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摘要：針對近年來我國污水廢水增多問題，基于三菱fx3u設計一種PLC控制的廢水處理系統。根據污水處理的實際需求，依靠FX3U設計污水各階段的自動處理程序，旨在使廢水處理系統工作平穩可靠和實現自動化控制。
關鍵詞：程序設計；三菱FX3U；廢水處理；自動控制
隨著我國經濟的快速發展，城市居民和部分企業用水量需求增大，產生的污水廢水也隨之增多。目前處理污水廢水的方法主要是排入河流，會對周邊環境產生一定的不良影響。PLC作為通用工業控制計算機，具有編程簡單、易于學習、通用性好、耐腐蝕、抗干擾能力強等優點，可用少量邏輯控制指令實現繼電器控制，是設計廢水處理系統的較優工具。為此，設計一種廢水處理系統，以期提供一種治理城市生活廢水的方式，為居民身體健康和生活環境安全提供保障。
1廢水處理系統的設計
1.1整體結構
廢水處理系統由污水處理池、清水池、中水水箱、電控箱等組成，通過電動閥、風機、1#清水泵、2#清水泵等動作來完成對廢水處理。其具體結構如圖1所示。
1.2工作原理
污水處理的第一階段：當污水池中的水位處于低水位或無水狀態時，電動閥自動開起納入污水。當污收稿日期：2021-07-12作者簡介：蔡婷婷（1984—），女，碩士，講師，從事電氣控制系統設計及機電一體技術的實踐研究。水池納入的污水至高水位時，電動閥關閉，污水池中的污水呈微氧和厭氧狀態。污水處理的第二階段：采用降解大分子污染物的好氧處理（曝氣），對污水進行脫色、除臭、平衡菌群pH值、高效除污處理，整個處理過程一般需要6～8h。曝氣管路上安裝排空電磁閥，當電動閥門關閉后，排空電磁閥開啟，羅茨風機延時空載起動，然后排空電磁閥關閉，污水池開始曝氣。污水處理的第三階段：曝氣處理結束后，排空電磁閥再次開啟，羅茨風機空載停機，然后排空電磁閥延時關閉；經過0.5h的水質沉淀后，啟動1#清水泵，將沉淀后的水泵入清水池；當清水池中的水位升至正常高水位時，1#清水泵自動停止運行；這時，2#清水泵啟動向中水箱泵水，當水箱內達到正常高水位時，2#清水泵停止運行，水箱內的水全部完成處理。
2基于三菱FX3U的系統控制
2.1輸入/輸出點地址分配
2.2程序設計
1）系統啟動過程如圖2所示。PLC得電的一瞬間，置位塊S0，按下啟動按鈕SB1，使X0得電，同時置位Y16使運行指示燈HL1常亮，完成系統最初的啟動。
2）污水處理第一階段的進水過程如圖3所示。當污水池中的水位處于低水位或無水狀態時，按下按鈕SB3，使得X2得電，步進電機以200Hz頻率正轉4圈，帶動機構使電動閥開啟到最大位置，開始納入污水。當池中納入的污水升至正常高水位時，傳感器SQ1檢測到后發送信號，步進電機再次以200Hz頻率反轉，并帶動機構使得電動閥關閉。
3）污水處理第二階段的曝氣過程如圖4所示。電動閥門關閉后，伺服電機以3600Hz的脈沖頻率正轉4圈，排空電磁閥門開啟到最大位置。3s后風機電機低速啟動，通過外部時間繼電器進行計時。計時結束后，排空電磁閥關閉，風機電機開始高速運行，污水池開始曝氣，使設備曝氣30s。
4）污水處理最終凈水過程如圖5所示。排空電磁閥開啟到最大模式運行，6s后排空電磁閥以3600Hz的脈沖頻率再次關閉。15s后，電機M3以50Hz頻率運行拖動清水泵1#，將沉淀后的水泵入清水池中。清水池中的水位上升至中位時，傳感器SQ2給出信號，則M3電機以20Hz的頻率運行。當清水池中的水位上升至高位時，傳感器SQ4給出信號，同時清水泵1#自動停止。這時M3電機起動運行拖動清水泵2#，自動向水箱中泵水。當水箱內的水位上升至中位時，M3電機切換為30Hz頻率運行，直到水位上升至高位，由傳感器SQ4給出信號后，清水泵2#自動停止運行，這時水箱內的水全部處理完成。
5）按下急停按鈕SB2后，X1得電瞬間，狀態寄存器S和輔助繼電器M復位，達到迅速停止的目的。
3結論
建立城市污水處理系統，能夠有效的處理生活廢水，保護城市生態環境，有利于實現可持續性發展?；谌釬X3U控制的廢水處理系統工作平穩可靠，實現自動化控制，處理廢水效果理想，可滿足城市廢水處理的需求。
作者：蔡婷婷 單位：江蘇聯合職業技術學院