變頻器在污水處理的應用

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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，隨著科學技術的不斷進步，污水處理的工藝也有了升級和革新，其中PLC和變頻器的應用非常廣泛，起到很好的效果。通過設計PLC和變頻器的控制系統，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。筆者根據自己的經驗，對PLC和變頻器在污水處理中的應用進行了分析，希望能夠對城市污水處理工作有所幫助。

關鍵詞：污水凈化；自動控制；PLC；變頻器

十八大以來，我國對環境建設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，工業和農業的使用，都會產生大量的污水，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中，PLC與變頻器是關鍵的部分，通過合理的設計，能夠有效的提高污水處理的效率。本文探討了二者的應用，并給出了一些建議。

1PLC和變頻器在系統改善中的功能

目前，由于我國霧霾情況嚴重，加之工業廢水等環境污染等問題，已經對我國造成了重要的影響。近一段時間，節能減排和生態中國概念的提出，讓我國對城市污水的處理有了新的理念和想法。其中，紫外線是目前應用非常廣泛的一個方案，因為紫外線具有很好的殺菌效應，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，應用紫外線污水凈化系統就成為了一種很好的替代方法。在紫外線消毒系統中，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，紫外線殺菌系統的自動化水平還是不夠好，利用PLC、變頻器和人機界面相結合的方式可以有效的對紫外線系統進行自動化的改造，提高凈水的效率。通過自動化改造，可以實現很多功能，得到很好的效果。第一，凈化池設定水位警戒線，實時監控水位狀況。我們在凈化池當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，可以設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控，并將結果反映在人機界面上。這些功能的實現，與具體的工具和設備具有重要的關系，但是，更為重要的是，PLC和變頻器系統在其中起到了更重要的作用，將紫外線污水處理系統聯系成為了一個整體，提高了凈水效率。

2硬件設計

本系統的硬件設計如下圖所示： 型號的PLC作為系統控制的核心，通過其他部分來控制污水處理的流量、液位以及PH等參數，然后，經過FX2N-4AD將有關的數字轉化成為模擬量之后再根據數據的具體情況，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，系統也發揮了非常巨大的優勢。同時，燈管的工作狀態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。

3軟件設計

軟件設計是污水處理器中的關鍵部分，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的程序設計，承擔了系統的核心控制任務，這也是軟件設計中的重中之重。在流程當中，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轉換，實現了水泵電機的變頻控制。如果液位和流量正常，則可以繼續看透光度，如果透光度不滿足設定值，則需要鎮流器組控制子程序，實現紫外燈陣列輸出，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的軟件設計將直接影響到后期紫外線系統能否正常工作。其次，是變頻器設置。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，也是進行操作的關鍵環節。人機界面的操作人員和信息系統之間的交流主要是通過接口和界面來實現的，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，同時，可以實時的顯示壓力、水位、流量等參數，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，可以更好的替代化學處理方法，起到了出色的效果。而經過PLC和變頻器的應用，實現了自動化，相關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、工業污水、農業污水量越來越大，更新污水處理系統，提高污水處理效率就顯得很關鍵了，本文通過對污水處理系統中PLC和變頻器的應用，闡述了新型處理系統的原理，為我國的污水處理水平的提高做出了突出的貢獻。

作者:李成良 徐秀萍 單位:大連海洋大學應用技術學院電氣與信息工程系

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