度上，它可以減輕相關(guān)工作人員的工作壓力，減少相關(guān)工作人員的工作量，并且因此被廣泛接受并受到了一致好評(píng)。PLC技術(shù)也是一項(xiàng)功能非常強(qiáng)大的技術(shù)，具體有以下幾種特點(diǎn)：

（1）PLC的運(yùn)行非常穩(wěn)定，不容易受到外界因素的干擾，也就是不存在太多的變數(shù)。與大多數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)相同，在運(yùn)行的過(guò)程中，需要極其穩(wěn)定的環(huán)境，任何的變數(shù)都有可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的紊亂，有了PLC技術(shù)的投入使用，可以有效地減少了由于不穩(wěn)定導(dǎo)致的失誤，這是相關(guān)行業(yè)非常希望看到的，雖然PLC技術(shù)也不能夠百分之一百地保證不會(huì)出錯(cuò)，但其穩(wěn)定性已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他技術(shù)，并且在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中PLC技術(shù)還可以自行進(jìn)行故障的排除和檢查，以保證其的穩(wěn)定性更上一層樓。（2）PLC技術(shù)的適應(yīng)性非常強(qiáng)，針對(duì)功能方面，PLC技術(shù)的功能非常齊全，適合使用。PLC出現(xiàn)的時(shí)間是上世紀(jì)七十年代左右，可以看出來(lái)，在所有智能化技術(shù)當(dāng)中，PLC的產(chǎn)生是遙遙領(lǐng)先的，從上世紀(jì)七十年代至今，PLC經(jīng)歷了時(shí)間的洗禮與考驗(yàn)，得到了比較充分的發(fā)展，尤其是近年來(lái)信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，更是為PLC的發(fā)展提供了有利條件，使之更加完善。也正是因?yàn)槿绱耍琍LC可以適應(yīng)不同的工作環(huán)境和類型，因此得到了人們的廣泛使用。（3）PLC讓自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)造更加簡(jiǎn)單，在維護(hù)過(guò)程中也比較簡(jiǎn)單。PLC當(dāng)中，儲(chǔ)存邏輯代替了接線邏輯，讓整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)造更加好理解，這樣一來(lái)，在系統(tǒng)維護(hù)過(guò)程當(dāng)中，所有的步驟都能夠有效地得到簡(jiǎn)化，方便相關(guān)工作人員進(jìn)行日常的維護(hù)。

2 應(yīng)用SBR法處理污水的過(guò)程

SBR污水處理法的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，主要的組成部分分為初次沉淀池、曝氣池、二次沉淀池、污泥回流、剩余污泥排放這幾個(gè)相關(guān)零件，這幾個(gè)部分共同組成了一個(gè)有機(jī)的整體，通過(guò)相互的合作以及一層一層地推進(jìn)，完成了污水向凈化水的轉(zhuǎn)變過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，凈化污水經(jīng)歷的第一個(gè)系統(tǒng)，是初次沉淀池，顧名思義，初次沉淀池聽起來(lái)就是一個(gè)將污水進(jìn)行粗加工的區(qū)域，所以在初次沉淀池當(dāng)中，污水只能得到小面積的凈化，在具體一點(diǎn)兒也就是說(shuō)，初次沉淀池可以過(guò)濾掉污水里面含有的原生懸浮物，當(dāng)然，如果是在污水中存在的這類懸浮物比較少或者是不存在的情況下，那么這第一道工序則起不到什么作用，就需要依靠接下來(lái)的步驟來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步處理。接下來(lái)污水會(huì)直接進(jìn)入曝氣池，這時(shí)候的污水可能存在著一定量活性污泥，也就是混合物的狀態(tài)，進(jìn)入曝氣池之后曝氣池中的曝氣閥會(huì)直接沖入空氣，讓污水和活性污泥的混合液在經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢?，直到均勻之后，就?huì)再次進(jìn)入沉淀池，這個(gè)時(shí)候經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的沉淀之后，污泥以及其他殘?jiān)鼤?huì)下沉到底部，與水分離，這時(shí)候上層的水就已經(jīng)是凈化之后的凈化水了，而下面的沉淀物這個(gè)時(shí)候如果沒(méi)有得到及時(shí)的處理，就很有可能會(huì)原路返回，又一次流入上一階段，這樣會(huì)導(dǎo)致接下來(lái)處理的污水混合物當(dāng)中的污泥越來(lái)越多，按照以往的比較傳統(tǒng)的處理方案來(lái)說(shuō)，需要運(yùn)用時(shí)間程序來(lái)控制，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們現(xiàn)在可以應(yīng)用PLC和SBR，SBR法污水處理系統(tǒng)是一種非常繁雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，這也就導(dǎo)致相關(guān)工作人員根本沒(méi)有辦法去建立一個(gè)十分精密的數(shù)學(xué)模型。眾所周知，化學(xué)需氧量COD是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)，但它在線測(cè)量的過(guò)程中往往有一定的滯后。模糊控制不用掌握控制對(duì)象的精密數(shù)學(xué)模型，并且可以說(shuō)對(duì)其不具有具體的要求，而是根據(jù)控制規(guī)則決定控制量的大小，這種控制方法對(duì)于存在滯后或隨機(jī)干擾的系統(tǒng)具有良好的控制效果。用PLC構(gòu)成模糊控制器用于SBR法污水處理系統(tǒng)是非常具有創(chuàng)新性的過(guò)程，現(xiàn)今時(shí)代發(fā)展最需要的就是這種創(chuàng)新性精神，有了這種創(chuàng)新，在一定程度上讓SBR法污水處理在工業(yè)化過(guò)程中能夠?qū)⒆饔冒l(fā)揮到極致，讓其應(yīng)用成效也會(huì)達(dá)到目前水平下的最高標(biāo)準(zhǔn)。

3 PLC在污水處理模糊控制中的應(yīng)用

（1）在污水處理的模糊控制當(dāng)中使用PLC，第一步就是把這個(gè)過(guò)程當(dāng)中最主要的量化因子放到PLC的保持繼電器里面，之后運(yùn)用A/D 模塊把輸入量收集到PLC的DM數(shù)據(jù)區(qū)，對(duì)其進(jìn)行限幅量化處理之后，在根據(jù)所有數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的輸入模糊論域中的相應(yīng)元素，查模糊控制量表求出模糊輸出量U，之后再乘上一個(gè)輸出量化因子就能夠得到相對(duì)比較準(zhǔn)確的實(shí)際輸出量u，最后D/A模塊輸出對(duì)閥門開度就可以最終實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制[1]。

（2）因?yàn)镻LC的智能化是相對(duì)比較高的，也是污水處理中筆者最看重的一點(diǎn)，污水處理相關(guān)工作人員一定要擅于利用其智能化的特點(diǎn)，讓其在污水處理模糊控制中將優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大，比如可以利用PLC來(lái)對(duì)污水處理模糊控制這項(xiàng)工作進(jìn)行監(jiān)督，在污水處理模糊控制出現(xiàn)異常情況的時(shí)候及時(shí)將故障信息反饋給相關(guān)工作人員，讓相關(guān)工作人員有一個(gè)準(zhǔn)備以及緩沖的過(guò)程，在這里就不得不提PLC的另一項(xiàng)重要功能了，那就是自動(dòng)故障排查以及檢測(cè)，這項(xiàng)功能可以對(duì)故障有一個(gè)預(yù)警的作用，做到了早發(fā)現(xiàn)，早解決，也為相關(guān)工作人員減輕了不少維修以及維護(hù)方面的負(fù)擔(dān)，在一定程度上也相當(dāng)于減輕了相關(guān)工作人員在污水處理模糊控制中的工作量，與此同時(shí)，對(duì)于污水處理模糊控制相關(guān)企業(yè)而言，有了PLC的參與，污水處理模糊控制所需要的人力資源會(huì)有所下降，可以減輕企業(yè)的成本消耗，增大利潤(rùn)。除此之外，筆者不能否認(rèn)這樣做存在著弊端，那就是從社會(huì)層面上講，所有的智能化技術(shù)都會(huì)取代一些人力資源，這樣一來(lái)就會(huì)導(dǎo)致工作人員的失業(yè)，這是無(wú)法避免的一個(gè)問(wèn)題，目前很多企業(yè)還處于商討解決措施的過(guò)程當(dāng)中[2]。

（3）PLC在污水處理模糊控制中的應(yīng)用的最后一種是輸入模糊化，在模糊控制器設(shè)計(jì)的過(guò)程里，設(shè)E的詞集為[NB，NM，NS，0Z，PS，P M ，PB]，論域?yàn)椋?/p>

[-6，-5，-4，-3，-2，-l，O，+l，+2，+3，+4，+5，+6]; E和U的詞集為[NB，NS，ZO，Ps，PB]，論域?yàn)閇-6，-5，-4，-3，-2，-l，0，+ l，+2，+3，+4，+5，+6] 以此類推，使其最后得到可變量的最終模糊量化表，以方便污水處理模糊控制工作到最終的目的，并且實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)在污水處理模糊控制中的價(jià)值。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，PLC技術(shù)在污水處理模糊控制中有著廣泛的應(yīng)用，因?yàn)镻LC技術(shù)具有強(qiáng)大的靈活性，在污水處理模糊控制當(dāng)中可以讓這個(gè)過(guò)程更加智能，也可以盡量減少人力資源的耗費(fèi)，讓智能化水平在污水處理模糊控制中的應(yīng)用更加廣泛，也為這個(gè)方面的污水處理提供新的方案參考。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉桂濤，張?zhí)旆?，李?基于模糊控制的變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017（7）：135-138.

[2] 吳凌云.基于PLC的模糊控制器在污水處理中的應(yīng)用[J].機(jī)電一體化，2003（4）：26-29.

Application of PLC in Fuzzy Control of Sewage Treatment

YANG Yi-xia， CHEN Hao-long

（Gansu Industry Polytechnic College，Tianshui Gansu? 741025）

Abstract：This paper discussed the concept and characteristics of PLC technology， analyzed the process of sewage treatment by SBR method， and studied the application of PLC in sewage treatment fuzzy control.

Key words：PLC; sewage treatment; fuzzy control