試析PLC技術在水廠的運用

PLC是一種可編程控制器，在水廠的工程管理中占據著舉足輕重的位置。PLC是計算機技術、自動控制系統和通信技術的綜合，它科學可靠、使用方便、容易編程，是水廠工程管理的最佳選擇。PLC在技術在水廠的運用不僅提高了水廠的生產效率，降低了資源消耗，而且給水廠帶來了非常大的經濟效益。

一、PLC系統網絡結構

這個方案采用的是雙層網絡形式，一層是以太網，二層是FIPWAY雙絞線網絡，以太網的速度是每秒10兆，FIPWAY網絡的速度是每秒1兆。監控計算機一共有兩臺，均通過以太網來連接，功能是實現計算機的備用。這兩臺監控計算機與取水泵站、假藥加氯站、公共沖洗站、送水泵站等構成第一層FIPWAY網絡，功能是把所有進入PLC的信號傳給用來做監控的計算機；公共沖洗與12格濾池組成第二層FIPWAY網絡，其作用是完成反沖洗。

二、各個分站的描述

（一）取水泵站

取水泵站的主要檢驗參數包括：流量、腐蝕度、溫度和原水的PH值；原水進水的水閥開度、超限位報警、限位開關和故障報警。取水泵站的主要控制功能有接受和執行監控計算機的指令或參數設置，把原水泵和吸水井的工作情況和有關參數及時反饋給用來做監控的計算機，當然，還有一項最主要的功能控制原水泵。

（二）加藥加氯站

加藥加氯站的主要檢測參數包括溶解池液位連續檢測、溶液池液位連續檢測、超低位報警、超高位報警；計量泵的開停、手動自動、故障、沖程檢測、手動變頻裝置、自動變頻裝置；攪拌器的開停、攪拌器的故障；稀釋水閥的狀態；進液閥的開關狀態、出液閥的開關狀態；氯瓶的稱重、氯氣泄露報警、氯氣的增加量；加氯氣機的開機狀態和關機狀態；電動球閥的工作情況和空瓶信號的檢測。加藥加氯器的主要功能包括控制加藥泵、監控加氯系統、監控溶藥池的各種設備、把加藥泵、藥池等的工作狀態和參數傳給用來監控的計算機，接受和執行來自計算機的指令。

（三）公共沖洗站

公共沖洗站分為主站和子站。

公共沖洗站的主站的主要檢測參數有打開洗水泵、關閉洗水泵、洗水泵的故障、手動反沖洗水泵和自動反沖洗水泵；手動出口閥的開關、自動出水閥的開關；反沖洗鼓風機、出口閥、出口旁路閥的開停、手動、自動、故障；反沖洗水流量等。公共沖洗站主站的功能包括控制沖洗；控制旁路閥；切換放沖洗水泵設備和鼓風機備用等。

公共沖洗張各個濾池的PLC子站的主要檢測參數是渾水閥和清水閥的工作狀態，反沖氣閥和排氣閥的工作狀態，水龍頭損失檢測等。其主要的控制功能表現在控制濾池的恒水位連續過濾和控制濾池的反沖洗。

（四）送水泵站

送水泵站的主要檢測參數是指電流、功率、電壓、總電路開關等的運行狀態；流量、PH值等。送水泵的主要功能是控制送水泵，接受和執行監控計算機的指令。

三、監控計算機系統

監控計算機指水廠用來做監控的計算機，在計算機上裝上監控軟件，現在多是在Windows NT系統下使用In Touch軟件。被用作監控的兩臺計算機上必須安裝上完全一致的系統和監控軟件，兩臺監控計算機可以同時與以太網和FIPWAY網絡相連在一起，同時接到從PLC接到一模一樣的信號，不過發給PLC的命令和打印機的控制是相互不知曉的。

監控計算機的功能主要有三個，首先包括功能鍵盤、標準鍵盤和鼠標等的多種輸入法；其次能夠對操作員的各種動作進行準確的記錄，跟蹤危險操作；第三個功能就是這兩太計算機擁有1000多個保護等級，能夠保證禁止任何一個操作，有效防止不合法的操作。

四、PLC控制的特點

PLC控制在水廠工程應用中的特點主要表現在有相當高的可靠性，較強的抗干擾能力；相對比較完善的功能使其擁有相當強的適用性；PLC的工作原理很簡單，在水廠的應用中，工人學習使用起來容易，得到了廣泛的歡迎；同時PLC的工作量比較小，維護起來也比較方便；非常小的體積，消耗非常少的資源也是其特點之一。PLC正是憑借著自身這些特點，在眾多水廠的工程中得到了認可，使其社會使用率大大提高。

五、PLC對水廠的影響

PLC控制對水廠的影響主要體現在五個方面：開關量的邏輯控制；有效控制模擬量；對水廠工程的過程控制；進行準確的數據處理；進行聯網和通信。

開關量的邏輯控制不僅可以控制單個的設備，而且可以同時用于多個水廠的工程。模擬量的控制主要是指實現數字量與模擬量之間的轉換，其中模擬量具體指流量、溫度、速度等。過程控制是一種閉環控制，控制對象是模擬量。PLC通過編制各種程序來實現對模擬量的控制，而PID的調節方式是閉環系統中使用頻率最高的調節方法。數據處理是一個繁瑣的過程，現在的PLC的功能比較多，比如數學運算、數據的傳送、轉換等，當然也包括查表、排列順序、位操作等。PLC能夠獨立完成數據的采集、分析處理等過程，將這些數值與存儲器中的數值作比較，更好地實現水廠生產的機械化。PLC的通信并不是指單純地PLC之間的通信，還包括其他的智能機與PLC之間的通信。

六、總結

PLC在水廠工程的運行管理中得到了廣泛的認可，已經成為水廠工程管理中不可缺少的一部分。這種自動化的系統技術先進，運行效果好，為水廠工程解決了以往工況復雜，成本高的難題，提高了生產效率和工作人員的利用率。PLC能夠根據不同時間的用水狀況，自動采用科學合理的運營方式，大大降低了水廠的運營成本，提高了水廠的經濟效益，促進水廠朝著更先進、更大規模的方向發展。

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