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PLC在污水泵站自动控制系统中的应用探讨
更新时间:2016-12-13 来源:《科技与企业》 作者:高超

基于PLC的自动控制系统可以为污水泵站提供准确的指令信息,促使污水泵站处于自动化的处理模式下。城市排放的生活或工业废水,大多含有固体物质,成为污水泵站处理的难点,即使经过格栅过滤,也无法达到处理标准,主要是缺乏自动化支持,所以污水泵站将PLC应用于自动控制系统内,优化污水泵站自动控制的能力,提高污水处理的效率。

一、污水泵站自动控制系统的构成与PLC要求

1、污水泵站自动控制系统的构成

污水泵站的构成为:

(1)进水闸门,起到暂时阻隔的作用,为内部设备维修提供条件,通过进水闸门迅速营造检修环境,快速完成维修;

(2)进水渠道,连接集水井,促使污水在渠道内顺利排入集水井内;

(3)集水井,内部安置排污泵,一台备用,其余为工作泵,内部需要安装液位计,感应污水水位,提供指示信息;

(4)除污机,清理格栅污染,格栅处于污水处理的环境内,较容易淤积污泥,除污机主动抽取格栅污泥,通过进水渠道处理污泥,避免渗入集水井内造成更大的污染;

(5)机器间,提供就地控制,便于处理集水井的运行故障;

(6)控制室,由各项设备组成,如:联络柜、动力设备等,既可以控制污水泵站的自动运行,又可以提供功率补偿,通过PLC实现高水平的自动控制;

(7)变压器,用于稳定污水泵的工作,为带动污水泵站以及自动控制系统选用两台变压器,电力均为315kVA。

2、基于PLC污水泵站自动控制系统的要求 

PLC促使污水泵站表现出自动优势,优化控制系统的运行。首先PLC需准确控制液位差,实现自动投切;其次PLC在控制污水泵时,重点保障各项参数的准确度,促使污水泵适应污水的多条件处理;然后PLC需为污水泵站提供动态的自动控制,管控整个污水泵站自动控制系统的运行;最后通过PLC构成集中控制中心,利用远程的方式实现数据传输,提高调度能力。

二、PLC在污水泵站自动控制系统中的应用

PLC应用在污水泵站自动控制系统的软件和硬件设计方面,对其进行如下分析:

1、PLC在软件设计中的应用

PLC在软件设计中的应用主要表现在格栅池控制、集水池控制和运行设置方面,分析如下:

1.1 格栅池控制 格栅池的运行比较敏感,稍微出现启动条件即可投入运行,所以针对格栅池的控制需要体现高性能的自动化。格栅池在运行时,一旦出现不到位控制,导致格栅池立即停止运行,不利于污水处理,特别运行模式选择不准确时,更是造成控制负担,随时出现控制误差。PLC的参与,提高格栅池的控制能力,例如:基于PLC的监控机,促使污水泵站自动控制系统的格栅池处于同步运行状态,连接电气控制,体现监控机的联动功能,如此,即使格栅误动,也能保障污水泵站的正常运行,只需关闭误动格栅,所有操作均可通过监控机进行远程操作,促使格栅池处于集中监控的状态内。

1.2 集水池控制 污水泵的运行与集水池的水位高低直接相关,集水池内有三类选择模式。第一是正常模式,通过PLC实现自由控制,集水池自动选择“正常-白天”和“正常-夜间”。另外两类为雨天和暴雨,该两类模式不能进行自动控制,必须由人工进行控制,一般剩余一台污水泵作为备用,其余均投入污水处理中,以便污水过量影响处理速率。集水池面临的控制问题为泵数确定,为保障集水池的处理质量,需要执行加泵或减泵,此时污水泵根据集水池的水位,向PLC传输控制信号,PLC分析信号后传输到相关控制中心,如需加泵由PLC协助选择无故障的污水泵,迅速转为开启状态,减泵时则需停止运行时间比较长的污水泵,PLC在控制加减泵时,需保持间隔启动的时间保持在20秒以上,防止污水泵由于集中运行干扰集水池的信息传输。

1.3 运行设置 污水泵的运行设置经过PLC处理,确保参数设置的精确度。运行设置分为四项,如:(1)白天设置:利用PLC控制两组格栅实现同步运行,通过控制液位差干预格栅启动,发挥两组格栅自动化的优势,PLC在白天模式内,能够最大数量启动运行泵,还可控制污水泵的启动、停止;(2)夜间设置:夜间与白天基本一致,只是在参数值上存在异同;(3)暴雨设置:关闭进水装置,污水泵主动降低水位,PLC控制水位在标准线以下,待水位达到标线时,PLC停止工作状态的污水泵;(4)雨天设置:雨天环境内自动控制系统的进水装置呈现关闭动作,待进水装置完全关闭后,按顺序开启进水闸。

2、PLC在硬件设计中的应用

PLC在自动控制系统的硬件部分,能够根据污水泵站的I/O,确定自动系统的运行框架,然后确定PLC在硬件设计中的分配,充分考虑PLC在硬件设计中的实际应用,预留足量空间。PLC应用在自动控制系统的硬件设备上,如:潜水设备、压力计量器等,分析PLC在硬件设计中的应用,如:

(1)PLC精确污水泵站自动选择的水平,确保模拟量模块的自动运行,PLC根据污水泵站输入端的需求,自行选择通道,约束差分模拟量;

(2)PLC控制污水泵站自动化的开关,污水泵站的控制设备的启动情况,均由PLC控制,工作人员可以进行手动操控,选择污水处理方式,确定模块后,保障输入方式;

(3)PLC主动控制CPU,CPU是污水泵站自动控制的核心部分,提高污水处理效率,同时在PLC的参与下,CPU表现出网络特性,实现自动控制系统的互联特点,完善污水处理模块;

(4)PLC为污水泵站自动控制系统提供硬件设备的选择条件,例如:污水泵站电源的数量由PLC的运行情况决定,同时选择电源类型,保障电源系统符合污水泵站自动控制系统的运用。

三、PLC在污水泵站自动控制系统中的应用效益

PLC很大程度上提高污水泵自动控制的能力,着实提升污水自动处理的水平,发挥应用效益。

第一,PLC的应用提高污水泵站自动控制的准确度,传统自动控制仪器只能大致模拟工作量,无法做到精度准确,而PLC属于自动控制领域内的高效设备,有利于完善污水泵站自动处理的环境,提供可靠的自动控制,不会造成运行风险,避免由于自动控制问题引起经济损失,提高污水泵站的经济效益;
第二,PLC发挥控制优势,满足污水泵站的自动需求,污水泵站面临污水处理的巨大压力,提升自动化控制的要求,通过PLC的应用,强化自动控制,达到系统自动化的标准。

结束语

PLC是污水泵站自动控制系统不可缺少的部分,通过PLC为污水泵站提供自动控制的条件,体现自动化的发展优势。PLC在污水泵站中主要是提升控制系统自动化的运行水平,能够结合污水处理的实际情况,提出自动处理的方式,确保污水处理的可靠性。因此,PLC在污水泵站自动化的建设方面,发挥主要作用,体现自动控制的优势。 

版权、出处:《科技与企业》

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