试析PLC技术在水厂的运用

【摘要】当前，随着计算机技术的迅速发展，PLC控制系统在各种工程中得到了广泛的应用，其中最为突出的就是在水厂工程运行管理中的应用，给水厂带了非常大的经济效益和社会效益。当然，PLC技术虽然得到了社会的认可，但仍然存在着一些缺陷和不足，不同的环境对PLC技术的要求不尽相同。本篇文章对PLC技术在水厂的运用做了系统的介绍，阐明了PLC技术在水厂工程管理中的重要性。

【关键词】PLC技术；水厂；自控系统

PLC是一种可编程控制器，在水厂的工程管理中占据着举足轻重的位置。PLC是计算机技术、自动控制系统和通信技术的综合，它科学可靠、使用方便、容易编程，是水厂工程管理的最佳选择。PLC在技术在水厂的运用不仅提高了水厂的生产效率，降低了资源消耗，而且给水厂带来了非常大的经济效益。

一、PLC系统网络结构

这个方案采用的是双层网络形式，一层是以太网，二层是FIPWAY双绞线网络，以太网的速度是每秒10兆，FIPWAY网络的速度是每秒1兆。监控计算机一共有两台，均通过以太网来连接，功能是实现计算机的备用。这两台监控计算机与取水泵站、假药加氯站、公共冲洗站、送水泵站等构成第一层FIPWAY网络，功能是把所有进入PLC的信号传给用来做监控的计算机；公共冲洗与12格滤池组成第二层FIPWAY网络，其作用是完成反冲洗。

二、各个分站的描述

（一）取水泵站

取水泵站的主要检验参数包括：流量、腐蚀度、温度和原水的PH值；原水进水的水阀开度、超限位报警、限位开关和故障报警。取水泵站的主要控制功能有接受和执行监控计算机的指令或参数设置，把原水泵和吸水井的工作情况和有关参数及时反馈给用来做监控的计算机，当然，还有一项最主要的功能控制原水泵。

（二）加药加氯站

加药加氯站的主要检测参数包括溶解池液位连续检测、溶液池液位连续检测、超低位报警、超高位报警；计量泵的开停、手动自动、故障、冲程检测、手动变频装置、自动变频装置；搅拌器的开停、搅拌器的故障；稀释水阀的状态；进液阀的开关状态、出液阀的开关状态；氯瓶的称重、氯气泄露报警、氯气的增加量；加氯气机的开机状态和关机状态；电动球阀的工作情况和空瓶信号的检测。加药加氯器的主要功能包括控制加药泵、监控加氯系统、监控溶药池的各种设备、把加药泵、药池等的工作状态和参数传给用来监控的计算机，接受和执行来自计算机的指令。

（三）公共冲洗站

公共冲洗站分为主站和子站。

公共冲洗站的主站的主要检测参数有打开洗水泵、关闭洗水泵、洗水泵的故障、手动反冲洗水泵和自动反冲洗水泵；手动出口阀的开关、自动出水阀的开关；反冲洗鼓风机、出口阀、出口旁路阀的开停、手动、自动、故障；反冲洗水流量等。公共冲洗站主站的功能包括控制冲洗；控制旁路阀；切换放冲洗水泵设备和鼓风机备用等。

公共冲洗张各个滤池的PLC子站的主要检测参数是浑水阀和清水阀的工作状态，反冲气阀和排气阀的工作状态，水龙头损失检测等。其主要的控制功能表现在控制滤池的恒水位连续过滤和控制滤池的反冲洗。

（四）送水泵站

送水泵站的主要检测参数是指电流、功率、电压、总电路开关等的运行状态；流量、PH值等。送水泵的主要功能是控制送水泵，接受和执行监控计算机的指令。

三、监控计算机系统

监控计算机指水厂用来做监控的计算机，在计算机上装上监控软件，现在多是在Windows NT系统下使用In Touch软件。被用作监控的两台计算机上必须安装上完全一致的系统和监控软件，两台监控计算机可以同时与以太网和FIPWAY网络相连在一起，同时接到从PLC接到一模一样的信号，不过发给PLC的命令和打印机的控制是相互不知晓的。

监控计算机的功能主要有三个，首先包括功能键盘、标准键盘和鼠标等的多种输入法；其次能够对操作员的各种动作进行准确的记录，跟踪危险操作；第三个功能就是这两太计算机拥有1000多个保护等级，能够保证禁止任何一个操作，有效防止不合法的操作。

四、PLC控制的特点

PLC控制在水厂工程应用中的特点主要表现在有相当高的可靠性，较强的抗干扰能力；相对比较完善的功能使其拥有相当强的适用性；PLC的工作原理很简单，在水厂的应用中，工人学习使用起来容易，得到了广泛的欢迎；同时PLC的工作量比较小，维护起来也比较方便；非常小的体积，消耗非常少的资源也是其特点之一。PLC正是凭借着自身这些特点，在众多水厂的工程中得到了认可，使其社会使用率大大提高。

五、PLC对水厂的影响

PLC控制对水厂的影响主要体现在五个方面：开关量的逻辑控制；有效控制模拟量；对水厂工程的过程控制；进行准确的数据处理；进行联网和通信。

开关量的逻辑控制不仅可以控制单个的设备，而且可以同时用于多个水厂的工程。模拟量的控制主要是指实现数字量与模拟量之间的转换，其中模拟量具体指流量、温度、速度等。过程控制是一种闭环控制，控制对象是模拟量。PLC通过编制各种程序来实现对模拟量的控制，而PID的调节方式是闭环系统中使用频率最高的调节方法。数据处理是一个繁琐的过程，现在的PLC的功能比较多，比如数学运算、数据的传送、转换等，当然也包括查表、排列顺序、位操作等。PLC能够独立完成数据的采集、分析处理等过程，将这些数值与存储器中的数值作比较，更好地实现水厂生产的机械化。PLC的通信并不是指单纯地PLC之间的通信，还包括其他的智能机与PLC之间的通信。

六、总结

PLC在水厂工程的运行管理中得到了广泛的认可，已经成为水厂工程管理中不可缺少的一部分。这种自动化的系统技术先进，运行效果好，为水厂工程解决了以往工况复杂，成本高的难题，提高了生产效率和工作人员的利用率。PLC能够根据不同时间的用水状况，自动采用科学合理的运营方式，大大降低了水厂的运营成本，提高了水厂的经济效益，促进水厂朝着更先进、更大规模的方向发展。

参考文献

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作者简介：郭泓欣（1991—），女，黑龙江大庆人，大学本科，现就读于黑龙江八一农垦大学。