本文關(guān)鍵詞：基于SCADA系統(tǒng)的水廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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淺談 PLC 技術(shù)在水廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)布日期： 2015-08-04 發(fā)布：  

  2015年16期目錄       本期共收錄文章20篇

　　摘要：隨著城鎮(zhèn)規(guī)模的擴(kuò)大和居民生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)用水安全和用水質(zhì)量日漸關(guān)注，對(duì)水廠制水工藝的要求也日益變高，自控系統(tǒng)也需日益完善。而 PLC 憑借著其高可靠性及其編程簡(jiǎn)單的特性逐漸成為自動(dòng)控制系統(tǒng)的核心。隨著 PLC 技術(shù)在水廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，可使水廠自控系統(tǒng)朝生產(chǎn)信息采集、信息集成和信息傳遞，且與企業(yè)的生產(chǎn)水質(zhì)監(jiān)控、生產(chǎn)工藝調(diào)度、自動(dòng)投加藥方向發(fā)展。本文就 PLC 控制技術(shù)在水廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述，并對(duì)其今后發(fā)展提出相關(guān)建議。
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　　關(guān)鍵詞：PCL技術(shù) 水廠自控系統(tǒng) 應(yīng)用發(fā)展
　　引言
　　為適應(yīng)城市現(xiàn)代化對(duì)供水行業(yè)的要求，改善水廠出水水質(zhì)、降低能耗、提高水廠的管理水平和經(jīng)濟(jì)效益成為供水行業(yè)當(dāng)下的重要任務(wù)。在水廠的水處理系統(tǒng)中采用自動(dòng)控制技術(shù)，不僅可以提高系統(tǒng)的性能、產(chǎn)率、可靠性，而且還可以增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性、降低操作成本、加快啟動(dòng)過(guò)程。PLC 控制技術(shù)的應(yīng)用給水廠帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)同時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)注意總結(jié)其特點(diǎn)及其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　一、PCL技術(shù)
　　所謂的 PLC 控制技術(shù)，是指利用專(zhuān)門(mén)在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用和設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)運(yùn)算操作電子裝置，來(lái)對(duì)水廠的水質(zhì)及其他數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，并執(zhí)行相關(guān)的調(diào)節(jié)命令。PLC 控制技術(shù)可在一定程度上減輕工人們的體力以及生產(chǎn)效率，并極大程度提高設(shè)備的耐用度及可靠性。
　　二、水廠 PLC 的配置
　　水廠的 PLC 系統(tǒng)硬件配置常有 CPU、AI模塊、AO 模塊、DI模塊、DO 模塊、通訊模塊、電源模塊、顯示器、模塊支架、2KW UPS等。配置PLC 自動(dòng)化控制系統(tǒng)的部位主要是水廠的取水泵站、 加藥站、加氯站、凈化間站、送水泵站、變電所、控制室及監(jiān)控系統(tǒng)。
　　三、PLC 技術(shù)在水廠中的應(yīng)用
　　1、送水泵房PLC站。
　　主要檢測(cè)參數(shù)：高配間、低配間的電量數(shù)據(jù)；出廠水的流量、濁度、余氯、PH、液位等數(shù)據(jù)；泵機(jī)的運(yùn)行、停止、故障等信號(hào)。主要控制功能：出水泵機(jī)的控制；接受并執(zhí)行來(lái)自監(jiān)控計(jì)算機(jī)的正確指令和參數(shù)。
　　2、加聚合氯化鋁加二氧化氯的 PLC 技術(shù)
　　檢測(cè)參數(shù) ：溶液池液位連續(xù)檢測(cè)、溶解池、超高位報(bào)警 ；計(jì)量泵開(kāi)停、高低位、計(jì)量泵手 /自動(dòng)、計(jì)量泵故障、計(jì)量泵變頻裝置頻率檢測(cè)、計(jì)量泵沖程檢測(cè)、計(jì)量泵變頻裝置故障檢測(cè)、計(jì)量泵變頻裝置手/自動(dòng)、攪拌器開(kāi)停、故障等。主要作用：將加藥泵、加氯設(shè)備、藥池等的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)輸送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)，并接收與執(zhí)行來(lái)自監(jiān)控計(jì)算機(jī)的命令。主要控制功能。加藥泵的控制；室內(nèi)聚合氯化鋁液池相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控；加氯系統(tǒng)的監(jiān)控；將加氯設(shè)備、加聚合氯化鋁設(shè)備、聚合氯化鋁液池等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)的參數(shù)傳送至監(jiān)控計(jì)算機(jī)，接受并執(zhí)行來(lái)自監(jiān)控計(jì)算機(jī)的正確指令和參數(shù)。
　　3、濾池PLC站
　　（1）公共沖洗的 PLC 技術(shù)
　　檢測(cè)參數(shù) ：反沖洗水泵開(kāi)停、故障、手 /自動(dòng) ；反沖洗水泵電流 ；出口閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動(dòng) ；反沖洗鼓風(fēng)機(jī)開(kāi)停、故障、手/自動(dòng) ；出口閥開(kāi)關(guān)、故障、手/自動(dòng)、出口旁路閥開(kāi)關(guān)、故障、手/自動(dòng)、反沖洗水流量。主要作用：實(shí)現(xiàn)主站與子站之間用 FI PW AY 網(wǎng)絡(luò)連接，且主站與子站從系統(tǒng)上互為后備，濾池的運(yùn)行與反沖程序編寫(xiě)在子站內(nèi)。這樣做的目的可讓系統(tǒng)更安全，而濾池的控制系統(tǒng)電纜線(xiàn)卻很少，非常方便檢修。主要控制功能。反沖洗控制，反沖洗設(shè)備切換，控制濾格子站等功能。
　�。�2）各濾格PLC子站
　　主要檢測(cè)參數(shù)：濾格的液位、水頭損失、各個(gè)閥門(mén)的狀態(tài)、手/自動(dòng)、清水閥的開(kāi)度等參數(shù)。主要控制功能：濾池的恒水位過(guò)濾控制。PLC根據(jù)每個(gè)濾池的液位儀額數(shù)據(jù)來(lái)控制濾格清水閥的開(kāi)度，以保證濾池的水位恒定，其控制精度小于21cm。濾格的反沖洗控制。包括過(guò)濾周期、壓差值、強(qiáng)制方式
　　4、沉淀池 PLC 技術(shù)
　　檢測(cè)參數(shù) .沉淀池水位、SCD、沉淀后濁度、沉淀池分管進(jìn)水閥開(kāi)關(guān)位置限位、沉淀池分管進(jìn)水閥開(kāi)關(guān)狀態(tài)、沉淀池分管進(jìn)水閥手 /自動(dòng)狀態(tài)、沉淀池分管進(jìn)水閥故障狀態(tài) ；排泥機(jī)運(yùn)行/停比狀態(tài)、排泥機(jī)前進(jìn)/后退、排泥機(jī)/自動(dòng)、排泥機(jī)故障等。主要作用：根據(jù)生產(chǎn)需要啟用/停用沉淀池 ；且根據(jù)污泥濃度開(kāi)關(guān)或時(shí)間周期進(jìn)行決定是否需要排泥，以及接收并執(zhí)行來(lái)自監(jiān)控計(jì)算機(jī)的命令。主要控制功能。根據(jù)生產(chǎn)需要啟用、停用沉淀池，根據(jù)污泥濃度開(kāi)關(guān)、設(shè)定排泥機(jī)，根據(jù)污泥濃度開(kāi)關(guān)、設(shè)定排泥閥運(yùn)行周期等功能。
　　5、監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
　　2臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)在Windo WS 2003下使用WINCC6.0作為監(jiān)控軟件，它們互為備用，在1臺(tái)計(jì)算機(jī)維護(hù)或故障時(shí)另外1臺(tái)能正常使用，確保了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。同時(shí)能對(duì)流量、壓力、液位、濁度、余氯、PH值等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)備份保存，為以后的分析、研究提供有力的保證。主要功能：（1）擁有多種輸入方法：標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)、功能鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等。（2）記錄操作員動(dòng)作：可對(duì)操作員操作的日期、時(shí)間、姓名進(jìn)行記錄，從而使一些危險(xiǎn)的操作能被保留。（3）有100多種不同的保護(hù)等級(jí)，可以保證每個(gè)操作都可被禁止，以防止非法操作。
　　四、性能分析
　　1、可靠性、穩(wěn)定性和壽命周期。PLC 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)須滿(mǎn)足工業(yè)等級(jí)要求，符合國(guó)內(nèi)、國(guó)際的安全標(biāo)準(zhǔn)。且須易配置、接線(xiàn)、維護(hù)、隔離性好，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，抗腐蝕，并能適應(yīng)較寬的溫變范圍。另外，系統(tǒng)還須具有良好的電磁兼容性，可承受較為惡劣的工業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)平均壽命 15 年以上。
　　2、擴(kuò)展性和兼容性。本系統(tǒng)采用目前較為先進(jìn)的產(chǎn)品，具有較強(qiáng)的兼容特性。為保證今后的擴(kuò)建和改造時(shí)能夠滿(mǎn)足控制要求，該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)已充分考慮其擴(kuò)展性，并在滿(mǎn)足現(xiàn)有功能外，預(yù)留 20% 的系統(tǒng)冗余。
　　五、PLC 技術(shù)在水廠中的應(yīng)用發(fā)展方向
　　電子計(jì)算機(jī)的執(zhí)行能力是極少出現(xiàn)偏差錯(cuò)誤的，而生活中的很多細(xì)致而枯燥的工作正是需要這樣的執(zhí)行能力。因此可以說(shuō)，，PLC 技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用是勢(shì)不可擋的發(fā)展方向，水廠管理方面也不例外。在不久的將來(lái)，水廠的很多工作將由電子計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行與控制，操作與管理人員所做的工作只是對(duì)電子計(jì)算機(jī)的硬件與軟件系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)，這可大大節(jié)約了人力物力的投入，又能很好地提高水廠的自?xún)艋芰Γ行П苊馊藛T操作所帶來(lái)的二次污染。同時(shí)電子計(jì)算機(jī)能夠更好的分析計(jì)算水廠的各個(gè)參數(shù)，因此可比人類(lèi)更好的應(yīng)對(duì)不同淡水凈化問(wèn)題。因此，可以預(yù)見(jiàn)的是，PLC 技術(shù)將在水控制工程中的應(yīng)用大有發(fā)展空間。
　　結(jié)語(yǔ)
　　PLC是一種重要的基本控制單元。應(yīng)用它實(shí)現(xiàn)了水處理系統(tǒng)的自動(dòng)化，降低了藥耗和能耗，減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了管理水平，提高了水質(zhì)，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化控制，提高了工作效率和水處理流程的穩(wěn)定性，促進(jìn)了凈水處理技術(shù)水平的提高，應(yīng)該積極促使水廠在生產(chǎn)、營(yíng)銷(xiāo)和辦公等方面應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，全面優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，從而形成比較規(guī)范的、現(xiàn)代的信息化管理系統(tǒng)。
　　參考文獻(xiàn)
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