基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)研究

肖天非

摘 要：本文對(duì)有關(guān)于PLC電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)的要求、技術(shù)等進(jìn)行了討論，希望對(duì)大家有所幫助。

關(guān)鍵詞：PLC；水處理系統(tǒng)；自動(dòng)化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.026

0 引言

PLC電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)主要有以下幾部分組成：液位計(jì)、電磁閥門、水泵、低壓力開關(guān)以及可編程控制器等等。PLC可以借助官網(wǎng)中的壓力差，完成水泵之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，同時(shí)還可以進(jìn)行PID運(yùn)算，最終將運(yùn)算結(jié)果傳遞給變頻器，從而起到控制流量與輸出頻率的效果，使得供水管網(wǎng)內(nèi)部的壓力始終保持穩(wěn)定。

1 水處理系統(tǒng)自動(dòng)化控制要求

系統(tǒng)控制、保護(hù)與報(bào)警是水處理系統(tǒng)自動(dòng)化控制的三個(gè)重要方面。

1.1 系統(tǒng)控制在水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的要求有以下這些：

（1）利用編程設(shè)備來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制方式。（2）系統(tǒng)的控制方式與工藝參數(shù)可以根據(jù)各個(gè)設(shè)備的不同情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。（3）自動(dòng)調(diào)節(jié)與手動(dòng)調(diào)節(jié)兼顧。（4）在手動(dòng)系統(tǒng)控制下，可以對(duì)每一個(gè)單元進(jìn)行獨(dú)立操作，如自動(dòng)閥門、水泵等。（5）在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)，一旦出現(xiàn)了某些非正常情況，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。（6）系統(tǒng)的主要參數(shù)，如壓力、電導(dǎo)率等等，都應(yīng)該出現(xiàn)在現(xiàn)場的儀器上，這樣才能夠更加直觀的了解到機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)中對(duì)于報(bào)警保護(hù)的要求

（1）低液位報(bào)警指的是原水箱、中間水箱以及純水箱的水位都低于低液位標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。（2）中液位報(bào)警指的是原水箱、中間水箱以及純水箱的水位都低于中液位標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)出的報(bào)警信號(hào)。（3）高液位報(bào)警指的是原水箱、中間水箱以及純水箱的水位高于高液位標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)出具體的警報(bào)信號(hào)，并且促使受控單元停止工作。（4）在對(duì)高壓泵進(jìn)行低壓保護(hù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種報(bào)警信號(hào)來反應(yīng)水壓低的情況，并且會(huì)關(guān)閉高壓泵以及RO系統(tǒng)，這是由于進(jìn)水壓力小于低壓開關(guān)設(shè)定值而導(dǎo)致的。（5）在對(duì)高壓泵進(jìn)行高壓保護(hù)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種報(bào)警信號(hào)來反應(yīng)水壓高的情況，并且也會(huì)關(guān)閉高壓泵以及RO系統(tǒng)，這是因?yàn)檫M(jìn)水壓力大于高壓開關(guān)設(shè)定值而導(dǎo)致的。

1.3 水處理自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的操作要求有以下幾點(diǎn)：

（1）自動(dòng)操作，這種方式最為普遍，它有著自動(dòng)化程度高、減少人員開支、工作精準(zhǔn)度高等優(yōu)點(diǎn)，作為一種有效的自動(dòng)設(shè)備而被許多人親賴。（2）手動(dòng)操作，這種方式雖然老舊，沒有自動(dòng)化系統(tǒng)先進(jìn)，但是在面對(duì)一些突發(fā)情況時(shí)，如自動(dòng)化系統(tǒng)無法進(jìn)行自我修復(fù)時(shí)，就可以派上很大的用場，主要是應(yīng)用于檢查與應(yīng)急兩個(gè)方面，極大程度上的保障了生產(chǎn)供水。

2 電氣系統(tǒng)自動(dòng)控制的步驟

（1）在對(duì)接器進(jìn)行通電時(shí)，反洗水泵指示燈會(huì)亮。但接觸器處于閉合狀態(tài)時(shí)，反洗水泵就會(huì)自行啟動(dòng)，這時(shí)候的繼電器就會(huì)過一會(huì)再進(jìn)行通電；當(dāng)繼電器處于閉合狀態(tài)時(shí)，會(huì)使得常閉點(diǎn)斷開。在這個(gè)過程中，接觸器會(huì)進(jìn)行鎖閉，是反洗水泵過載，這時(shí)就會(huì)看見過載指示燈發(fā)出報(bào)警信息。（2）循環(huán)水泵的運(yùn)行過程中，接觸器通電之后會(huì)使得常開點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，在循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)，這個(gè)指示燈就會(huì)發(fā)出信號(hào)。（3）開啟潛污泵中的手動(dòng)模式時(shí)，一號(hào)泵就會(huì)啟動(dòng)，這時(shí)繼電器也開始通電，常開點(diǎn)也處于閉合狀態(tài)；當(dāng)一號(hào)泵過載時(shí)，常閉點(diǎn)會(huì)隨著熱繼的斷開而斷開，這時(shí)的潛污泵就會(huì)停止運(yùn)行，過載指示燈就會(huì)亮起。（4）將二號(hào)潛污泵切換到手動(dòng)操作模式時(shí)，接觸器便會(huì)處于通電狀態(tài)，常開點(diǎn)閉合、常閉點(diǎn)斷開，這會(huì)導(dǎo)致潛污泵上的指示燈發(fā)出信號(hào)，在這種過載的情況下斷開熱繼。

3 PLC

3.1 PLC的應(yīng)用研究

在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的過程中，水處理的工作是十分復(fù)雜的，并且特別是對(duì)化學(xué)水的處理工作，這就需要經(jīng)常運(yùn)用繼電器對(duì)其處理程序進(jìn)行有效的控制。繼電器在安裝時(shí)十分的復(fù)雜與繁瑣，這就會(huì)大大提高程序修改工作的難度，給維護(hù)工作提出了一個(gè)不小的難題。如果這些進(jìn)行水處理的設(shè)備工作量大、效率不高，再加上設(shè)備老化等等，會(huì)使得水處理系統(tǒng)的可靠性一降再降。所以為了改善水處理系統(tǒng)，對(duì)原有繼電器控制中所存在的不足進(jìn)行解決，就會(huì)普遍使用PLC對(duì)其程序進(jìn)行有效的控制，從而大大降低了水處理系統(tǒng)中潛在問題的發(fā)生幾率，大大提高了水處理系統(tǒng)的工作效率。

3.2 PLC編程

PLC編程就是為了更好的幫助人們水箱中的實(shí)時(shí)狀況，在純水箱、原水箱以及試驗(yàn)水池中放入一些浮球，隨著水位的不斷變化，浮球就會(huì)將信號(hào)傳入到控制模塊內(nèi)。如果原水水箱不滿，那么可以將原水電磁閘門打開，是原水進(jìn)入到水箱之中，之后在打開處理閥門，但是這個(gè)過程大概會(huì)有兩秒鐘的延遲；在這個(gè)過程中，濃水電磁閘門會(huì)隨著一級(jí)高壓泵打開，高壓泵的壓力可以使得將水抽入到原水箱之中。由于PLC編程操作簡單、方便，受外界的影響小，所以擁有很高的可靠性，現(xiàn)在PLC技術(shù)正在被大力推廣，在水處理系統(tǒng)中運(yùn)用PLC技術(shù)，可以對(duì)水處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控與檢測，從而減少工作量，節(jié)約能耗，促進(jìn)了水循環(huán)系統(tǒng)的高效持續(xù)運(yùn)行。PCL總編程控制如下圖：

4 結(jié)語

綜上所述，PLC是一種適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求的技術(shù)，有關(guān)部門應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行不斷的研究與完善。不斷提高PLC編程水平，對(duì)其準(zhǔn)確性與預(yù)警功能等強(qiáng)化，去豐富自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)的內(nèi)涵，使其創(chuàng)造更大的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]史廣睿，劉琳琳.電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在污水處理廠曝氣量控制的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014（35）.

[2]劉金強(qiáng)，梁竹君.施耐德PLC和intouch組態(tài)軟件在自來水處理自動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（33）.