試析PLC技術(shù)在水廠的運(yùn)用

PLC是一種可編程控制器，在水廠的工程管理中占據(jù)著舉足輕重的位置。PLC是計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和通信技術(shù)的綜合，它科學(xué)可靠、使用方便、容易編程，是水廠工程管理的最佳選擇。PLC在技術(shù)在水廠的運(yùn)用不僅提高了水廠的生產(chǎn)效率，降低了資源消耗，而且給水廠帶來(lái)了非常大的經(jīng)濟(jì)效益。

一、PLC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

這個(gè)方案采用的是雙層網(wǎng)絡(luò)形式，一層是以太網(wǎng)，二層是FIPWAY雙絞線網(wǎng)絡(luò)，以太網(wǎng)的速度是每秒10兆，F(xiàn)IPWAY網(wǎng)絡(luò)的速度是每秒1兆。監(jiān)控計(jì)算機(jī)一共有兩臺(tái)，均通過(guò)以太網(wǎng)來(lái)連接，功能是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的備用。這兩臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)與取水泵站、假藥加氯站、公共沖洗站、送水泵站等構(gòu)成第一層FIPWAY網(wǎng)絡(luò)，功能是把所有進(jìn)入PLC的信號(hào)傳給用來(lái)做監(jiān)控的計(jì)算機(jī)；公共沖洗與12格濾池組成第二層FIPWAY網(wǎng)絡(luò)，其作用是完成反沖洗。

二、各個(gè)分站的描述

（一）取水泵站

取水泵站的主要檢驗(yàn)參數(shù)包括：流量、腐蝕度、溫度和原水的PH值；原水進(jìn)水的水閥開(kāi)度、超限位報(bào)警、限位開(kāi)關(guān)和故障報(bào)警。取水泵站的主要控制功能有接受和執(zhí)行監(jiān)控計(jì)算機(jī)的指令或參數(shù)設(shè)置，把原水泵和吸水井的工作情況和有關(guān)參數(shù)及時(shí)反饋給用來(lái)做監(jiān)控的計(jì)算機(jī)，當(dāng)然，還有一項(xiàng)最主要的功能控制原水泵。

（二）加藥加氯站

加藥加氯站的主要檢測(cè)參數(shù)包括溶解池液位連續(xù)檢測(cè)、溶液池液位連續(xù)檢測(cè)、超低位報(bào)警、超高位報(bào)警；計(jì)量泵的開(kāi)停、手動(dòng)自動(dòng)、故障、沖程檢測(cè)、手動(dòng)變頻裝置、自動(dòng)變頻裝置；攪拌器的開(kāi)停、攪拌器的故障；稀釋水閥的狀態(tài)；進(jìn)液閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)、出液閥的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；氯瓶的稱重、氯氣泄露報(bào)警、氯氣的增加量；加氯氣機(jī)的開(kāi)機(jī)狀態(tài)和關(guān)機(jī)狀態(tài)；電動(dòng)球閥的工作情況和空瓶信號(hào)的檢測(cè)。加藥加氯器的主要功能包括控制加藥泵、監(jiān)控加氯系統(tǒng)、監(jiān)控溶藥池的各種設(shè)備、把加藥泵、藥池等的工作狀態(tài)和參數(shù)傳給用來(lái)監(jiān)控的計(jì)算機(jī)，接受和執(zhí)行來(lái)自計(jì)算機(jī)的指令。

（三）公共沖洗站

公共沖洗站分為主站和子站。

公共沖洗站的主站的主要檢測(cè)參數(shù)有打開(kāi)洗水泵、關(guān)閉洗水泵、洗水泵的故障、手動(dòng)反沖洗水泵和自動(dòng)反沖洗水泵；手動(dòng)出口閥的開(kāi)關(guān)、自動(dòng)出水閥的開(kāi)關(guān)；反沖洗鼓風(fēng)機(jī)、出口閥、出口旁路閥的開(kāi)停、手動(dòng)、自動(dòng)、故障；反沖洗水流量等。公共沖洗站主站的功能包括控制沖洗；控制旁路閥；切換放沖洗水泵設(shè)備和鼓風(fēng)機(jī)備用等。

公共沖洗張各個(gè)濾池的PLC子站的主要檢測(cè)參數(shù)是渾水閥和清水閥的工作狀態(tài)，反沖氣閥和排氣閥的工作狀態(tài)，水龍頭損失檢測(cè)等。其主要的控制功能表現(xiàn)在控制濾池的恒水位連續(xù)過(guò)濾和控制濾池的反沖洗。

（四）送水泵站

送水泵站的主要檢測(cè)參數(shù)是指電流、功率、電壓、總電路開(kāi)關(guān)等的運(yùn)行狀態(tài)；流量、PH值等。送水泵的主要功能是控制送水泵，接受和執(zhí)行監(jiān)控計(jì)算機(jī)的指令。

三、監(jiān)控計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

監(jiān)控計(jì)算機(jī)指水廠用來(lái)做監(jiān)控的計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)上裝上監(jiān)控軟件，現(xiàn)在多是在Windows NT系統(tǒng)下使用In Touch軟件。被用作監(jiān)控的兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上必須安裝上完全一致的系統(tǒng)和監(jiān)控軟件，兩臺(tái)監(jiān)控計(jì)算機(jī)可以同時(shí)與以太網(wǎng)和FIPWAY網(wǎng)絡(luò)相連在一起，同時(shí)接到從PLC接到一模一樣的信號(hào)，不過(guò)發(fā)給PLC的命令和打印機(jī)的控制是相互不知曉的。

監(jiān)控計(jì)算機(jī)的功能主要有三個(gè)，首先包括功能鍵盤(pán)、標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)和鼠標(biāo)等的多種輸入法；其次能夠?qū)Σ僮鲉T的各種動(dòng)作進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，跟蹤危險(xiǎn)操作；第三個(gè)功能就是這兩太計(jì)算機(jī)擁有1000多個(gè)保護(hù)等級(jí)，能夠保證禁止任何一個(gè)操作，有效防止不合法的操作。

四、PLC控制的特點(diǎn)

PLC控制在水廠工程應(yīng)用中的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在有相當(dāng)高的可靠性，較強(qiáng)的抗干擾能力；相對(duì)比較完善的功能使其擁有相當(dāng)強(qiáng)的適用性；PLC的工作原理很簡(jiǎn)單，在水廠的應(yīng)用中，工人學(xué)習(xí)使用起來(lái)容易，得到了廣泛的歡迎；同時(shí)PLC的工作量比較小，維護(hù)起來(lái)也比較方便；非常小的體積，消耗非常少的資源也是其特點(diǎn)之一。PLC正是憑借著自身這些特點(diǎn)，在眾多水廠的工程中得到了認(rèn)可，使其社會(huì)使用率大大提高。

五、PLC對(duì)水廠的影響

PLC控制對(duì)水廠的影響主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：開(kāi)關(guān)量的邏輯控制；有效控制模擬量；對(duì)水廠工程的過(guò)程控制；進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理；進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)和通信。

開(kāi)關(guān)量的邏輯控制不僅可以控制單個(gè)的設(shè)備，而且可以同時(shí)用于多個(gè)水廠的工程。模擬量的控制主要是指實(shí)現(xiàn)數(shù)字量與模擬量之間的轉(zhuǎn)換，其中模擬量具體指流量、溫度、速度等。過(guò)程控制是一種閉環(huán)控制，控制對(duì)象是模擬量。PLC通過(guò)編制各種程序來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的控制，而PID的調(diào)節(jié)方式是閉環(huán)系統(tǒng)中使用頻率最高的調(diào)節(jié)方法。數(shù)據(jù)處理是一個(gè)繁瑣的過(guò)程，現(xiàn)在的PLC的功能比較多，比如數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)的傳送、轉(zhuǎn)換等，當(dāng)然也包括查表、排列順序、位操作等。PLC能夠獨(dú)立完成數(shù)據(jù)的采集、分析處理等過(guò)程，將這些數(shù)值與存儲(chǔ)器中的數(shù)值作比較，更好地實(shí)現(xiàn)水廠生產(chǎn)的機(jī)械化。PLC的通信并不是指單純地PLC之間的通信，還包括其他的智能機(jī)與PLC之間的通信。

六、總結(jié)

PLC在水廠工程的運(yùn)行管理中得到了廣泛的認(rèn)可，已經(jīng)成為水廠工程管理中不可缺少的一部分。這種自動(dòng)化的系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，運(yùn)行效果好，為水廠工程解決了以往工況復(fù)雜，成本高的難題，提高了生產(chǎn)效率和工作人員的利用率。PLC能夠根據(jù)不同時(shí)間的用水狀況，自動(dòng)采用科學(xué)合理的運(yùn)營(yíng)方式，大大降低了水廠的運(yùn)營(yíng)成本，提高了水廠的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)水廠朝著更先進(jìn)、更大規(guī)模的方向發(fā)展。

[1]盛宴.論自來(lái)水廠中的PLC自控技術(shù)的運(yùn)用[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2008.20(3).

[2]王建軍.李艷麗.習(xí)超.PLC在凈化水廠的運(yùn)用[J].石油化工自動(dòng)化,2011.47(2).

[3]王勇.陳曉恂.PLC在水廠真空系統(tǒng)控制中的應(yīng)用[J].凈水技術(shù),2008.27(5).