PLC在水厂滤池自动控制系统中的应用探究

（东莞市东江水务有限公司 广东东莞 523000）

摘 要：随着社会的不断发展，时代的不断变化，各个行业领域在发展中取得了明显的进步。滤池是水厂处理工序中最重要的环节，利用自动控制系统对水厂的生产成本和功能等有一定的作用影响。根据实际情况来看，在水厂滤池自动化控制系统中充分的利用PLC技术，就能够妥善的将问题处理，使得工作能够有序的进行。基于此，本文就PLC在水厂滤池自动控制系统中的应用进行全面系统的研究与探讨。

关键词：PLC；水厂滤池自动控制系统；应用；研究与探讨

在自来水行业中合理的引进自动化是在20世纪90年代中水厂发展的明显特征。在自动化技术、控制设备的不断发展中，滤池自动化、送水自动化、水质监测自动化技术都逐渐获得广泛的应用。可编程控制器和计算机应用是水厂自动化的主要特点，其中PLC+IPC控制器得到了广泛的使用。合理的利用这个系统就是更好的实现稳定性。

1、水厂自动控制系统的功能分析

正常情况下水厂自动化控制系统的功能主要有三个：监测、控制和管理。监测的主要功能就是在生产现场中，对设备的运行状态以及数据的采集情况进行监视；而控制的主要功能是PLC或者计算机根据工艺的实际需求和设备的运行状态发生法变化来实现自动控制或者利用人工来对设备进行合理的控制；管理的主要功能是在实现监测和控制的基础上，能够实现对生产数据、事故记录以及各种报表等进行有效的处理。这样就能够增强控制系统的各项功能，提升系统的水平，进而降低系统的成本。所以，对电气控制、仪表、PLC、计算机一体化的监测、控制和管理是水厂生产自动化的主要发展趋势。

2、水厂自动控制系统的各项功能分析

在水厂生产的整个过程中，实现自动化控制的主要目的就是为了更好的提升水厂自动化从而提高现代化管理质量水平与生产期间的调控，这样就能够更好的促进水厂生产的经济效益得到有效的提升，与此同时对社会效益也有一定的促进作用。其中具体的表现在以下几个方面：

2.1水质的优化方面

在对水厂自动化控制系统的调节的主要目的就是为了更好的实现水质的安全性和可靠性，从而降低水在处理中需要的大量费用。比如可以按照滤池出水的浑浊情况和原来水质的实际情况来进行合理的控制和调节，从而使得水的浑浊度能够达到标准需求。能够保证出厂水质合格的情况下，更好的实现了水处理系统运行的费用逐渐降低。

2.2能源消耗的优化

对于水厂来讲，是能源消耗量较多的生产地点。在通过对自动化系统进行合理的调控，就能够实现能源消耗的节约。比如在对取水泵站和送水泵电机的调控过程中，保证其能够按照恒定流量和恒定压力的方式来进行运转，这样就能够防止流量的大量浪费和流失，从而更好的实现=能源消耗的优化。

2.3单体构筑物运行的优化

可以按照自动控制系统的运行标准来进行，各个控制单元能够实现对水处理构筑物的运行进行合理的调控，这样通过对投药量、排泥工况、冲洗时间等工作来更好的实现各构筑物能够达到在最佳的环境下来运行。

3、PLC在水厂滤池自动化控制中的应用分析

3.1 PLC在水厂监控系统中的有效应用

在水厂的监控系统中，相关的工作人员可以 利用上位机来对工作现场的实际情况进行实时的监控，这样就能够将现场设备的数据情况进行有效的监控。合理的利用iFIX组态软件中的各种形式的功能在屏幕中能够建立可视化图形、操作平台以及数据表格等，能够把工业计算机变化成为控制系统的综合工作站。上位机IPC可以通过Modbus-RTU通讯协议在下位机的PLC中进行数据的收集，这样据能够将整个系统的实际运行状态充分的表现出来，将整个水厂的配电、工艺设备等的运行状况水压、流量以及浑浊度等数据充分在汇集在中央数据库中，在进行详细的处理，帮助实时进行决策的调整，将动态监控的命令和数据下达至控制的设备中，这样就能够支持优化的适度调整，合理的运用水资源，对原水泵站、清水泵站的流量和压力情况进行合理的调整，将不同地区的供水量分配均匀。这样就能够确保用户对水量、水压和水质的要求达到满意，使得供水系统的安全性和可靠性得到有效的保证，在一定程度上能够实现供水成本的降低。

3.2 PLC在水厂远程操作中的有效应用

远程操作是利用IPC机操作窗口来实现对现场中的各项设备进行合有效的控制。在水厂现场的所有设备中，变频器的操作方式就是远程操作。例如PI参数、速度的升降时间等情况来进行设置，在清水泵房的实际运行中，运行方式氛围远程、自动、柜体手动这三种方式，还有变频运行、全压运行和降压运行这三种方式，通过远程操作现实的画面，就能够对这三种方式进行随意的切换。在水厂滤池工艺中，能够进行远程的对滤池的运行和冲洗等进行有效的控制，在此基础上，也能够实现远程的反冲洗周期。对沉淀池的排泥周期、排泥时间进行远程的修改处理。在远程操作中能够实现对所有工艺的阀门开关实现远程的操作，对水源井的开停也能够实现远程的操作等。在计算机中利用鼠标在画面工艺流程窗口中点击设备，就能够将远程操作的画面显示出来，并对其远程的操控。

3.3 PLC在水厂自动过滤程序中的有效应用

在水S过滤的过程中为了更好的保证出水质量的稳定性和安全性，能够满足实际生产的需要，滤池在进行过滤的过程中要实现恒水位的过滤。就是在整个过滤的过程中，滤池中液位的控制要在一定的定值上，这个定值是根据工厂生产经验来确定的，但是在实际的工作进行中可以对其进行适当的更改。在对滤池液位的控制中，是通过对清水阀门的开度的控制来进行的，若是清水阀门的开度逐渐增加，出水量就会逐渐升高使得水面逐渐下降，若是清水阀门的开度逐渐降低，那么出水量就会逐渐变小使得水面升高。

清水阀门可以是调节阀门也可以是开关阀门，开关阀门的驱动信号共有两个，一个是开阀，另一个是闭阀，这两个阀门都是开关量，在0N阀门的情况下就能够保证持续的运作，或者在全开或者全开的程度上不会在一个位置上。调节阀是根据模拟量的开度信号来进行，阀门的情况根据信号的变化程度而发生改变，在这个过程中信号保持不变，那么阀门的位置也不会发生什么明显的变化。但是开关阀门与调节阀门相比较而言，要便宜许多，自来水厂滤池的控制情况对液位的高度要求不是非常严格，可以存在较大的偏差。所以，根据节约成本的实际情况而言，通常情况下都不会利用调节阀，而是运用开关阀来作为清水调节的液位。

根据液位计的AI采样信号来作为反馈值和设定值的比较，以此来准确的判断出其是否超过了预订的范围要求。如果不再预定的范围内，在通过液位的升降情况来做出准确的判断，以此来决定阀门的动作情况。当液位比设定下限低的情况下，要给出关阀的命令，当液位高于设定的上限时，要给出开阀的命令。如果这两种情况都不是，阀门不需要进行变动。阀门的开关都不是短时间内可以完成的，而是需要一定的时间来进行运作，当驱动信号为0N时，阀门电动机通电运转能够完成该动作。

结束语：

综上所述，水厂的自动化控制系统始终秉承着分散控制、集中监测和管理的控制理念，并且按照水厂的生产环节、工艺和位置的需求，在生产工艺中建立控制站，则海洋就能够实现对工艺设备和整个过程的控制，并且各个控制站之间要保证可靠性的工业局域网的连接，从何而实现管理集中和分散控制的目的。

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