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摘 要：近年来，随着现代化社会发展水平的不断提升以及科学技术的进步发展，船用膜法污水处理装置的更新速度不断加快。现阶段，PLC技术已经在船用生活污水装置中得到了相对广泛的应用，利用PLC技术可以保证装置在运行过程中的安全性以及可靠性，还能提升处理装置的自动化程度。本文就PLC的原理以及在船用膜法生活污水处理装置中的应用展开详细论述。
关键词：PLC技术；船用膜法；生活污水处理装置；应用效果
现阶段，随着现代化电子技术发展水平的日益提升，大量新型的工业控制器已经逐渐具备了相应的单片机功能，可以有效控制数据、处理数据以及控制指令的执行速度等，完全能够与专业化的单片机媲美，在实际设计过程中能够充分发挥相应软件的重要作用，大大节省硬件资源的[1]。PLC是可编程序控制器的简称，其作为一种先进的工业控制器，在船用膜法生活污水处理装置中的应用，一定程度上保证了装置在运行期间的可靠性，此外，因其较高的自动化程度使船用膜法生活污水处理装置的工作效率得到大幅度提升。
一、船用膜法生活污水处理装置中PLC的基本概述
（一）PLC的基础性应用原理
为了进一步探讨PLC技术在船用膜法生活污水处理装置之中的有效应用，需要从系统的基本运行原理角度出发进行详细论述。具体的系统原理图见图1，来自于船上的大量生活污水可以从污水入口直接进入到第Ⅰ级的缓冲柜之中，该缓冲柜是能够承受船上公认高峰负荷的，当液位顺利达到相应的启动水位的时候（也就是图中的F2）， 图中的P1粉碎泵就会自动启动，然后电动阀DV1以及电动阀DV5会相继打开，有效进入到第Ⅱ级的序批柜之中。从专业化角度出发，序批柜内部都会设置一定的软性纤维填料，当污水在规定范围之内发生生化反应的时候，可以有效消解船上生活污水当中的大量有机物[2]。而且在柜内的液位已经逐渐达到R2的时候，排放泵（P2）就会自动启动，然后把第Ⅱ级中已经经过初次处理的污水借助P2排放泵有效进入到第Ⅲ级的膜中实施渗透性的处理。可以透过膜的相对来说比较干净的清水也可以称之为滤过水，在经过臭氧消毒处理之后并已经达到相应排放标准的时候直接排放到船舷之外，然后其浓缩液则会回流到第Ⅰ级实施科学化的循环再处理。
图1 系统原理图
（二）从流程控制的角度出发分析船用膜法生活污水处理装置中PLC的应用
依据相应的功能性要求，其系统流程必须要具有培菌程序控制、正常运行程序控制、序批式的排放程序控制、膜处理程序控制、膜清洗程序控制、应急排放程序控制以及休眠程序控制等。此外，该系统还要求必须对发生的特殊情况进行系统化的分析研究，然后针对问题，制定出合理化的解决方案，促进问题的尽快解决。
二、船用膜法生活污水处理装置电气控制系统的基础性构成
（一）生活污水电气控制系统中的传感元件
从专业化角度出发，在I级液位的电极之中，F1表示低水位，F2表示中水位，F3表示专业化的警示水位，而F4表示报警水位，当到达F4水位的时候，F4作为报警水位就会及时发出相应的报警信号，从而确保系统的正常运行。
（二）电气控制系统之中的受控基础性设备
在该电气控制管理系统中，P1是I级出口阀，系统中的P2设备属于II级的排放泵，而P3则是加药泵。I级中的供气泵由PQ1来表示，II级中的供气泵则由PQ2表示，PQ3属于高压气泵，臭氧发生器是图中的O3[3]。
（三）电气控制系统的可编程控制器
该系统中的电气控制主要是由施耐德的TWDLCAA24 DRF型号的主模块、TWDDMM24DRF扩展模块以及TWDDRA16RT扩展模块组合而成的主控制系统，并借助基础设备的固定开关量来进行输入以及输出，从根本上对整台专业设备实施实时性的控制管理。
（四）电气控制系统的自动执行机构
根据图1可知，图中DV1是Ⅰ级的出口阀，而图中的DV2则是Ⅱ级的序批式标准化出口阀，膜法出口阀可以用DV3来表示，Ⅲ级的膜冲洗阀是图中的DV4，图中的DV5是从Ⅰ级向Ⅱ级的进料阀，序批式排放阀利用图中的DV6表示。
三、程序的正式实施分析
（一）系统中培菌程序的实施
在培菌程序的正式实施期间，Ⅰ级将会迅速进入污水，这时F1位置上的指示灯会自动启动，表明已经存在污水进入。之后会相继看到F2位置的指示灯亮，图中P1的粉碎泵会自动启动，然后DV1电动阀以及DV5电动阀会同步运行。Ⅰ级的污水直接进入到Ⅱ级，当Ⅰ级的液位逐渐降到F1位置的时候，P1就会停止运行。此外，当Ⅰ级的污水进入到Ⅱ级的时候会看到R1位置的指示灯启动，这种情况下PQ1以及PQ2也会相继启动，当液位上升到R2的时候，程序逐渐没有反应。而气泵运行四个小时之后，图中的P1、PQ1以及PQ2则会自动转入到间歇运行状态，在开始运行二十分钟之后停止运行十分钟[4]。当Ⅰ级的液位逐渐上升到F3水位的时候则不可以进污水，若到达F4水位，则会发出相应的声光报警，提示应急排放。
（二）系统中正常运行程序的实施
在正常运行程序实施期间，系统中的Ⅰ级程序、Ⅱ级程序 、Ⅲ级程序以及Ⅳ级将会同时运行。具体来说，Ⅰ级进污水后，若液位上升到F2水位的时候，指示灯亮，其粉碎泵启动，且DV1以及DV5同步运行。当Ⅰ级的污水有效进入到Ⅱ级的时候，其Ⅱ级的水位线将会升高到R1，这时PQ1以及PQ2会自动启动。排放泵P2自动启动的时候，污水开始从Ⅱ级进入到Ⅲ级膜组中，直到Ⅱ级的水位线下降到R1，P2才会立即停止运行。在P2运转过程中，PQ3与臭氧发生器也会进行同步运行，若无污水进入，在一百二十分钟之后会自动处于休眠状态。
（三）系统中序批式程序的实施
序批式程序在具体实施期间，若Ⅰ级进入了污水，且液位已经上升到F2水位的时候指示灯会启动，其中的粉碎泵P1也会自动启动，能够实现同步运行的是DV1以及DV5。当Ⅰ级的污水进入到Ⅱ级，可以称之为进水期，维持时间大约是十分钟，如果Ⅱ级水位上升到R2，则PQ1以及PQ2会自动启动，这时称之为曝气期，在运行四十五分钟后，由 PLC的程序进行合理设定。当曝气期完成之后，则会进入到沉淀期，这时P1以及PQ1会停止，具体的沉淀时间是三十分钟，也是由 PLC程序来设定的[5]。之后再进行到排放期中，最终若Ⅰ级水位可以到达F2，则会立即进入到进水期，但是若Ⅰ级没有一定量的污水进入，则会在两小时之后自动进入休眠期。
结语：
总而言之，船用膜法生活污水处理装置中的PLC技术是一项应用价值相对较高的技术，具有先进性，能够有效实现一体化的系统顺序控制。在一定程度上可以大大节省时间继电器以及中间继电器等设施的配备，若发生特殊情况，能够实现二十四小时无人机舱的自动化控制管理要求。从某种程度上讲，若没有PLC技术的有效参与，则很难实现复杂性的工艺操作流程，表明PLC技术的应用效果显著。
参考文献
[1]殷峰，李玉章.舰船用膜法生活污水处理装置自动控制[J].船海工程，2010，06：50-52.
[2]马如中，何丽君，张百祁等.膜分离技术在船用生活污水处理装置上的应用[J].船海工程，2010，06：4-6+9.
[3]赵燕.MBBR工艺在生活污水处理装置完善项目中的应用[J].油气田环境保护，2012，04：27-29+88.
[4]陈勇.浅析船舶生活污水处理系统设计[J].机电技术，2012，06：156-159+165.
[5]徐炳香，茅陈松，项卫东.船舶生活污水处理现状分析与技术改进[J].中国水运（下半月），2011，06：18-19.
关键词：PLC技术；船用膜法；生活污水处理装置；应用效果
现阶段，随着现代化电子技术发展水平的日益提升，大量新型的工业控制器已经逐渐具备了相应的单片机功能，可以有效控制数据、处理数据以及控制指令的执行速度等，完全能够与专业化的单片机媲美，在实际设计过程中能够充分发挥相应软件的重要作用，大大节省硬件资源的[1]。PLC是可编程序控制器的简称，其作为一种先进的工业控制器，在船用膜法生活污水处理装置中的应用，一定程度上保证了装置在运行期间的可靠性，此外，因其较高的自动化程度使船用膜法生活污水处理装置的工作效率得到大幅度提升。
一、船用膜法生活污水处理装置中PLC的基本概述
（一）PLC的基础性应用原理
为了进一步探讨PLC技术在船用膜法生活污水处理装置之中的有效应用，需要从系统的基本运行原理角度出发进行详细论述。具体的系统原理图见图1，来自于船上的大量生活污水可以从污水入口直接进入到第Ⅰ级的缓冲柜之中，该缓冲柜是能够承受船上公认高峰负荷的，当液位顺利达到相应的启动水位的时候（也就是图中的F2）， 图中的P1粉碎泵就会自动启动，然后电动阀DV1以及电动阀DV5会相继打开，有效进入到第Ⅱ级的序批柜之中。从专业化角度出发，序批柜内部都会设置一定的软性纤维填料，当污水在规定范围之内发生生化反应的时候，可以有效消解船上生活污水当中的大量有机物[2]。而且在柜内的液位已经逐渐达到R2的时候，排放泵（P2）就会自动启动，然后把第Ⅱ级中已经经过初次处理的污水借助P2排放泵有效进入到第Ⅲ级的膜中实施渗透性的处理。可以透过膜的相对来说比较干净的清水也可以称之为滤过水，在经过臭氧消毒处理之后并已经达到相应排放标准的时候直接排放到船舷之外，然后其浓缩液则会回流到第Ⅰ级实施科学化的循环再处理。
图1 系统原理图
（二）从流程控制的角度出发分析船用膜法生活污水处理装置中PLC的应用
依据相应的功能性要求，其系统流程必须要具有培菌程序控制、正常运行程序控制、序批式的排放程序控制、膜处理程序控制、膜清洗程序控制、应急排放程序控制以及休眠程序控制等。此外，该系统还要求必须对发生的特殊情况进行系统化的分析研究，然后针对问题，制定出合理化的解决方案，促进问题的尽快解决。
二、船用膜法生活污水处理装置电气控制系统的基础性构成
（一）生活污水电气控制系统中的传感元件
从专业化角度出发，在I级液位的电极之中，F1表示低水位，F2表示中水位，F3表示专业化的警示水位，而F4表示报警水位，当到达F4水位的时候，F4作为报警水位就会及时发出相应的报警信号，从而确保系统的正常运行。
（二）电气控制系统之中的受控基础性设备
在该电气控制管理系统中，P1是I级出口阀，系统中的P2设备属于II级的排放泵，而P3则是加药泵。I级中的供气泵由PQ1来表示，II级中的供气泵则由PQ2表示，PQ3属于高压气泵，臭氧发生器是图中的O3[3]。
（三）电气控制系统的可编程控制器
该系统中的电气控制主要是由施耐德的TWDLCAA24 DRF型号的主模块、TWDDMM24DRF扩展模块以及TWDDRA16RT扩展模块组合而成的主控制系统，并借助基础设备的固定开关量来进行输入以及输出，从根本上对整台专业设备实施实时性的控制管理。
（四）电气控制系统的自动执行机构
根据图1可知，图中DV1是Ⅰ级的出口阀，而图中的DV2则是Ⅱ级的序批式标准化出口阀，膜法出口阀可以用DV3来表示，Ⅲ级的膜冲洗阀是图中的DV4，图中的DV5是从Ⅰ级向Ⅱ级的进料阀，序批式排放阀利用图中的DV6表示。
三、程序的正式实施分析
（一）系统中培菌程序的实施
在培菌程序的正式实施期间，Ⅰ级将会迅速进入污水，这时F1位置上的指示灯会自动启动，表明已经存在污水进入。之后会相继看到F2位置的指示灯亮，图中P1的粉碎泵会自动启动，然后DV1电动阀以及DV5电动阀会同步运行。Ⅰ级的污水直接进入到Ⅱ级，当Ⅰ级的液位逐渐降到F1位置的时候，P1就会停止运行。此外，当Ⅰ级的污水进入到Ⅱ级的时候会看到R1位置的指示灯启动，这种情况下PQ1以及PQ2也会相继启动，当液位上升到R2的时候，程序逐渐没有反应。而气泵运行四个小时之后，图中的P1、PQ1以及PQ2则会自动转入到间歇运行状态，在开始运行二十分钟之后停止运行十分钟[4]。当Ⅰ级的液位逐渐上升到F3水位的时候则不可以进污水，若到达F4水位，则会发出相应的声光报警，提示应急排放。
（二）系统中正常运行程序的实施
在正常运行程序实施期间，系统中的Ⅰ级程序、Ⅱ级程序 、Ⅲ级程序以及Ⅳ级将会同时运行。具体来说，Ⅰ级进污水后，若液位上升到F2水位的时候，指示灯亮，其粉碎泵启动，且DV1以及DV5同步运行。当Ⅰ级的污水有效进入到Ⅱ级的时候，其Ⅱ级的水位线将会升高到R1，这时PQ1以及PQ2会自动启动。排放泵P2自动启动的时候，污水开始从Ⅱ级进入到Ⅲ级膜组中，直到Ⅱ级的水位线下降到R1，P2才会立即停止运行。在P2运转过程中，PQ3与臭氧发生器也会进行同步运行，若无污水进入，在一百二十分钟之后会自动处于休眠状态。
（三）系统中序批式程序的实施
序批式程序在具体实施期间，若Ⅰ级进入了污水，且液位已经上升到F2水位的时候指示灯会启动，其中的粉碎泵P1也会自动启动，能够实现同步运行的是DV1以及DV5。当Ⅰ级的污水进入到Ⅱ级，可以称之为进水期，维持时间大约是十分钟，如果Ⅱ级水位上升到R2，则PQ1以及PQ2会自动启动，这时称之为曝气期，在运行四十五分钟后，由 PLC的程序进行合理设定。当曝气期完成之后，则会进入到沉淀期，这时P1以及PQ1会停止，具体的沉淀时间是三十分钟，也是由 PLC程序来设定的[5]。之后再进行到排放期中，最终若Ⅰ级水位可以到达F2，则会立即进入到进水期，但是若Ⅰ级没有一定量的污水进入，则会在两小时之后自动进入休眠期。
结语：
总而言之，船用膜法生活污水处理装置中的PLC技术是一项应用价值相对较高的技术，具有先进性，能够有效实现一体化的系统顺序控制。在一定程度上可以大大节省时间继电器以及中间继电器等设施的配备，若发生特殊情况，能够实现二十四小时无人机舱的自动化控制管理要求。从某种程度上讲，若没有PLC技术的有效参与，则很难实现复杂性的工艺操作流程，表明PLC技术的应用效果显著。
参考文献
[1]殷峰，李玉章.舰船用膜法生活污水处理装置自动控制[J].船海工程，2010，06：50-52.
[2]马如中，何丽君，张百祁等.膜分离技术在船用生活污水处理装置上的应用[J].船海工程，2010，06：4-6+9.
[3]赵燕.MBBR工艺在生活污水处理装置完善项目中的应用[J].油气田环境保护，2012，04：27-29+88.
[4]陈勇.浅析船舶生活污水处理系统设计[J].机电技术，2012，06：156-159+165.
[5]徐炳香，茅陈松，项卫东.船舶生活污水处理现状分析与技术改进[J].中国水运（下半月），2011，06：18-19.