机场污水处理厂自动化控制方法探讨

孙志强

（中国民航机场建设集团有限公司 陕西西安 710075）

引言

众所周知，我国属于一个严重缺水的国家，是世界13 个人均水资源最为匮乏的国家之一，人均水资源仅占到世界平均水平的1/4[1]。尤其是近些年来我国工农业的不断发展、人口的持续增长，进一步加剧了水体污染，已然给工农业生产和人们正常生活形成了严重影响。故此，如何实现水资源的合理运用与节约，实现污水资源化，就成为了改善水资源匮乏问题的关键。并且把处理之后的污水作为城市低水质用水，也能收获保护环境、开源节流的实际效益。而机场作为城市的重要公共交通设施，每日都会有一定数量的污水产生，但由于多数机场地址与市区距离较远，因此，就需要自建污水处理厂，不能够利用市政污水收集与处理系统。而从日常实际工作中，可得知通常机场污水处理厂有着较高工作负荷，进一步探讨其自动化控制，则有助于改善工作负荷较高的情况。据一些文献资料显示，当前国内一些机场污水处理厂通过自动化控制，几乎达到了近半生产人员的节约，从而有效解决了管理成本过高，以及一些人员操作失误的问题。

1 机场污水处理厂自动化控制的原理

要想实现污水处理厂中自动化控制技术与控制系统的良好运用，就需较为全面地了解相关技术的原理。当前，国内许多机场污水处理厂所采用的自动化控制，主要有四种，即SCADA、DCS、FCS、PLC，在污水处理厂自动化控制方面，这几种自动化控制系统都取得了不错成效[2]。就当前而言，最为先进的就是FCS+以太网的自动化控制系统，但因各种因素限制，国内机场污水处理厂更多使用以PLC 为基础的自动化系统，故此，本文主要具体介绍了PLC 自动画控制系统及其原理。当前，国内大部分机场污水处理厂的PLC 自动控制系统，都由数据分析、信号采集、现场仪表、执行机构、人机界面等内容所组成，其中自动化控制系统的重要内容之一，就是数据分析。在数据分析模块中，PLC 系统能通过收集与分析进水浓度、曝气量、污泥浓度、回流速率等数据，生成溶解氧DO 与ORP 等过程参数的优化控制曲线，通过相应的反馈系统能够将其绘制的图像直接反应到执行机构的工作中，执行机构依据相关的曲线信息和数据，就能实现调整污水处理设备的自动化控制。

同时，PLC 自动化系统中，上位机智能控制系统是其核心工艺，其通过对上位机智能控制系统中应用软件的利用，来自动化控制和循环扫描下位PLC 控制站，此种智能化控制模式，能够显著提高上位工控机工作的可靠性，既可对各设备的运行工况和各项工艺运行参数进行实时采集、显示，又能使各工艺单位之间的配合得以优化，从而确保整个污水处理系统运行安全、稳定、高效。

2 机场污水处理厂中的自动化控制

2.1 可编程控制器

编程控制器的选用，要结合污水处理自动化控制系统的要求，实际，其是一种中小面积的PLC 自动化控制系统，在污水处理行业获得广泛运用，其系统安全性、稳定性较强，便于调试，操作便捷，运行效率方面也较为优异，在劳动生产效率的保障及提升方面起到明显作用。并且，由于软硬件均是模块化构造，所以，也一定便利了维修、调试、装置的工作。

2.2 传感器设备

将超声波液位差计安装在系统粗、细格栅的位置，以对格栅前后对应的液位差进行测量，如此能够了解到格栅是否存在阻塞，并向PLC 控制器传输数据，进而展开分析与计算。若是液位差比开始设置的数字较大，便会给格栅传输讯号，将垃圾及时清理掉，以使过水环节不发生异常，并且避免过度损毁设置。为了实现进水提升泵的自动控制，应将2 台超声波液位计安装在进水泵井地方，以实时获取其水位，并在线传输给PLC 控制器，展开相应的分析[3]。当测量值开启相应的控制程序前提下，实现自动化控制提高泵当前运行组合。如此操作，能利用厂外来水量的精准数值，对泵工作状态进行规范、实时地调整，既可很大减少人力资源，又可减少装置过度的问题。

2.3 设计曝气机电路

曝气池处理段的重要原理是，利用变频器对罗茨风机的运转频率做实时调整，进而有效控制曝气池的含氧量，以保证可以更为有效地发挥出微生物的有机污染物降解作用，从而达到净化污水的效果。松开时电机执行停止动作，按下则执行起动动作，一般用作电机工作状态的测试。

结语

总之，基于PLC 的污水处理自动化控制系统，因能耗小、投资成本低、运行操作便捷等优点，可以很好地满足当前国内机场污水处理厂的实际需求。更为关键的是，在系统硬件组成没有发生较大范围调整的时候，可以通过软件设置的调节，来保障获得更为理想的实际效益。