本文關鍵詞：基于SCADA系統(tǒng)的水廠自動化設計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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淺談 PLC 技術在水廠自控系統(tǒng)中的應用

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)模的擴大和居民生活質量的提高，人們對用水安全和用水質量日漸關注，對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單的特性逐漸成為自動控制系統(tǒng)的核心。隨著 PLC 技術在水廠自控系統(tǒng)中的應用越來越普遍，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)水質監(jiān)控、生產(chǎn)工藝調度、自動投加藥方向發(fā)展。本文就 PLC 控制技術在水廠自控系統(tǒng)中的應用進行了論述，并對其今后發(fā)展提出相關建議。
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　　關鍵詞：PCL技術 水廠自控系統(tǒng) 應用發(fā)展
　　引言
　　為適應城市現(xiàn)代化對供水行業(yè)的要求，改善水廠出水水質、降低能耗、提高水廠的管理水平和經(jīng)濟效益成為供水行業(yè)當下的重要任務。在水廠的水處理系統(tǒng)中采用自動控制技術，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、加快啟動過程。PLC 控制技術的應用給水廠帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效應同時，技術人員應注意總結其特點及其優(yōu)缺點。
　　一、PCL技術
　　所謂的 PLC 控制技術，是指利用專門在工業(yè)環(huán)境下應用和設計的數(shù)學運算操作電子裝置，來對水廠的水質及其他數(shù)據(jù)進行監(jiān)控，并執(zhí)行相關的調節(jié)命令。PLC 控制技術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 技術在水廠中的應用
　　1、送水泵房PLC站。
　　主要檢測參數(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)；泵機的運行、停止、故障等信號。主要控制功能：出水泵機的控制；接受并執(zhí)行來自監(jiān)控計算機的正確指令和參數(shù)。
　　2、加聚合氯化鋁加二氧化氯的 PLC 技術
　　檢測參數(shù) ：溶液池液位連續(xù)檢測、溶解池、超高位報警 ；計量泵開停、高低位、計量泵手 /自動、計量泵故障、計量泵變頻裝置頻率檢測、計量泵沖程檢測、計量泵變頻裝置故障檢測、計量泵變頻裝置手/自動、攪拌器開停、故障等。主要作用：將加藥泵、加氯設備、藥池等的運行狀態(tài)、運行參數(shù)輸送給監(jiān)控計算機，并接收與執(zhí)行來自監(jiān)控計算機的命令。主要控制功能。加藥泵的控制；室內聚合氯化鋁液池相關設備的監(jiān)控；加氯系統(tǒng)的監(jiān)控；將加氯設備、加聚合氯化鋁設備、聚合氯化鋁液池等設備的運行狀態(tài)及相關的參數(shù)傳送至監(jiān)控計算機，接受并執(zhí)行來自監(jiān)控計算機的正確指令和參數(shù)。
　　3、濾池PLC站
　�。�1）公共沖洗的 PLC 技術
　　檢測參數(shù) ：反沖洗水泵開停、故障、手 /自動 ；反沖洗水泵電流 ；出口閥開關狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動 ；反沖洗鼓風機開停、故障、手/自動 ；出口閥開關、故障、手/自動、出口旁路閥開關、故障、手/自動、反沖洗水流量。主要作用：實現(xiàn)主站與子站之間用 FI PW AY 網(wǎng)絡連接，且主站與子站從系統(tǒng)上互為后備，濾池的運行與反沖程序編寫在子站內。這樣做的目的可讓系統(tǒng)更安全，而濾池的控制系統(tǒng)電纜線卻很少，非常方便檢修。主要控制功能。反沖洗控制，反沖洗設備切換，控制濾格子站等功能。
　�。�2）各濾格PLC子站
　　主要檢測參數(shù)：濾格的液位、水頭損失、各個閥門的狀態(tài)、手/自動、清水閥的開度等參數(shù)。主要控制功能：濾池的恒水位過濾控制。PLC根據(jù)每個濾池的液位儀額數(shù)據(jù)來控制濾格清水閥的開度，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。包括過濾周期、壓差值、強制方式
　　4、沉淀池 PLC 技術
　　檢測參數(shù) .沉淀池水位、SCD、沉淀后濁度、沉淀池分管進水閥開關位置限位、沉淀池分管進水閥開關狀態(tài)、沉淀池分管進水閥手 /自動狀態(tài)、沉淀池分管進水閥故障狀態(tài) ；排泥機運行/停比狀態(tài)、排泥機前進/后退、排泥機/自動、排泥機故障等。主要作用：根據(jù)生產(chǎn)需要啟用/停用沉淀池 ；且根據(jù)污泥濃度開關或時間周期進行決定是否需要排泥，以及接收并執(zhí)行來自監(jiān)控計算機的命令。主要控制功能。根據(jù)生產(chǎn)需要啟用、停用沉淀池，根據(jù)污泥濃度開關、設定排泥機，根據(jù)污泥濃度開關、設定排泥閥運行周期等功能。
　　5、監(jiān)控計算機系統(tǒng)簡介
　　2臺監(jiān)控計算機在Windo WS 2003下使用WINCC6.0作為監(jiān)控軟件，它們互為備用，在1臺計算機維護或故障時另外1臺能正常使用，確保了生產(chǎn)的正常進行。同時能對流量、壓力、液位、濁度、余氯、PH值等數(shù)據(jù)實時備份保存，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：標準鍵盤、功能鍵盤、鼠標等。（2）記錄操作員動作：可對操作員操作的日期、時間、姓名進行記錄，從而使一些危險的操作能被保留。（3）有100多種不同的保護等級，可以保證每個操作都可被禁止，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)的設計須滿足工業(yè)等級要求，符合國內、國際的安全標準。且須易配置、接線、維護、隔離性好，結構堅固，抗腐蝕，并能適應較寬的溫變范圍。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，實現(xiàn)平均壽命 15 年以上。
　　2、擴展性和兼容性。本系統(tǒng)采用目前較為先進的產(chǎn)品，具有較強的兼容特性。為保證今后的擴建和改造時能夠滿足控制要求，該系統(tǒng)在設計時已充分考慮其擴展性，并在滿足現(xiàn)有功能外，預留 20% 的系統(tǒng)冗余。
　　五、PLC 技術在水廠中的應用發(fā)展方向
　　電子計算機的執(zhí)行能力是極少出現(xiàn)偏差錯誤的，而生活中的很多細致而枯燥的工作正是需要這樣的執(zhí)行能力。因此可以說，，PLC 技術在各個領域中的應用是勢不可擋的發(fā)展方向，水廠管理方面也不例外。在不久的將來，水廠的很多工作將由電子計算機來執(zhí)行與控制，操作與管理人員所做的工作只是對電子計算機的硬件與軟件系統(tǒng)進行維護與保養(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凈化能力，有效避免人員操作所帶來的二次污染。同時電子計算機能夠更好的分析計算水廠的各個參數(shù)，因此可比人類更好的應對不同淡水凈化問題。因此，可以預見的是，PLC 技術將在水控制工程中的應用大有發(fā)展空間。
　　結語
　　PLC是一種重要的基本控制單元。應用它實現(xiàn)了水處理系統(tǒng)的自動化，降低了藥耗和能耗，減輕了職工的勞動強度，提高了管理水平，提高了水質，創(chuàng)造了很好的經(jīng)濟效益和社會效益，實現(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，促進了凈水處理技術水平的提高，應該積極促使水廠在生產(chǎn)、營銷和辦公等方面應用計算機軟件技術，全面優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)技術，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
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  本文關鍵詞：基于SCADA系統(tǒng)的水廠自動化設計與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。