淺談PLC技術(shù)在水廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用

常 超

（佛山市順德區(qū)科力給排水工程發(fā)展有限公司,廣東 佛山 528300）

近些年來，各個城市的供水都是一個老大難問題，且隨著自來水廠規(guī)模的不斷擴大擴建，各種控制設(shè)備、技術(shù)都開始有所應(yīng)用，PLC控制系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用尤其明顯。PLC控制技術(shù)的應(yīng)用給自來水廠帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)同時，技術(shù)人員應(yīng)注意總結(jié)其特點及其優(yōu)缺點。而所謂的PLC控制技術(shù)，是指利用專門在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用和設(shè)計的數(shù)學(xué)運算操作電子裝置，來對自來水廠的水質(zhì)及其他數(shù)據(jù)進行監(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。本文就PLC控制技術(shù)在自來水廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了論述，以期達到技術(shù)探討之目的。

1 自來水廠PLC的配置

自來水廠的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、2KWUPS等[1]。

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)。

水廠PLC系統(tǒng)用集散型控制方式，可使各分站間用通訊母線聯(lián)接起來，極具可靠性，且可實現(xiàn)數(shù)據(jù)資料共享，達到計算調(diào)節(jié)、順序和最佳控制之目的。

2 PLC技術(shù)在水廠各分站中的應(yīng)用

2.1 取水泵站的PLC技術(shù)應(yīng)用

（1）檢測參數(shù):流量、溫度、原水進水閥開度、原水PH值、濁度、原水進水閥超限位報警、原水進水閥故障報警、原水進水閥限位開關(guān)。（2）主要作用：可將原水泵及吸水井的運行狀態(tài)、各種運行參數(shù)輸送給監(jiān)控計算機；并能接收與執(zhí)行來自監(jiān)控計算機的命令。

2.2 加藥加氫的PLC技術(shù)

（1）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。（2）主要作用：將加藥泵、加氯設(shè)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。

2.3 公共沖洗的PLC技術(shù)

（1）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(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動;反沖洗鼓風(fēng)機開停、故障、手/自動;出口閥開關(guān)、故障、手/自動;出口旁路閥開關(guān)、故障、手/自動;反沖洗水流量。（2）主要作用：實現(xiàn)主站與子站之間用FIPWAY網(wǎng)絡(luò)連接，且主站與子站從系統(tǒng)上互為后備，濾池的運行與反沖程序編寫在子站內(nèi)。這樣做的目的可讓系統(tǒng)更安全，而濾池的控制系統(tǒng)電纜線卻很少，非常方便檢修。

2.4 沉淀池PLC技術(shù)

（1）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(guān)位置限位、沉淀池分管進水閥開關(guān)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、排泥機手/自動、排泥機故障等。（2）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(guān)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

3 PLC技術(shù)的控制原則

（1）根據(jù)PLC的I/O模塊，以及PLC自控設(shè)備，都可以通過機旁控制箱進行手/自動轉(zhuǎn)換，并可在PLC站的OP面板上實現(xiàn)遠程機旁控制箱、PLC站OP上和中控室中進行三點自由控制。（2）PI,C站的OP上都可以顯示跟設(shè)置現(xiàn)場操作過程所涉及的自動控制相關(guān)設(shè)備、儀表等運行數(shù)據(jù)以及上下限報警值，并且這些數(shù)據(jù)都可以通過網(wǎng)絡(luò)傳送給中控室的監(jiān)控計算機，而中控室計算機也可通過網(wǎng)絡(luò)控制各個自動控制設(shè)備等。（3）任何一個PLC站都設(shè)置2個復(fù)位按鈕(包括警鈴復(fù)位按鈕和故障復(fù)位按鈕)、1個警鈴和1個故障指示燈。當(dāng)自控設(shè)備出現(xiàn)故障時，可由該PLC站的警鈴、故障燈進行報警。且在弄清原因，清除故障后，才能通過該站的OP、和中控室監(jiān)控計算機復(fù)位才能重新運行設(shè)備。如果沒有復(fù)位故障報警，那該自控設(shè)備無法繼續(xù)啟動。

4 性能分析

（1）可靠性、穩(wěn)定性和壽命周期。PLC系統(tǒng)的設(shè)計須滿足工業(yè)等級要求，符合國內(nèi)、國際的安全標準。且須易配置、接線、維護、隔離性好，結(jié)構(gòu)堅固，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，實現(xiàn)平均壽命15年以上。（2）先進和經(jīng)濟性。該系統(tǒng)具有完整的自我診斷功能，可在系統(tǒng)運行過程自動診斷任意部件的故障，且能夠在監(jiān)控軟件中及時、準確地反映出來其故障狀態(tài)、故障時間、故障地點等相關(guān)信息。在系統(tǒng)故障發(fā)生后，I/O的狀態(tài)可以返回系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的狀態(tài)。系統(tǒng)可便捷、準確地控制生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的運行，較好的節(jié)約了人力資源，大大提高了生產(chǎn)效率。（3）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(shè)計時已充分考慮其擴展性，并在滿足現(xiàn)有功能外，預(yù)留20%的系統(tǒng)冗余。

5 PLC技術(shù)在自來水廠中的應(yīng)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(shù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用是勢不可擋的發(fā)展方向，自來水廠管理方面也不例外。在不久的將來，自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，又能很好地提高自來水廠的自凈化能力，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(yīng)對不同淡水凈化問題。因此，可以預(yù)見的是，PLC技術(shù)將在自來水控制工程中的應(yīng)用大有發(fā)展空間。

6 結(jié)束語

隨著PLC技術(shù)在水廠自控系統(tǒng)中的應(yīng)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(zhì)監(jiān)控、生產(chǎn)工藝調(diào)度、自動投加藥方向發(fā)展。應(yīng)積極促使水廠在生產(chǎn)、營銷和辦公等方面應(yīng)用計算機軟件技術(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)。

[1]劉建順，趙嵐光，董潔等.水廠PLC自控系統(tǒng)分析與設(shè)計[J].電氣應(yīng)用，2007(05):324-327.

[2]盛宴. 論自來水廠中的PLC自控技術(shù)的運用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2008(03):167-170.