PLC控制在水廠自動化控制中的運(yùn)用探討

PLC控制在水廠自動化控制中的運(yùn)用探討

摘

要：隨著信息社會的到來，我國社會科技也在不停的發(fā)展，自動化技術(shù)也逐漸變得成熟，PLC自動化控制技術(shù)對于水廠的自動化控制有著重要的作用，這種技術(shù)可以方便水廠管理，經(jīng)濟(jì)效益也能得到提高，而且PLC自動控制系統(tǒng)的所需要的編程也簡單，系統(tǒng)的可靠性能都是比較高的，安全性能方面也是比較高的，PLC系統(tǒng)的操作方法也比較簡單，PLC系統(tǒng)完全可以適應(yīng)許多不一樣的環(huán)境，而且PLC系統(tǒng)的價格也不是很高，有了PLC系統(tǒng)還能讓企業(yè)經(jīng)濟(jì)上的收益得到提升。本文為PLC控制系統(tǒng)運(yùn)用在水廠自動化控制進(jìn)行了探討。Keys：PCL；水廠；自動化PCL（可編邏輯控制器）是一種可以編程的儲存器，可以發(fā)送一些指令來對不同的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制，隨著經(jīng)濟(jì)快速的進(jìn)步，城鎮(zhèn)化居民化也在逐步地推進(jìn)，水質(zhì)量安全方面的問題已經(jīng)是越發(fā)的關(guān)注，對于水廠如何處理水質(zhì)量方面的問題然后再投入使用，很多地方都在深入研究，PCL控制技術(shù)運(yùn)用到水廠自動化控制中，可以提高水廠在供水方面的質(zhì)量，減少了水廠對于水資源的維護(hù)成本，還減少了水廠在處理水污染的成本，把PLC控制技術(shù)投入到水廠自動化控制里是很值得推廣的方式?，F(xiàn)狀水廠對凈化水質(zhì)基本都是在用自動化控制，這種處理方式對水資源的安全性與可靠性都得到了提高。1PLC自動化控制系統(tǒng)在水廠運(yùn)行中具備的優(yōu)勢分析1.1提高了水廠的管理效率使用PLC控制系統(tǒng)可以在管理水廠的時候在手動控制與自動控制之間隨意切換，這種操作模式也比較簡單，水廠在凈化水的時候，操作的人員可通過水廠的實(shí)際情況來選擇不同的控制方法。還可以對水廠在凈化水的時候進(jìn)行監(jiān)控，如果凈化水的過程出現(xiàn)了問題，PLC系統(tǒng)就會根據(jù)預(yù)設(shè)好的分級方式，發(fā)送對應(yīng)的警告信息給監(jiān)測平臺，方便相關(guān)工人人員檢查。這種系統(tǒng)還可以監(jiān)測水廠的工作區(qū)域與水廠的控制室，PLC系統(tǒng)會把所有收集到的信息發(fā)送到總平臺，通過發(fā)送過來的數(shù)據(jù)顯示，相關(guān)的工作人員就可以查看設(shè)備運(yùn)行的情況，還有工作人員操作的情況，來減少設(shè)備出現(xiàn)故障的概率與人員操作產(chǎn)生的誤差。當(dāng)水廠里面的設(shè)備在運(yùn)行出現(xiàn)故障時，PLC系統(tǒng)就會馬上把出現(xiàn)故障的具體位置圖片發(fā)送給監(jiān)測平臺，自主地分析設(shè)備出現(xiàn)故障的原因同時發(fā)出報警信號，也能讓維修的工作人員可以及時地了解出現(xiàn)故障的位置并進(jìn)行檢修，節(jié)約了大量尋找故障點(diǎn)的時間，還能減少設(shè)備被損壞的程度。另外水廠里需要許多人員來對各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測管理，這樣就增大了水廠投入的成本，而且還不能保證每一個環(huán)節(jié)的監(jiān)管都不會出錯，使用PLC技術(shù)就可以避免這樣的問題，PLC控制系統(tǒng)會把每個環(huán)節(jié)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)全部傳送到平臺上，相關(guān)的工作人員不用到水廠的現(xiàn)場就可以實(shí)時了解每個環(huán)節(jié)運(yùn)行情況。PLC系統(tǒng)還可以把處理水的動態(tài)畫面?zhèn)魉偷狡脚_里面，實(shí)現(xiàn)了自動化的動態(tài)管理方式，通過PLC平臺相關(guān)的工作人們就能掌握每個環(huán)節(jié)的情況，提前做好預(yù)防工作。1.2提高了信息的管理效率在過去的水廠在運(yùn)行過程中，還需要技術(shù)人員對需要用到的儀器設(shè)備做好檢查方的工作，并把進(jìn)行實(shí)時記錄，這樣的管理方式嚴(yán)重地影響著水廠管理上的效率，而且這種模式還極容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄出錯，而且也無法避免檢查與記錄的員工不會出現(xiàn)錯誤，如果出現(xiàn)漏檢與數(shù)據(jù)記錄出錯對水廠的水質(zhì)量會造成一定的影響，水廠設(shè)備運(yùn)行也會產(chǎn)生影響。隨著PLC自動化控制系統(tǒng)的引進(jìn)與使用，融合計算機(jī)技術(shù)再來對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行檢查，在相關(guān)使用的軟件安裝完成之后，就能對水廠的每個運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行檢查，利用系統(tǒng)對檢測的信息進(jìn)行總結(jié)和上報，這種方式就避免了傳統(tǒng)的人工監(jiān)測會出現(xiàn)的問題。而且水廠里面水凈化的工序有很多，就會有很多的數(shù)據(jù)產(chǎn)生，而PLC系統(tǒng)自身也有存儲功能，就會把這些數(shù)據(jù)存儲下來然后在進(jìn)行運(yùn)輸，最后通過運(yùn)算的結(jié)果來展開自動化分析，相關(guān)的工作人員就只需要根據(jù)系統(tǒng)分析的結(jié)果來規(guī)避風(fēng)險，讓水廠的運(yùn)行成本可以得到降低，不僅提升了信息的管理效率，題提升了水廠的供水質(zhì)量。2PLC控制在水廠自動化控制中的運(yùn)用2.1PLC系統(tǒng)在水廠監(jiān)控系統(tǒng)中的使用水廠的監(jiān)控系統(tǒng)主要就是使用PLC系統(tǒng)里面的順序控制與邏輯控制，這兩種控制方式，這種技術(shù)可以控制一個設(shè)備，也可以控制多個設(shè)備，就是在這種控制不同的設(shè)備情況下來讓水廠形成自動化流水線，水廠現(xiàn)場的具體情況可以用PLC系統(tǒng)所獲取數(shù)據(jù)來控制，水廠現(xiàn)場的設(shè)備數(shù)據(jù)也能通過PLC系統(tǒng)來控制。PLC系統(tǒng)還可以對水廠處理水的所有工序的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，還能讓實(shí)現(xiàn)自動化的控制，實(shí)時采集的數(shù)據(jù)以及設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)能直接送入PLC系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)還能讓被送進(jìn)來的數(shù)據(jù)之間相互交互，對處理水的每個環(huán)節(jié)與不同季節(jié)設(shè)備運(yùn)行都能進(jìn)行監(jiān)控與控制，讓水資源能得到合理科學(xué)的處理。2.2PLC在水廠投入與加入試劑系統(tǒng)中的應(yīng)用水廠里的水為了讓水質(zhì)可以達(dá)到可以使用的條件，就需要往水里加各種化學(xué)試劑，傳統(tǒng)水廠在水里面投入多少試劑完全取決于人工經(jīng)驗(yàn)，在水里面投入試劑的設(shè)備也異常簡單，往水里加入試劑由于是取決于工作人員的經(jīng)驗(yàn)，往往就會出現(xiàn)投入試劑量過多或過少的現(xiàn)象發(fā)生。往水里加入試劑過多就會有不必要浪費(fèi)的情況出現(xiàn)，還有可能會對水質(zhì)產(chǎn)生一定影響，而往水里加入試劑過少就很容易出現(xiàn)水質(zhì)不能達(dá)標(biāo)的情況。而PLC系統(tǒng)可以編程處理加入多少試劑在水中，還比較動態(tài)靈活，投入到水廠使用可以更好地控制試劑添加的具體情況。水廠有兩個位置需要加氯處理，一種是在絮凝池之前加入氯從而來氧化降解水中有機(jī)物，一個種是對過濾水加入氯然后進(jìn)行消毒處理。PLC系統(tǒng)可以通過傳感器來接收數(shù)據(jù)來對水里面加入氯的含量就行調(diào)節(jié)，PLC對需要監(jiān)控加氯的具體含量的對象有加氯機(jī)、取樣泵、余泵分析儀和漏氯報警器等。經(jīng)過對氯氣的監(jiān)控、自動投加設(shè)備、已經(jīng)監(jiān)控加氯的設(shè)備，還有遠(yuǎn)程控制運(yùn)行情況這些問題，以這樣的方式減少了出水氯不穩(wěn)定的現(xiàn)象，使用PLC系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控還讓勞動力減少了一部分，這樣還能讓水廠實(shí)現(xiàn)自動化的控制。在水廠里面的水加入礬可以去掉懸浮物和雜質(zhì)。PLC系統(tǒng)是比較原來水的渾濁情況與出水的濁度來對藥泵控制，通過改善藥泵的沖程與轉(zhuǎn)速可以讓加藥泵的加藥量得到控制，PLC系統(tǒng)能夠借鑒SCD測量處理的數(shù)據(jù)來對藥泵里面添加的藥量進(jìn)行微調(diào)，方便加大PLC系統(tǒng)對系統(tǒng)控制藥量的精度。在SCD出現(xiàn)了問題的情況下，PLC系統(tǒng)也可以控制相關(guān)對象自主的往水里添加礬，使用PLC系統(tǒng)對礬系統(tǒng)的監(jiān)控對象有加藥泵、流量計、濁度計和溫度計等這幾種。PCL系統(tǒng)可以讓對礬系統(tǒng)被控制，然后就會很明顯地可以看出節(jié)約了水里加入礬的用量，水質(zhì)的改善效果也比較明顯。2.3PLC在水廠濾池系統(tǒng)中的應(yīng)用PCL控制技術(shù)要在單元濾池做的工作很多，PCL控制技術(shù)需要自動控制恒水位的過濾，PLC技術(shù)還需要對本格濾池的恒水位進(jìn)行過濾方面的控制，除了這些過濾情況，PLC還應(yīng)采集信息、并把信息完成交換的工作。水廠里面的濾池在進(jìn)行過濾時需要對恒水位進(jìn)行過濾，來讓水廠可以安穩(wěn)地生產(chǎn)，水的品質(zhì)也能得到保證。清水閥門打開的大小取決了水廠濾池液水位的高低，這樣很明顯的就看出來水廠的濾池系統(tǒng)在運(yùn)作的時候，需要與之相關(guān)的工作人員對系統(tǒng)寫出人工所編寫除了的程序，方便讓水廠的濾池系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動化的效果。2.4PLC自動化控制在水廠水質(zhì)檢測中的應(yīng)用水廠在對水質(zhì)進(jìn)行了凈化之后，就需要對水質(zhì)開始檢測。用PLC系統(tǒng)與檢測設(shè)備結(jié)合后，對檢測設(shè)備里面每一項(xiàng)參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時的采集，在發(fā)現(xiàn)有參數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)，PLC系統(tǒng)就能自行定位并通知相關(guān)的工作人員，而且還能實(shí)現(xiàn)二十四小時對水質(zhì)進(jìn)行檢測，很大程度上提升了對水質(zhì)的檢測效率，還讓水資源的質(zhì)量得到了保障。3控制系統(tǒng)在對水廠選擇自動化產(chǎn)品的時候，可以選擇水廠使用不同系統(tǒng)需要達(dá)到的控制條件來進(jìn)行選擇，包括在水廠里面選擇使用的PLC系統(tǒng)也可以用這樣的方式。水廠可以通過對水進(jìn)行凈化的時候選用的工藝流程，然后在結(jié)合PCL與DCS的這兩個系統(tǒng)的工程經(jīng)驗(yàn)，然后在以系統(tǒng)功能比較集中的方式，同時還需要選擇以工藝系統(tǒng)相對位置較為靠近的方式，讓水廠讓水質(zhì)可以達(dá)標(biāo)的工藝流程分成4個相對獨(dú)立的控制站。選用以系統(tǒng)功能的方式來讓這四個控制站分成水泵房、加氯加藥控制、濾池和送水泵房等這幾個控制站。分成了這幾個控制站后為了讓這個系統(tǒng)可以變得可靠，對控制站使用了QUANTUM熱備配置。為了保障系統(tǒng)的安全性與系統(tǒng)的可靠性，使用的是雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)方式，選用在線式智能儀表來作為每個流程中各檢測儀表的型號，使用變送器用PLC系統(tǒng)的接口來傳輸模擬信號與數(shù)字信號，通過遠(yuǎn)程的調(diào)度中心來發(fā)送指令讓設(shè)備可以正常運(yùn)行生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場沒有人值班或者是值守人員很少的情況；使用數(shù)字交換機(jī)來組成的高速的以太網(wǎng)，出現(xiàn)緊急情況時，可以讓技術(shù)監(jiān)控系統(tǒng)自動進(jìn)入可以處理事故的程序，讓水廠發(fā)生事故的地方產(chǎn)生的影響可以減少到最小，從而不會造成工程建筑與設(shè)備不能安全使用的情況出現(xiàn)。對于加氯加藥與濾池的控制站，這兩個控制站在工作的現(xiàn)場都布置了控制單元，還為每個控制單元配置了觸摸屏，來讓工作人員在巡檢的時候就可以了解現(xiàn)場每個控制設(shè)備的狀態(tài)；現(xiàn)場的控制單元還可以對這兩個控制站進(jìn)行通信，來讓現(xiàn)場控制單元的信息可以在主干網(wǎng)絡(luò)上得到共享。這個控制系統(tǒng)的設(shè)備有各種觸摸屏，可以用于其他的控制站需要通過PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動控制的位置，還有可以進(jìn)行工藝參數(shù)采集的PLC系統(tǒng)，以及需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接的雙機(jī)熱備冗余的PLC系統(tǒng)?？偨Y(jié)隨著現(xiàn)代社會進(jìn)步發(fā)展，許多的行業(yè)都在向著自動化方向發(fā)展，當(dāng)然水廠也不例外?，F(xiàn)如今水廠需要持續(xù)不斷地供水，還要兼顧經(jīng)濟(jì)效益，這需要水廠在凈化水過程增加自動化研發(fā)方面的投入，同時水廠供水階段的自動化研發(fā)也需要加大，這樣才能保證供水量與供水要求，節(jié)約水資源方面的能源，從而取得經(jīng)濟(jì)上的效益。為了讓水廠的PLC系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，在設(shè)計的時候就需要考慮到加藥劑系統(tǒng)的設(shè)計、濾池系統(tǒng)的設(shè)計、加壓站設(shè)計、后續(xù)供水環(huán)節(jié)設(shè)計，發(fā)揮出PLC自動控制系統(tǒng)的功能，為水廠方面的節(jié)能與水廠方面的自動化提供可靠的保障。Reference[1]梁洪亮.基于PLC的自來水廠控制系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)計[J].工業(yè)控制計算機(jī),20