基于PLC的電鍍廢水處理系統(tǒng)

　　我國制造業(yè)水平的不斷提高和高新技術(shù)的更迭，為制造業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域帶來了很多的機(jī)遇。電鍍產(chǎn)業(yè)作為制造業(yè)中必不可少的一環(huán)，在我國及國際市場中均占有重要地位。

　　由于電鍍產(chǎn)業(yè)的原材料大部分都具有毒性和腐蝕性，所以在電鍍廢水處理設(shè)計(jì)時(shí)，要重視市場調(diào)研來滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。除了和企業(yè)的電鍍專業(yè)人士進(jìn)行充分的溝通和交流，了解企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)情況和生產(chǎn)規(guī)模外，也要和企業(yè)的其他崗位人員進(jìn)行交流，從實(shí)用、耐用、經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，盡可能實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)。

　　1、工業(yè)廢水處理的現(xiàn)狀

　　隨著時(shí)代的進(jìn)步和科技的發(fā)展，我國工業(yè)發(fā)展的速度非?？?，相應(yīng)地帶來了一些環(huán)境污染問題。以電鍍行業(yè)為例，近幾年我國的電鍍廠房數(shù)量逐年遞增，規(guī)模以上的電鍍廠房數(shù)量也在持續(xù)增加，表明電鍍產(chǎn)業(yè)在不斷發(fā)展。在電鍍技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)企業(yè)和工廠的同時(shí)，也對環(huán)境造成了一定程度的污染。國內(nèi)外已經(jīng)開始重視這個(gè)問題。電鍍過程中會產(chǎn)生有害物質(zhì)和污染物，在滿足通風(fēng)和防腐蝕要求的同時(shí)，更要注意廢水的處理。

　　除了電鍍行業(yè)，造紙業(yè)、煉油廠、紡織業(yè)、印刷業(yè)等行業(yè)的廢水也會對環(huán)境造成污染。針對這些工業(yè)產(chǎn)生的廢水，不同性質(zhì)的企業(yè)會制定不同的廢水處理方法和工藝。例如：造紙業(yè)的工業(yè)廢水常采用化學(xué)和物理的方法來處理;而紡織業(yè)產(chǎn)生的工業(yè)廢水常采用生化的方法進(jìn)行凈化，已達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前常用的廢水處理過程為：先經(jīng)過過濾處理，再對某些殘余物進(jìn)行分解處理，最后將廢水進(jìn)行凈化，使凈化后的廢水達(dá)到規(guī)定的要求。圖1為常用工業(yè)廢水處理流程。

　　我國水資源緊缺，這始終是一個(gè)難以解決的問題。而工業(yè)廢水會對現(xiàn)有的水資源造成危害，進(jìn)一步使水資源匱乏的現(xiàn)狀惡化，這必須引起足夠的重視。據(jù)調(diào)查顯示，國內(nèi)很多河流都受到了工業(yè)廢水的污染，甚至影響了居民的生活。

　　電鍍廢水會影響正常的生活和生產(chǎn)，技術(shù)和政策必須同時(shí)落實(shí)，源頭和污染一同監(jiān)管。目前我國常用的電鍍廢水處理方法主要有以下幾種：物化法、化學(xué)法、生物法、電化學(xué)法、離子交換法、吸附法等。由于技術(shù)水平受限，目前電鍍廢水處理的相應(yīng)理論知識還不夠完善，突破性的研究方法和技術(shù)需要進(jìn)一步探索。

　　2、PLC在電鍍廢水處理中的應(yīng)用

　　PLC控制系統(tǒng)很早就已經(jīng)在工業(yè)中投入使用并得到了廣泛的認(rèn)可。此方法具有靈活、高效等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為工業(yè)中最受歡迎的控制方式之一。

　　PLC主要可以分為三個(gè)部分：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新。使用PLC時(shí)，需要先編制相應(yīng)的操作程序并進(jìn)行設(shè)定，再根據(jù)CPU對指定的程序命令進(jìn)行執(zhí)行動作和操作。當(dāng)完成執(zhí)行程序的操作后返回初始指令，往復(fù)循環(huán)直到停止。根據(jù)不同的控制對象，可以擁有不同組合的模塊，如輸入輸出、運(yùn)算、邏輯沖央處理、通信等。

　　通過PLC控制，使系統(tǒng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行加料、升降溫度、流量控制、壓力控制等操作，進(jìn)而可以完成加工、冶煉、化工制藥、熱處理等領(lǐng)域的工作。此外，在變頻控制方面，PLC的功能也極其重要，豐富的指令與變頻器組合可以調(diào)控電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　電鍍廢水處理的控制系統(tǒng)是一個(gè)相對復(fù)雜的綜合性系統(tǒng)，不僅包含了相應(yīng)的工藝要求、工藝流程、操作設(shè)備、儀器儀表等，還要考慮電鍍廠房的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，結(jié)合各因素之間的影響，建立控制流程模型。

　　使用PLC技術(shù)可以高效、簡便地對電鍍廢水進(jìn)行處理侗時(shí)大大節(jié)省了人力成本和人力資源。

　　電鍍廢水處理過程包含了過程監(jiān)視和控制系統(tǒng)。通信界面可滿足監(jiān)視需求。除此之外，還需要兩個(gè)方面的控制：輸入信號和輸出信號。電鍍廢水處理系統(tǒng)中信號輸入檢測是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，與后續(xù)的控制工作環(huán)環(huán)相扣。而輸出信號會控制設(shè)備的啟停信息，主要包括數(shù)字量輸出信號和模擬量輸出信號。

　　電鍍廢水處理過程的全自動控制是根據(jù)計(jì)算機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來對電鍍廢水水行全自動化的控制過程。控制輸入信號由變送器傳送到下位機(jī)，根據(jù)程序指令和算法控制，對電鍍廢水的處理過程進(jìn)行控制。控制單元依據(jù)指定的要求和標(biāo)準(zhǔn)，控制開關(guān)量，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，依據(jù)實(shí)時(shí)處理情況啟停工藝設(shè)備。

　　系統(tǒng)搭建主要從兩個(gè)方面進(jìn)行：硬件搭建和軟件搭設(shè)。硬件搭建中，需要考慮設(shè)備選型、機(jī)械結(jié)構(gòu)、電路設(shè)計(jì)、電路連接等問題。軟件搭設(shè)主要是指程序編寫和建模仿真，檢測錯(cuò)誤的同時(shí)對所編寫的程序指令令行對比和驗(yàn)證。

　　硬件配置中，大多數(shù)情況下會考慮氧化溝的設(shè)計(jì)，主要包含了進(jìn)水系統(tǒng)、除砂系統(tǒng)、氧化溝系統(tǒng)、沉淀系統(tǒng)等，其不同的結(jié)構(gòu)會形成不同的氧化方法。

　　在對PLC的機(jī)型進(jìn)行選擇時(shí)，除了考慮結(jié)構(gòu)和功能之外，還需要考慮穩(wěn)定性、溫濕度控制、防干擾等性能。對于電鍍生產(chǎn)工藝而言，由于工藝過程固定，所以可以選擇整體式PLC。

　　3、結(jié)論

　　通過將PLC應(yīng)用于電鍍廢水處理中，可以大大提高電鍍廢水的處理效率，并節(jié)約了人力成本。目前此方法主要在規(guī)模較大的電鍍企業(yè)中使用。隨著技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提升，環(huán)境保護(hù)要求的力度會逐步加強(qiáng)，后續(xù)相信會有越來越多的中小企業(yè)將此方法應(yīng)用到電鍍廢水的處理中。(來源：蘇州市職業(yè)大學(xué))