污水泵站自动化控制系统的设计理念与实现方法

郭子然

【摘 要】随着城市化的不断加快，对城市污水以及工厂排放污水的处理成为了一项较大的难题。应用自动化控制系统能够有效的缓解这一问题，在自动化控制系统中，其运行的首要目标就是保证系统的安全性、高效性，现以某污水泵站自动化控制系统为例进行详细的分析，阐述污水泵站自动化控制系统的设计理念以及实现方法，希望为以后的研究做出参考以及借鉴。

【关键词】污水泵站 自动化控制系统 设计理念 实现方法

因受到工艺要求以及地理位置的影响，许多大、中型城市多兴建污水泵站，为了实现无人职守，都需要应用自动化控制系统，而自动化控制系统运行的首要目标就是保证其安全性以及高效运转性[1]。以某污水泵站为例，对控制系统的设计思想以及实现过程进行分析。

1污水泵站的控制工艺分析

在污水中，有大量的固体垃圾，需要通过格栅进行过滤，再借助皮带机将垃圾运输至垃圾箱，经过过滤之后的污水都会在污水集水池内储存，当污水的水位达到一定数值时，就需要启动一台或者多台的潜水泵进行排水处理。一般，污水泵站的设备分为两种工作模式，自动以及手动[2]。当处于自动模式时，改用PLC进行自动控制以及执行一定的指令。

2对污水泵站的设备组成以及控制要求的分析

2.1污水泵站的设备组成

（1）进水闸门。能够起到对污水进水短时间阻断的效果，为格栅除污机以及污水泵等设备的维修提供时间[3]。

（2）进水渠道。进水渠道是地下管道中污水进入集水井的通道，进水渠道被不锈钢格栅分割为内外两个区域，需要分别安装超声波液位差计，以对格栅前后的液位差进行测量。

（3）集水井。在井内将4台潜水排污泵并排放置，同时启动3台，将其中1台留作备用，也需安装超声液位计于集水井的内壁位置，以实现对集水井污水液位的实时监测。

（4）除污机。在泵站中，最不可缺少的就是钢丝绳牵引式的格栅除污机，以便处理附着在格栅上的污物或者进水渠道中的垃圾。避免其流入集水井中。

（5）机器间。建立于集水井的上部位置，主要作用就是检修以及控制污水泵的操作。

（6）控制室。在控制室内需要有2台低压进线柜以及1台联络柜，3台其他动力开关柜以及污水泵，1台功率因数补偿柜以及PLC控制柜[4]。

（7）变压器房。在泵站需有2台315千伏安的电力变压器，以使泵站工作的可靠性得到保障。

2.2对控制要求的分析

在污水站的控制中，需充分利用PLC，可以实现对格栅前后液位差的检测，对格栅上的垃圾进行清理。还可以利用PLC的功能，自动投切污水泵的水位、状态、闸门位置、电网状况等。利用CRT彩色显示，对整个污水泵站的工作状态进行记录。在中心控制室可以对各个设备的工作状态进行监控，并执行调度命令。

3 PLC的程度设计分析

在潜水泵的使用上，不应该过于频繁的启动，当设计污水泵站自动控制系统时，首先需要对控制对象以及需实现的功能进行确定。在功能实现的方法上，需要对PLC进行充分的利用。一般泵站的控制对象需要保证3台潜水泵，每台30千瓦，格栅除污机2台，还需要一些必备的阀门等。潜水泵的自动化功能实现方法为：以集水池水位为基础，由PLC程序对投入运行泵的台数进行自动控制，有PLC程序对个泵的累计运行时间进行控制，使其保持大体一致，将潜水泵互作备用，当一个泵不能够正常运转时，可自动的向其他泵切换，因此，当任意一台泵有故障出现时，都会对系统的正常运行造成一定影响。系统中的各项参数以及各泵的启停都可以在人机的界面上进行设定，此外，还具备一定的报警以及记录故障的功能。在阀门的设计上，就不涉及到自动控制，还需要手动或者借助人机界面进行远程的控制[5]。

4对于人机界面组态程序设计以及应用

在人机界面能够将整个生产工艺流程以及设备的运行情况充分的展现出来，对潜水泵进行控制时，可以将其所有的参数展现出来，还能够通过触摸屏对各泵的启停进行控制，对于格栅机进行控制时，也同样可以看到所有的参数，并对格栅机的启停进行控制，还可以观察到格栅机在栅前栅后水位差以及时间的运行情况。可以利用参数设定画面对系统中应用的工艺参数进行设定，刷新泵累计运行的时间、管理用户以及复位设备故障等。曲线显示界面能够对各泵的电流、各池水位的变化情况显示出来，对于故障报警界面，可以实现对故障的时间以及原因等进行详细记录，以便故障排除时使用。需注意，对于各个界面的控制还需获得一定权限才能够操作，为设备的安全运行提供保障。

5结语

现阶段，在污水泵站的自动化控制系统中，PLC发挥了较为重要的作用，改变了传统落后的手工操作，使污水泵站日常运营的成本得以降低，泵站也实现了自动化的控制，减少了人员的使用，使系统的运行更加安全、可靠，提高了系统的运行效率。相信在未来的发展中，PLC技术会有更大的进步，将污水泵站自动化控制系统的设计以及运行情况加以完善，为企业的经营以及社会的发展创造更大的效益。

参考文献：

[1] 杨丛富.城市污水处理厂污水提升泵自动化控制系统[J].科技传播，2014，（7）：124-124，119.

[2] 洪亮亮.城市污水处理中自动化控制系统的应用[J].中国新技术新产品，2013，（24）：181-182..

[3] 何志平.城市污水处理厂污水提升泵站自动化控制系统[J].企业技术开发（下半月），2013，32（3）：107-109..

[4] 牛明达，冯波，金婷婷等.自动化控制系统在城市生活污水处理中的应用和改造研究[J].北方环境，2011，（11）：202-202..

[5] 项国云.浅谈污水泵站自动化控制系统的构成[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（9）.