PLC控制技术在水厂自控系统中的设计应用初探

周璇娟+梅霖+魏爽

【摘要】我国经济的快速发展和城镇化进程的不断加快，大大提高了我国居民的生活水平和質量，其越来越重视用水安全和用水质量问题，因此其也用越来越高的标准要求水厂的制水工艺，所以水厂要不断完善自控系统。随着我国PLC技术的不断发展，在水厂自控系统的逐渐广泛的应用PLC技术，其可以使水厂自控系统采集信息的目标得以完成，所以本文就是对PLC控制技术在水厂自控系统中的设计应用进行了具体的研究。

【关键词】PLC控制技术 水厂自控系统 设计应用

当前只有对水厂的出水水质进行完善、将其能耗进行降低，才能使城市现代化对供水行业的需求得以满足，从而可以使水厂的管理水平和经济收益不断提高。将PLC控制技术应用在水厂的自控系统中，不但可以使系统的性能、可靠性以及产率得到提高，同时可以使水厂的操作成本大大降低，使其启动过程大大加快。因此具体研究PLC控制技术在水厂自控系统中的设计应用具有非常重要的现实意义。

一、PLC技术的基本论述

在工业环境中对专门的电子装置通过应用和设计的数学运算进行操作，使其可以监控水厂的水质和其他相关的数据，同时对相关的调节命令进行执行，这就是PLC控制技术。在水厂自控系统中应用PLC控制技术可以使工人们的体力和生产效率在一定程度减轻，同时可以使设备的耐用度和可靠性大大提高。

二、水厂PLC配置的内容

CPU、AI模块、显示器、DI模块、模块支架以及DO模块等是水厂PLC系统主要的硬件配置。取水泵站、加氯站、变电所、监控系统以及净化间站等是配置PLC自动化控制系统的主要部位。集散型是水厂PLC系统主要的控制方式，其可以通过通讯母线联系各个分站间，其可靠性极高，同时可以共享数据资料，从而使计算调节、顺序以及最佳控制的目的得以实现。

三、水厂自动控制系统中PLC控制技术的应用

（一）送水泵房PLC站

这一过程中PLC控制技术主要检测的参数包括三个方面：1、高低配间电量数据；2、泵机的运行、停止和故障；3、出厂水的流量、混浊度、余氯、液位以及PH值等相关数据。其控制功能主要体现在两个方面，即控制出水泵机以及对监控计算机的正确指令和参数进行接受和执行。

（二）PLC技术在加聚合氯化铝加二氧化氯的应用

这一过程中PLC控制技术检测的参数主要体现在两个方面：1、连续检测溶液池液、溶解池以及超高位报警；2、计量泵的开停、计量泵的故障、搅拌器的开停和故障、计量泵冲程加测以及计量泵变频装置手/自动等。这一过程中的主要作用就是向监控计算机输送加药泵、药池以及加氯设备的运行状态，同时对监控计算机的命令进行接收和执行。主要控制功能体现在以下几点：控制加药泵；监控加氯系统；监控室内聚合氯化铝液相关设备；向监控计算机输送加氯设备、聚合氯化铝液设备以及加聚合氯化铝设备的运行状态，同时对监控计算机的正确指令和参数进行接受和执行。

（三）滤池PLC站

（1）PLC技术在公共冲洗中的作用。这一过程中PLC控制技术检测的参数主要有以下几点：①反冲洗水泵的开停和故障；②反冲洗鼓风机的开停和故障；③出口阀的开关和故障以及出口旁路阀开关和故障；④反冲洗水泵电流。这一过程PLC控制技术主要的作用就是用FI PW AY网络连接主站和子站，在子站内编写滤池的运行和反冲程序。为系统的安全性提供保障以及便于检修滤池的控制系统是其主要的目的。控制反冲洗、切换反冲洗设备以及对滤格子站进行控制等是这一过程中PLC控制技术的主要控制功能。

（2）各滤格PLC站。这一过程中PLC控制技术主要检测的参数包括损失的水头、清水阀的开度、滤格的液位和各个阀门的状态等。控制滤池的恒水位过滤是PLC控制技术的主要控制功能。PLC控制技术对滤格清水阀开度的控制主要是按照每个滤池的液位仪数据进行的，从而为滤池的水位恒定提供保障，低于21cm是其控制的精度。其中过滤周期、强制方式和压差值是控制滤格反冲洗的主要内容。

（四）PLC技术在沉淀池中的应用

这一过程中PLC控制技术主要检测的参数有沉淀池水位、沉淀池分管进水阀的状态、开关状态以及故障状态、沉淀后的混浊度；排泥机的运行、停止和故障状态等。PLC控制技术的主要作用就是将沉淀池按照生产的实际需求进行启用或者停止；排泥工作的安排主要是按照污泥浓度的开关或者时间周期决定的，同时对监控计算机的命令进行接受和执行。主要控制功能就是对沉淀池进行启用和停用、对排泥机进行设定以及对排泥阀的运行周期进行设定等。

四、分析PLC的性能

（一）使用年限周期、稳定性和可靠性

要根据国内和国际的安全标准对PLC系统进行设计，同时PLC系统的设计要能够使工业的等级需求得到满足。同时PLC系统的设计要对具有较高隔离性、容易配置、坚固的结构、抗腐蚀性强以及对较宽的温变范围进行适应。另一方面，系统的电磁兼容性要良好，其可以对恶劣的工业环境进行承受。

（二）先进性和经济性

完整的自我诊断功能是PLC系统自身所具有的，其可以对系统运行过程中任意部件出现的故障进行诊断，同时可以在监控软件的过程中将其故障的状态、故障的地点和时间等相关信息及时的反映出来。在发生系统故障以后，I/O状态可以及时返回系统预先设置好的状态。这样PLC系统就可以对各个环节的运行进行方便和准确的控制，这样不但可以对人力资源进行节约，同时使水厂的生产效率也大大提高。

由此可见，在水厂自控系统中基本的控制单元之一就是PLC控制系统，在水厂自控系统中对PLC控制技术进行应用使水处理系统的自动化目标得以实现，使能源的消耗大大降低，使职工的劳动强度大大减轻，使水厂的管理水平和出水质量得到了提高，从而将良好的经济效益和社会效益创造出来。另一方面，其使水厂优化控制的目标得以实现，使工作效率和水处理流程的稳定性大大提高，所以应该将相关的技术充分的应用到水厂的生产过程中，使其实现现代化的信息管理。

参考文献：

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[2]曾庆杨.PLC控制技术在水厂自控系统中的设计应用[J].科技与企业，2013，（03）.

[3]吴红兰，纪涛.基于PLC控制技术实现水厂自控系统的设计[J].测控技术，2006，（05）.