基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)分析

桑毅磊

【摘要】我國(guó)屬于發(fā)展中國(guó)家，對(duì)于水處理系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)以及技術(shù)的應(yīng)用比較晚。特別是近年來(lái)我國(guó)新技術(shù)的不斷發(fā)展，在水處理方面對(duì)于PLC的對(duì)話系統(tǒng)的應(yīng)用也在逐漸地加強(qiáng)。這樣可以提高城市的整體污水處理自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)污水處理以及生態(tài)環(huán)境之間的穩(wěn)步發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】PLC技術(shù);電氣自動(dòng)化控制;水處理系統(tǒng)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.02.208

我國(guó)相對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，雖然在水處理系統(tǒng)理論和技術(shù)研究方面起步較晚，但是發(fā)展步伐卻日行千里。尤其近年來(lái)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，基于PLC的自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面和技術(shù)方面得到了進(jìn)一步完善和優(yōu)化，并且推廣范圍越來(lái)越大。不僅有效提高了污水處理效率和質(zhì)量，還具有高效節(jié)能和高度自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)。本文針對(duì)基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)展開(kāi)分析，對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)和諧發(fā)展而言具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1、PLC技術(shù)的應(yīng)用概念闡述

PLC簡(jiǎn)稱為可編程控制器，是一種適用于工業(yè)環(huán)境下的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，通過(guò)引進(jìn)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使PLC技術(shù)的運(yùn)行質(zhì)量得到大大的提升。隨著我國(guó)工業(yè)行業(yè)的快速發(fā)展，以及人們對(duì)PLC技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用，對(duì)PLC技術(shù)的研究越發(fā)深入和全面，從而促進(jìn)PLC技術(shù)的良好發(fā)展，使PLC技術(shù)在社會(huì)行業(yè)自動(dòng)化各項(xiàng)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，以及具有十分可觀的發(fā)展前景。隨著PLC技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使人們清楚認(rèn)識(shí)到PLC技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用效果，不斷對(duì)PLC技術(shù)進(jìn)行深入研究和探索，進(jìn)而有效推動(dòng)PLC技術(shù)的持續(xù)革新，促使PLC技術(shù)的應(yīng)用越發(fā)成熟，在開(kāi)關(guān)量的邏輯控制和數(shù)字量的智能控制等各項(xiàng)領(lǐng)域中得到了普及。

2、PLC的工作方式

在PLC的具體應(yīng)用過(guò)程中，其工作可以按照四個(gè)階段進(jìn)行劃分。第一階段是內(nèi)部處理，在這一階段中，主要是對(duì)可編程形式的控制器進(jìn)行檢查，主要有內(nèi)部硬件功能檢查、運(yùn)行情況檢查、監(jiān)控定時(shí)器是否能夠正常復(fù)位檢查等。第二階段是通信服務(wù)，在這一階段，控制器需要和其他形式的智能裝置之間相互通信，以此來(lái)響應(yīng)編程器的鍵入命令，同時(shí)也需要進(jìn)行顯示內(nèi)容的更新。第三是輸入和輸出處理，在這一階段，控制器會(huì)將一切外部輸入電路接通狀態(tài)和斷開(kāi)狀態(tài)輸入到映射寄存器內(nèi)。第四階段是程序執(zhí)行，在這一階段中，輸入到映射寄存器里的狀態(tài)通常不會(huì)因外部輸入信號(hào)發(fā)生變化而變化，所以在輸入信號(hào)發(fā)生變化的情況下，新?tīng)顟B(tài)僅僅會(huì)在下個(gè)響應(yīng)周期內(nèi)的輸入處理這一階段才可以被讀入。

3、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

和傳統(tǒng)工業(yè)控制裝置對(duì)比，PLC的優(yōu)勢(shì)尤為明顯，主要分為以下幾點(diǎn)：第一，超高性價(jià)比。PLC技術(shù)日趨完善的當(dāng)下，市面流轉(zhuǎn)的PLC產(chǎn)品基本完成了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，諸多電氣設(shè)備上均集成了和PLC相互通信的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，由此操作起來(lái)就十分方便且快捷，使用成本也很低。第二，編程操作簡(jiǎn)單。PLC程序設(shè)計(jì)相對(duì)而言較為簡(jiǎn)單，就算不是計(jì)算機(jī)編程專業(yè)人員，在簡(jiǎn)單學(xué)習(xí)培訓(xùn)后短時(shí)間內(nèi)就可上手。并且PLC編程環(huán)境也不復(fù)雜，用戶在本地計(jì)算機(jī)端就能高效完成編程，之后在此基礎(chǔ)上借助接口發(fā)送至PLC內(nèi)即可。第三，抗干擾能力強(qiáng)。最初的PLC產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)期間，就側(cè)重分析了外界干擾對(duì)電氣控制工作的影響，新型PLC產(chǎn)品中的集成抗干擾技術(shù)，使得電氣設(shè)備運(yùn)行變得愈加安全可靠。

4、基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)分析

4.1硬件設(shè)計(jì)的運(yùn)用

對(duì)于PLC電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，需要根據(jù)水處理設(shè)施的工作原理以及運(yùn)行要求選擇對(duì)應(yīng)的控制器和系統(tǒng)模板。其中主要有兩個(gè)設(shè)計(jì)解決方案，就是沉余與不沉余。結(jié)合工程的實(shí)際需求選擇對(duì)應(yīng)的契合解決計(jì)劃方案，其中的CPU通常要求配置獨(dú)立的接口，通過(guò)合成裝置存儲(chǔ)器配置對(duì)應(yīng)的防護(hù)層。另外，還要對(duì)CPU主頻進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，通過(guò)兩個(gè)互為備份的接口，提高整體的連接效果，確保硬件的合理性。

4.2軟件設(shè)計(jì)的運(yùn)用

由于PCL技術(shù)主要基于程序，PLC電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的配置通常是在軟件程序設(shè)計(jì)中開(kāi)發(fā)的，即梯形圖的設(shè)計(jì)。為此，工作人員需要有一個(gè)高級(jí)別的開(kāi)發(fā)過(guò)程，注意開(kāi)發(fā)過(guò)程的升級(jí)和圖形設(shè)計(jì)工作，并選擇相應(yīng)的軟件編程工具。根據(jù)PLC電氣自動(dòng)化控制程序主要由主程序和子程序組成，需要通過(guò)編譯程序并將其下載到PLC中來(lái)實(shí)現(xiàn)合理的任務(wù)控制。程序設(shè)計(jì)完成后，相關(guān)人員可以使用仿真軟件執(zhí)行在線仿真，以幫助及時(shí)檢測(cè)和糾正程序設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤問(wèn)題。

4.3強(qiáng)化信號(hào)輸入的準(zhǔn)確性

基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中需要有關(guān)部門不斷改進(jìn)和優(yōu)化，以確保信號(hào)輸入的安全性和可靠性。同時(shí)，為了進(jìn)一步提高電控水處理系統(tǒng)的控制效率，可以優(yōu)化其主界面控制模塊，有效提高控制靈活性，確保該系統(tǒng)能夠正確分析信息并作出準(zhǔn)確判斷，從而促進(jìn)水處理工作順利展開(kāi)。

4.4通信模式的運(yùn)用

選擇對(duì)應(yīng)合適的上機(jī)位對(duì)于設(shè)施的使用以及監(jiān)控的開(kāi)展都具有非常重要的作用，這樣能夠便于程序的運(yùn)行以及調(diào)整。還可以解決一些突發(fā)的問(wèn)題以及設(shè)備的故障。在通訊的過(guò)程中，要求整體凈水處理系統(tǒng)要具有設(shè)計(jì)靈活、操作性較強(qiáng)的特點(diǎn)，這樣能夠?yàn)楣ぷ魅藛T與工作的實(shí)施提供有力的幫助。在運(yùn)用軟件按鈕控制整個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程中，可以直接讀取繼電器中的輸入值，要通過(guò)內(nèi)部存儲(chǔ)裝置進(jìn)行合理的轉(zhuǎn)換，這樣才能夠讀取到繼電器的實(shí)際數(shù)值，保證整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全，實(shí)現(xiàn)水處理系統(tǒng)的全面控制。

4.5優(yōu)化系統(tǒng)報(bào)警功能和故障提示功能

基于PLC的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水處理過(guò)程中的應(yīng)用需要進(jìn)一步改進(jìn)其報(bào)警和故障報(bào)告功能?？梢酝ㄟ^(guò)安裝可視化或監(jiān)視設(shè)備來(lái)監(jiān)視和管理系統(tǒng)狀態(tài)，并且報(bào)警系統(tǒng)必須連接到局域網(wǎng)。確保員工能夠通過(guò)屏幕全面了解水處理設(shè)備和系統(tǒng)操作。此外，工作人員可以將故障報(bào)警系統(tǒng)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)信息與正常數(shù)據(jù)信息進(jìn)行比較，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的異常現(xiàn)象，從而在短時(shí)間內(nèi)了解系統(tǒng)故障的位置和原因，從而可以采取措施處理系統(tǒng)故障此外，有關(guān)部門可事先編制水處理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)數(shù)據(jù)。故障報(bào)警系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍后，將及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，幫助人員及時(shí)解決，減少系統(tǒng)故障引起的水處理水平低的問(wèn)題。

4.6設(shè)備選用

對(duì)于相應(yīng)的處理技術(shù)確定后，還要根據(jù)具體的水質(zhì)以及水質(zhì)的環(huán)境選擇相應(yīng)的處理設(shè)備。由于超去離子水的質(zhì)量與芯片半導(dǎo)體和產(chǎn)品之間具有重要的關(guān)系，所以要選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備，并且滿足以下原則：首先，技術(shù)優(yōu)先、成熟性較強(qiáng)、可靠性的設(shè)備根據(jù)產(chǎn)品。根據(jù)產(chǎn)品的市場(chǎng)需要，選擇對(duì)應(yīng)的設(shè)備品牌，保證設(shè)備的操作維護(hù)簡(jiǎn)便，能夠滿足使用的需求。其次，對(duì)于水處理化學(xué)品和過(guò)類器的選擇，也要盡量與原水箱匹配。并且選擇市場(chǎng)上常用的產(chǎn)品，這樣能夠保證水質(zhì)的處理效果。最后，對(duì)水處理設(shè)備的選擇也要符合城市中水問(wèn)題的實(shí)際情況，通過(guò)結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)方法解決現(xiàn)有的水污染問(wèn)題，保證誰(shuí)處理工作得到順利的實(shí)施。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，針對(duì)PLC電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)的有效運(yùn)用，能夠促進(jìn)水處理效率的提高，進(jìn)一步改善水處理質(zhì)量效果，實(shí)現(xiàn)水處理期間的靈活管控，降低或避免水處理中安全問(wèn)題的發(fā)生，確保凈水處理系統(tǒng)有序運(yùn)行，減少污水處理廠處理期間能源資源的消耗，控制水凈化成本，保證電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)的運(yùn)行效果，使水處理系統(tǒng)具有顯著的安全性、可行性優(yōu)勢(shì)，為促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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