PLC 在泳池水处理控制系统中的应用

PLC 在泳池水处理控制系统中的应用

发表时间：2019-12-30T13:39:17.543Z 来源：《科学与技术》2019年第16期作者：李云飞

[导读] 伴随着我国科学技术水平的不断提高，

摘要：伴随着我国科学技术水平的不断提高，自动化控制设备在各个行业和领域当中都得到了越来越广泛的应用，能够有效的提高工作质量，节约人力和资金等改变了很多行业以往的工作模式，自动化程度更高。PLC是当前常见的自动化控制设备，将其应用到游泳池水处理系统当中，能够提高游泳池水处理的效率和质量。本文对游泳池水处理系统以及其工作流程进行介绍，在此基础上叙述PLC在这一方面的具体应用。

关键词：PLC；泳池水处理；控制系统；应用

当前，游泳运动受到了人们的广泛欢迎，是人们休闲和运动的常见方式之一。随着我国经济实力和科技水平的不断提高，人们对泳池环境提出了越来越高的要求。采取适当的措施提高泳池水质处理工作的效果和质量是当前相关工作人员所面临的首要问题之一。将PLC应用到泳池水处理控制系统当中，可以使之发挥出极大的作用，充分满足当前人们所提出的要求，提高人们的运动和休闲质量。下文围绕PLC在泳池水处理控制系统中的应用展开一系列的叙述。

1.游泳池水处理系统工艺流程

图1所展示的，是某公共泳池的水处理系统工艺流程，该处理系统的组成部分有，毛发过滤器、水泵组、过滤砂缸以及消毒部件。其工作流程为；泳池内部的水通过溢水回流槽进到调节池中，并且，经过调节池最底部的管道进去毛发过滤器中，而毛发过滤器的主要作用是截留或者去除水中存在的毛发和比较长的纤维组织，继而进入到水泵组，然后在过滤砂缸里进行过滤，经过过滤的水由二氧化碳发生器形成的消毒器中进行消毒，之后，再进行余氯消毒，控制水中的pH值，最后，再流回到游泳池里面。

图1 水处理工艺过程

2.砂缸的反冲洗系统

从总体的角度来讲，砂缸是其处理系统中不可缺少的一部分，以砂缸中的滤料来去除存在于水中的悬浮物质达到净化水质的目的是其工作原理。系统经过长时间的运行和使用后，会有大量的杂物在砂缸的砂层表面沉积，如果不能对其进行有效的处理，将会导致砂缸对水产生越来越大的阻力，进而会降低水的流动速度，其自身的过滤效果也有受到直接的影响。正因为如此，相关工作人员需要对砂缸进行定期的反冲洗，以此将杂物彻底的消除。就反冲洗的工作原理而言，主要是凭借水的反向流动，将砂层上所沉积的杂物进行冲击，并将其带到外界。具体来讲，对砂缸进行反冲洗的措施主要包括气冲洗和水冲洗等多种方式，同时也可以将气、水冲洗法结合应用。

图 2砂缸反冲洗工作示意图

首先要将所有的阀门关闭，由空气压力机向砂缸内注入一定量的空气，在空气的作用下，砂缸内的滤料会发生反复多次的碰撞，可以带走附着在滤料上的污物。经过一段时间的运行之后，将空气压力机关闭。将F2和F3阀门打开，从F2处注水，并使其从F3流出。在反流水的作用之下，能够有效的将污物排除到外界。需要注意的是，在进行供气和反冲洗过程中，具体的时间需要根据时间情况确定，同时也需要对其进行反复多次的调整。

当水冲洗环节完成之后，并不能马上进入到过滤阶段，其原因在于可能有杂物残留，必须要经过一段时间的过滤，这一阶段的水可以作为污水。工作人员将F2和F3阀门关闭，将F1与F4打开一段时间之后，将F4关闭，打开F5，便可进入到正常的过滤阶段，进而完成整个反冲洗工作。

在实际工作当中，砂缸反冲洗的强度、冲洗周期以及时间等方面都应该以所处的实际情况作为依据，以此可以使砂缸的反冲洗效果得到切实的保障。通常情况下，可以根据泳池水质检验报告或者砂缸进出口的压力差进行确定。如果一个系统当中含有多个过滤砂缸，一定要逐个进行反冲洗，切记不能同时进行。

3. 控制系统的硬件组成

泳池水处理方面，大体上可以将其分为四个部分，分别为水循环过滤、水质的检测及消毒、反冲洗以及恒温和加热部分。工作人员必须要对相关参数进行合理有效的控制，主要包括：水的酸碱度、二氧化氯发生器、浊度、水泵的启动和关闭、温度以及水压等。在PLC选择和应用方面，必须要以通信接口状态以及输入和输出的点数要求作为依据，对市场当中的各类PLC性能等反面进行对比，本文以西门子

S7-200PLC为例进行说明。

在硬件的配置方面，具体包括西门子CPU、浊度仪、余氯仪、高温电动伺服阀、循环水泵、二氧化氯反应罐以及工业控制及和压力表等设备。该PLC具有极强的功能性和可靠性，性价比相对较高。CPU是整体的核心，起到整体的控制作用，对信息的输入和输出进行管理，设有逻辑算法和控制算法程序。PLC与上位监控计算机连接，在控制柜上设置相应的操作按钮、臭氧控制设备、温度仪等。

4. 控制系统软件设计

控制系统软件设计工作主要实现的是模拟量、预规定过程控制、数字量信息的采集和处理以及相应的监控等功能。

4.1PLC程序

该系统所采用的模块化的程序设计方式，将每一个独立的功能设计为单独的模块，根据实际的需求，利用主程序对各个模块进行调用，这种设计方式可以使程序的可读性有所增加，同时也能够避免重复编写的工作量。首先完成详细流程图的绘制工作，同时将每一个功能模块的实现进行具体的阐述。在此基础上，对各功能模块的控制图形图程序进行编写。

根据实际需求可以设计手动、定时反冲洗以及自动控制三种模式，工作人员可以根据现场的实际情况灵活的选择和应用。

如果以手动的方式对水处理系统进行控制，工作人员可以在控制室或者现场对每一个阀门的开关进行控制，并且可以利用多路阀能够在过滤、反冲洗等位置对其状态进行实时的监控，以此可以保证系统和设备的运行效果和质量。

如果采用自动控制的方式，工作人员以现场的水质报告作为依据，有针对性的设置相应的模式，进而实现对砂缸进出口压力的自动判断和有效控制。砂缸的进出口压力控制模式之下，工作人员设置相应的压力差，PLC可以根据先前所设定的程序，向设备内的各个部件发出相应的指令，自动完成每一个阀门的开启和关闭，在此基础上，可以自动完成反冲洗、过渡状态以及正常过滤等工作环节。

4.2上位机监控软件

管理人员可以通过HMI完成图形和操作界面的制作。在上位监控机PC启动状态下，管理人员进入登录界面，输入相应的登录码之后进入到工艺监控界面当中。工艺界面主要包括控制c奥做界面、参数设定界面、操作控制界面以及预警界面等多个内容，不同的界面之间能够实现相互转换。

结束语：前文以PLC在泳池水处理控制系统中的应用为主线，进行了简要的分析和描述。PLC是当前比较常见的电气自动化控制设备，其自身具有极高的可靠性和功能性，能够实现对复杂系统的有效控制。将其应用到泳池水处理系统当中，可以提升水处理系统的自动化程度，加以可视化的操作界面，能够为管理人员提供极大的便利，使整个系统都能够保持良好的运行状态。将其应用范围进一步扩大，可以使之更加充分的满足泳池水处理系统的实际工作需求。

参考文献

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