陳錦藝

[摘? ? 要]當(dāng)前，我國疫情防控形勢嚴(yán)峻，疫情防控進(jìn)入更深度的防控環(huán)節(jié)，其中為打贏疫情防控阻擊戰(zhàn)，設(shè)計了一套以PLC為控制中心的控制系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)功能、硬件配置、軟件設(shè)計思想和程序結(jié)構(gòu)，實(shí)踐表明該系統(tǒng)合理、可用、可靠。

[關(guān)鍵詞]疫情常態(tài)化;醫(yī)療機(jī)構(gòu);污水處理

[中圖分類號]X703;TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）10–0–02

Discussion on the Importance of Sewage Treatment Automation in Medical

Institutions in the Normalization of Epidemic Situation

Chen Jin-yi

[Abstract]At present， the situation of epidemic prevention and control in China is severe， and epidemic prevention and control has entered a more in-depth prevention and control link. In order to win the battle against epidemic prevention and control， a control system with PLC as the control center was designed， and system functions， The hardware configuration， software design ideas and program structure show that the system is reasonable， usable and reliable.

[Keywords]normalization of the epidemic; medical institutions; sewage treatment

水污染是世界范圍內(nèi)亟待解決的問題之一，特別是在中國。家庭和工業(yè)廢水如果未經(jīng)適當(dāng)處理，排放到水源中會對水生生物造成危害，并干擾水的pH值，造成水污染。采用可編程邏輯控制器實(shí)現(xiàn)各種分離技術(shù)的自動化，如棒材篩選、沉淀、除砂、氯化、氧化等。本文實(shí)現(xiàn)了PLC和SCADA在污水處理廠的應(yīng)用。根據(jù)pH值，獲得的純化水用于家庭和農(nóng)業(yè)用途。中國的污水處理始于20世紀(jì)70年代。當(dāng)時，它已經(jīng)開始利用廢棄的河流、沼澤和周圍的城市來建造一個穩(wěn)定的污水池。根據(jù)當(dāng)時的文獻(xiàn)，穩(wěn)定塘的數(shù)量為38個，每天可處理污水173萬t。20世紀(jì)80年代，中國政府開始向環(huán)境保護(hù)傾斜。其在城市中推廣了大量的污水處理設(shè)施。1984年4月，我國第一座日處理26萬t污水的大型醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理廠投入運(yùn)行。

1 污水處理自動化重要性

在污染控制方面，“工業(yè)自動化”一詞通常指化工和石化廠、煉油廠、鋼鐵廠、發(fā)電廠、紙漿和造紙廠、制藥、食品和飲料工業(yè)、水和廢水處理廠、油氣田等各種工廠的過程控制科學(xué)和技術(shù)，工廠自動化是其中一項(xiàng)重要要求，它提高了產(chǎn)品質(zhì)量，同時降低了對人力的需求。工業(yè)自動化通過取代人工操作，在控制工業(yè)機(jī)械和工業(yè)過程方面邁出了一大步?，F(xiàn)在，可編程邏輯控制器（PLC）和SCADA系統(tǒng)在工業(yè)中廣泛使用。工業(yè)界人士鼓勵將可編程邏輯控制器（PLC）用于工廠自動化。PLC起源于美國汽車工業(yè)。隨著工業(yè)自動化的到來，將簡要討論在工廠中使用的可編程邏輯控制器（PLC）。本文介紹了為污水處理廠的自動化所做的工作。用于管理城市污水的電解工藝，其中污水在進(jìn)入處理單元之前，與電解模式下產(chǎn)生的氧化劑混合，并且混合物進(jìn)入處理單元，其中，在含有氧化劑的同時，其依次通過砂沉淀池、細(xì)自潔格柵、用于脫脂的DAFF系統(tǒng)、多個過濾器，最終進(jìn)入氧化槽，根據(jù)氧化還原計和pH計的讀數(shù)，如有必要，根據(jù)PLC命令進(jìn)行進(jìn)一步氧化。被處理的污水隨后通過一個產(chǎn)生高羥基根的電極，當(dāng)離開電極時減少，最后通過一個活性炭過濾器。格柵和濾液被輸送至連續(xù)電解槽，直至氧化至現(xiàn)行立法規(guī)定的程度。

2 論疫情常態(tài)化醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理自動化

2.1 PLC的原理分析

PLC的原理是可編程邏輯控制器的縮寫。其主要工作方式是依靠內(nèi)部程序。為了使PLC控制電路，有必要根據(jù)實(shí)際需要編寫控制程序。然后將程序植入芯片，連接電路和芯片，就可以完成相應(yīng)的控制功能。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前市場上有很多PLC設(shè)備。最其中大部分是外國公司生產(chǎn)的。如果我國想使用它，必須從國外進(jìn)口。這一現(xiàn)象在很大程度上影響了PLC在我國的應(yīng)用。特別是，具有不同特性的不同PLC芯片可以用不同的語言編寫。但是從事實(shí)際編程的技術(shù)人員通常選擇C語言和其他高級語言來編寫程序。從本質(zhì)上講，PLC主要依靠邏輯控制器來完成相應(yīng)的控制功能。在當(dāng)前的數(shù)字電路中，數(shù)字信號控制電子元件的工作。電路的數(shù)字信號中只有兩種狀態(tài)中的0或1。根據(jù)控制的實(shí)際需要，只要設(shè)計出科學(xué)合理的程序，PLC就會根據(jù)程序的內(nèi)容對整個電路進(jìn)行控制。

2.2 PLC的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)計算機(jī)相比，PLC芯片最大的特點(diǎn)是體積小。它還可以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)的控制功能。雖然在性能上與普通計算機(jī)有一定的差異，但在實(shí)際工業(yè)控制中對性能的要求較低。通常只有控制設(shè)備運(yùn)行和停止只需要很少的計算。因此，性能較低的PLC裝置仍能很好地滿足實(shí)際使用的需要。此外，PLC芯片程序相對簡單。為了方便PLC編程，已經(jīng)有很多應(yīng)用。該軟件的使用不僅可以簡單地完成程序的設(shè)計，還可以進(jìn)行仿真和仿真。對于PLC的應(yīng)用，軟件有著非常重要的作用。目前無須改變電路的任何位置。

3 PLC污水處理工藝

為了強(qiáng)化污水沉淀效果，研究一個普遍的假設(shè)，即當(dāng)木質(zhì)部處于張力下時，在水下切斷莖和葉柄可以保持由切口打開的木質(zhì)部導(dǎo)管中的水力連續(xù)性。在紅楓和白灰燼中，當(dāng)在天然木質(zhì)部張力下在水下切除測量段時，下午的電導(dǎo)率損失百分比（PLC）較高，但在樣品切除前木質(zhì)部張力松弛時，電導(dǎo)率損失百分比不高。在臺架干燥脆弱性曲線中，測量樣品在自然張力和松弛張力下切割，顯示出紅楓在張力下切割的顯著效果，糖楓的中度效果，而白樺在紙上沒有影響。還發(fā)現(xiàn)，在0.1 MPa和1.0 MPa的壓力下，切割樹枝的空氣注入導(dǎo)致PLC大于減壓后2 min切割樣品的易損性曲線預(yù)測值，75 min后切割樣品的PLC恢復(fù)到預(yù)期水平。這些結(jié)果表明，取樣方法可以通過誘導(dǎo)一定程度的栓塞產(chǎn)生PLC模式，表明張力下的修復(fù)，栓塞本身是樣品切除時木質(zhì)部張力或溶解氣體過飽和（空氣注入）的函數(shù)。討論了在現(xiàn)場條件下評估空化脆弱性和栓塞水平的意義。同時加入混凝劑和絮凝劑，使雜類更容易通過高分子絮凝劑的強(qiáng)吸附作用沉淀。污水經(jīng)沉淀池處理后最終到達(dá)脫水工段，再經(jīng)離心脫水機(jī)排水。

4 工程案例

文章以PLC在污水處理中的應(yīng)用以某大型企業(yè)污水工程為例，介紹PLC在污水處理工程中的應(yīng)用。項(xiàng)目占地面積約350 m2。污水處理能力為950 m3/d。采用生物膜法。污水中COD、BOD濃度分別為320 mg/L、240 mg/L。為實(shí)現(xiàn)污水工程的自動化運(yùn)行，電氣控制系統(tǒng)采用PLC為核心。

4.1 電氣控制系統(tǒng)

PLC污水處理工業(yè)污水處理系統(tǒng)的工作原理，PLC作為核心控制器，通過檢測操作面板按鈕的輸入和各種傳感器的輸入，控制設(shè)備的運(yùn)行或停止及其速度。

4.2 PLC對格柵單元的控制格柵井

當(dāng)污水站處于自動運(yùn)行狀態(tài)（連接00001常閉點(diǎn)）時，指令XFER（70）將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，存儲在DM0002中。然后，SUB（31）命令程序中的輸入信號2發(fā)射器進(jìn)行比較，以獲得HR01。隨后，指令CMP（20）分別在程序中與比較的預(yù)設(shè)值（#2000）、（#0800）進(jìn)行比較。污水處理裝置，包括深井式污水處理池，該污水處理池配備有延伸在其中的線狀接觸構(gòu)件，并最大限度地減少了安裝面積;插入污水處理池中的循環(huán)管，在其中間部分具有文丘里管部分，以及插入循環(huán)器管并延伸至其文丘里管部分的進(jìn)氣管，由此暴露空氣可自然吸入循環(huán)器管的文丘里管部分，而無須使用壓縮機(jī)，從而節(jié)省功率。所述線狀接觸件的周圍有由纖維構(gòu)成的環(huán)狀絨毛。

一種污水處理系統(tǒng)，包括沖洗介質(zhì)分離和分配子系統(tǒng)和最終污水處理子系統(tǒng)。處理系統(tǒng)直接連接到現(xiàn)有管道。污水從馬桶等輸送至分離罐，在分離罐中，污水與沖洗介質(zhì)分離。可重復(fù)使用的沖洗介質(zhì)代替水，以促進(jìn)分離過程。污水被轉(zhuǎn)移到最終處理子系統(tǒng)，沖洗介質(zhì)被重新循環(huán)使用。當(dāng)檢測值超過設(shè)定值（#2000）時，內(nèi)部繼電器和輸出點(diǎn)1000120000接通。由此連接粗格柵接觸器，粗格柵開始運(yùn)行。當(dāng)檢測值小于設(shè)定值（#0800）時，內(nèi)部繼電器20001打開，污水處理廠生化處理能耗主要集中在曝氣池。采用PLC技術(shù)對曝氣工藝進(jìn)行改進(jìn)。

主要技術(shù)路線如下：建立了作物中金屬濃度的預(yù)測模型，以優(yōu)化專用污水污泥處置場的土壤浸灰和污泥施用策略。根據(jù)土壤金屬濃度、腐殖質(zhì)含量和土壤pH值的測量值，對植物組織中的金屬濃度進(jìn)行預(yù)測。用于參數(shù)化模型的植物和土壤數(shù)據(jù)通過對成熟作物和下層表土的樣方取樣在現(xiàn)場收集。根據(jù)土壤特征（金屬含量、%腐殖質(zhì)和pH值）數(shù)據(jù)庫（作為現(xiàn)場常規(guī)地球化學(xué)調(diào)查的一部分），利用吸收模型繪制小麥籽粒和飼用玉米中的預(yù)測金屬濃度。研究了通過改變土壤pH值改變小麥對鎘吸收的管理策略的效果。還模擬了收獲時土壤粉塵黏附在玉米植株上的效應(yīng)，以研究該途徑對鎘轉(zhuǎn)移到動物飼料（如青貯飼料）中的重要性。該模型對鎘和鋅的吸收給出了令人滿意的預(yù)測，但對鉛、銅和鎳的模擬效果較差。根據(jù)模擬結(jié)果的PLC梯形圖，指令XFER（70）將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并存儲在DM0003中，然后將CMP（20）命令與程序中的預(yù)設(shè)值（#0500）進(jìn)行比較。當(dāng)檢測值小于設(shè)定值時，內(nèi)部繼電器20002打開，電動蝶閥開始打開。15s后，電動蝶閥完全打開。當(dāng)連接輸出點(diǎn)10101時，鼓風(fēng)機(jī)開始運(yùn)行。隨著鼓風(fēng)機(jī)的持續(xù)曝氣，污水中的氧氣濃度不斷增加。當(dāng)模擬信號轉(zhuǎn)換值大于設(shè)定值（#1800）時，內(nèi)部繼電器20003打開，鼓風(fēng)機(jī)停止運(yùn)行，然后電動蝶閥關(guān)閉，曝氣過程結(jié)束。處理后COD、BOD濃度分別為90 mg/L、50 mg/L。結(jié)果達(dá)到排放要求。與傳統(tǒng)的手動控制污水處理裝置相比，將PLC應(yīng)用于污水處理具有諸多優(yōu)勢。

5 結(jié)束語

遠(yuǎn)程PC機(jī)對所有分布式PLC進(jìn)行統(tǒng)一控制，整個生產(chǎn)線控制系統(tǒng)可分為控制系統(tǒng)硬件模塊和軟件模塊。通過使用可編程邏輯控制器，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

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