自来水厂自控系统中的PLC控制技术

自来水厂自控系统中的PLC控制技术
发布时间：2021-07-26T02:02:26.828Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第7期作者：梅晓强
[导读] PLC 即可编程逻辑控制器，多被用于工业控制系统，实现系统自动化，提高系统运行安全性与可靠性。

想要将PLC应用于自来水厂自控系统，需要重点做好电源、存储器、中央处理单元、输入与输出接口电路以及功能模块等方面的设计。

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摘要：所谓的 PLC控制技术，就是利用一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置进行有关的控制。

而将 PLC控制技术应用于自来水厂会对提高水厂水质监控的准确性和实时性以及提高水厂工人的生产效率和设备的耐用性有着积极意义，本文就 PLC控制技术在自来水厂自控系统中的应用进行了探讨，以期能为 PLC控制技术更好地应用在自来水厂自控系统中而提供参考。

关键词：供水；PLC控制系统；设计
一、PLC 技术简析
PLC 即可编程逻辑控制器，多被用于工业控制系统，实现系统自动化，提高系统运行安全性与可靠性。

想要将PLC应用于自来水厂自控系统，需要重点做好电源、存储器、中央处理单元、输入与输出接口电路以及功能模块等方面的设计。

其中，电源模块设计多将交流电压波动控制在 +10% 范围内，或者是在实际应用中，直接通过PLC与交流电网连接，无需采取其他辅助措施。

中央处理单元为实现PLC功能的核心，为保证 PLC 功能得到最大程度的发挥，一般在对此模块进行设计时，选择用冗余系统形式，由两个或三个CPU组成，以免一个CPU 故障后导致 PLC 功能的有效发挥。

存储器模块设计，可以选择用细化系统程序与用户程序两种类型。

而对于输入 / 输出接口电路的设计，基于其各自具有的功能，采取对应措施。

如输入接口电路，要重视现场控制接口与 PLC 的连接；输出接口电路，要重视 PLC 控制信号的有效传输。

功能模块中融入较多的定位与计数功能，对提高工业控制效率具有重要作用。

通过有效设计将PLC 应用到自来水自控系统中，可以通过输入采样、执行用户程序以及输出刷新等功能，来为自控系统运行提供技术支持，提高系统运行综合效率。

二、PLC应用技术自动化电子控制滤池
1、PLC自动化电子控制手动控制和自动控制两种状态成为了PLC的控制模式，生产设备接受不同控制型号的来源在两种不同运行状态下，自动控制系统执行不相同的模式的监控功能。

在自动控制方式下，PLC的输出的控制完全操控了设备运行，相关的控制逻辑通过PLC根据输出控制指令来执行，包括在自动模式下根据有关的现场的实时工况，和事先设定好的工艺参数，对运行中的设备进行控制以及保护被控制期间所出现的设备故障，在点动的模式下执行对单台设备运行的控制，和在组合的模式下对设备组进行对一步化的控制；在手动控制方式下，设备将不被PLC所控制，但设备的运行状态仍会继续被进行数据采集、监测、以及故障报警等其他工作，可以通过对转换开关进行控制来对设备进行操作。

2、PLC可以说是专为在工业环境应用而设计的。

它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产程.PLC是可编程逻辑电路，也是一种和硬件结合很紧密的语言，在半导体方面有很重要的应用，可以说有半导体的地方就有PLC 。

3、PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。

它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

高可靠性是电气控制设备的关键性能。

PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。

一些使用冗余CPU的PLC的平均无故障工作时间则更长。

从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。

三、PLC技术在自来水厂自控系统的应用举例
1、液位自动控制。

在自来水厂的污泥处理过程中，搅拌机是必须要露出水面运行的，这样就需要满足一定的水位要求，经过测定表示，搅拌机要想始终在水面之下进行运行，其最低水位要维持在1.4m。

如果是采用传统的人工控制，当水位高出这个界限时需要通知启动搅拌机运行，如果水位低于这个界限时就要通知停止搅拌机运行，这样不仅会影响到搅拌机的工作效率，同时也会导致工作人员难以专心进行工作，从而无法保证搅拌机的正常运行。

通过运用自动化控制技术，将其与数据库技术紧密结合，对于搅拌机的水位采取中央系统的计算机控制，在此种情况下就不需要人工监控，可以实现计算机的自动监控，当水位高于界限时，中央控制系统就会发动指令启动搅拌机运行，而当水位低于这个界限时，中央控制系统就会发出指令停止搅拌机运行，从而确保搅拌机的正常工作，由此大大提高了搅拌机的工作效率，对于整个污泥处理系统工作效率的提升具有重要的促进作用。

2、潜污泵设备自动控制。

对于自来水厂的污泥处理，需要潜污泵在8小时内进行1次全自动轮值运行，如果是传统的工作原理，当泵出现故障时无法自动切换，这样就不能够识别故障，从而导致轮值运行出现问题，影响到潜污泵的工作效率，而通过将自动控制技术应用到
潜污泵的工作当中，则可以在泵出现故障时立即切换到手动状态，中央系统可以自动进行识别，并跳过故障进行轮值运行，对于轮值运行模式的指令主要采用独特的鼓循环指令控制技术，在此种情况下，仅采用几行梯形的指令就可以完成4台泵在8小时内的循环，不仅避免了故障运行，降低工作效率，同时还能够确保故障的及时反应和维修，确保机械设备正常运行。

当潜污泵由于故障切换为手动操作模式后，进人程序后悔进行跳空判断流程，如果需要将循环程序中的鼓复位，则只需要将控制柜手自动切换到开关，并将其全部切换为手动就可以了。

3、高分子絮凝剂配置自动控制。

在污泥处理过程中，高分子絮凝剂在通常情况下呈现粉末状固体或者是颗粒状，并不能够直接投人到污泥水当中，而应当根据配置系统进行重新处理，在此过程中，首先应用粉末储存器，将高分子絮凝剂的粉末固体装人到储存器当中进行备用处理，然后进人到螺旋投加器中，均匀的将粉末固体送人到输送器当中，其出口的开与关都是由预先设定的时间继电器进行控制，完成输送后由锥形的水射器和输送器进行承接，同时将这些粉末固体与水均匀的混合在一起，送到搅拌溶解池中，在搅拌溶解池中与水均匀混合，形成混合液，最后将混合液投人到投加池当中，完成高分子絮凝剂的配制。

综上所述，将 PLC 控制技术应用于自来水厂中，会对提高水厂水质监控的准确性和实时性以及提高水厂工人的生产效率和设备的耐用性有着积极意义，并因此而得到了广泛的应用。

本文就 PLC 控制技术在自来水厂自控系统中的应用进行了探讨，相信对 PLC 控制技术更好地应用在自来水厂中有一定的帮助。

参考文献
[1]王勇,陈晓恂.某净水厂刮泥机实现远程控制的简易方法[J].给水排水,2011,37(9).
[2]沈玉凤.PLC和Intouch软件在宜兴水务集团滨水厂自控系统中的应用[J].自动化技术与应用,2011(8)。