一种由PLC控制污水溶解氧的系统设计

检查，以排除故障。

装置3，曝气池出水指示灯（HL2）装置。正常出水时指示灯的颜色为绿色，否则就需对出水阀进行检查，或启动手动控制来对出水阀进行控制。

装置4，变频器故障指示灯（设为HL3）装置。当变频器正常工作时，HL3指示灯会置于绿色位置，否则就提示变频出现故障。

如此过程循环进行，这样不仅方便于自动控制，同时鼓风机是通过调整转速按需供气，这样也节省了电能。

3 系统电路

（1） 电路模块。系统主要包括了进水泵、鼓风机、变频器、DO监测仪、风速测量仪几个板块，方框图如图2所示。

（2） 电路硬件接线。由于进水泵和鼓风机都由三相交流电机控制，它们的额定电压为380 V，接线图如图3所示。图3中，M1为进水泵电机；M2为主鼓风机电机；M3为备用鼓风机电机。变频器与鼓风机的接线图如图4所示。

4 PLC的控制系统设计

4.1 I/O地址分配

通過对系统控制过程的详细分析以及主电路接线图、变频器和鼓风机接线图的分析，确定了系统PLC的I/O地址分配表，如表1所示。

4.2 PLC外围接线设计

图5为PLC 外围接线图（开关量接线图），图6为PLC外围接线图（模拟量接线图）。

4.3 主程序PLC控制

图7为PLC自动控制部分主程序流程图以及部分程序梯形图。由于污水溶解氧控制系统是一个惯性较大无法突变的系统，不需要过高的响应速度，因而在设计思想上以查询方式为主，中断方式为辅，采用4段系统PID参数进行整定。这样大大提高了系统的适应性，使用户在使用时减少了调试的工作，同时系统的体积很小，抗干扰的可靠性大大增强，本系统PLC控制程序由主程序和子程序组成。

4.4 子程序PLC控制

子程序流程和部分梯形图如图8所示。

本研究由DO检测仪采集系统的DO值，再由A/D 转换模块采集设定值和现行DO值，通过PLC的PID调节，由D/A 转换模块输出PID的调节值送到变频器，由变频器实现变频控制，通过调节鼓风机转速来实现对曝气池输气量的控制。在本研究中，采用的是调用子程序的方法，在子程序中对PID参数进行初始化处理，在前面提到的4个不同的区间段即第Ⅳ阶段e（k）>1.5 mg/L；第Ⅲ阶段1.0 mg/L

5 结束语

本设计污水处理过程中的溶解氧控制系统以PLC作为核心进行设计，具有工作稳定、供氧变化稳定的特点。该系统既避免了因鼓风机输入空气量过大所造成的能源浪费，又可以满足污水处理厂要求，有广阔的应用前景和推广价值。

参考文献：

[1] 李国伟. PLC在污水处理厂的应用[J]. 科技创业家，2014（3）：153.

[2] 孙新江，赵靓靓，王永军. PLC在污水处理工程中的应用[J]. 给水排水，2003（10）：95-96.

[3] 邹娜.基于组态软件和PLC在污水处理厂自动控制系统的应用[D]. 广州：华南理工大学，2015：45-48.

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