基于PLC控制的V型濾池的維修

國強 湯進民 孫明東

摘 要：勝利油田供水公司日處理水量30萬立方米，負責整個東營市和勝利油田的用水供應，公司下轄各水廠9套自動V型濾池是保證水廠出廠水水質優劣及生產效率高低的關鍵因素。

中圖分類號：TV67 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）04（a）-0000-00

V型濾池是被廣泛采用的一種濾池形式，采用自動v型濾池的水廠有8格V型濾池，每格濾池配有六個氣動閥門，進水閥采用氣動閘板，氣沖閥、水沖閥、排污閥、清水出水閥選用氣動蝶閥，余氣釋放閥采用氣動截止閥。氣動閘板或閥門的開啟和關閉均由電磁線圈控制，由一用一備的空氣壓縮機提供壓縮空氣驅動氣動閥門。濾池設一中型PLC站，負責協調各格濾池運行、反沖洗設備的自動控制運行和上位機聯系。每格濾池設一個閥門控制柜，控制柜上安裝有一小型PLC，負責本濾池的運行和反沖洗時各閥門的控制，并裝有手、自動轉換電路，可手動或自動控制并調節清水出水閥開啟度。反沖泵房有鼓風機和反沖水泵，均為一備一用。每格濾池還配有水位計和水頭損失儀，參與恒水位恒速過濾和自動反沖洗。

1 清水出水閥故障分析及其處理措施

（1）氣壓.空壓機提供氣源，壓縮空氣經過干燥箱，貯氣罐，管路上的過濾器，提供干凈的不含油霧的氣源。壓縮空氣中含油霧，時間長了，匯集到清水閥出口，會影響氣閥的氣壓，氣壓漂移，則清水閥開啟度會漂移。

（2）清水出水閥驅動或閥位反饋電路板零點或滿度電位器漂移，造成開啟度漂移或啟動開啟信號與反饋信號不一致。

（3）閥門驅動機械裝置位置有移動偏差。

針對以上問題注意以下幾點。○1定期檢查空壓機內的油氣分離器，及時更新配件。○2.及時更新管路過濾器，讓值班人員每班排放貯氣罐和過濾器內的積油，管路末稍放氣，盡量減少管道內壓縮空氣中的油霧。○3.出現清水出水閥零點漂移時，及時按調節步驟調節閥門回饋電位器，使閥門零點漂移歸位，并且保證驅動和反饋信號線性良好。

2 排污閥故障分析及其處理措施

閥門無法打開或開不到位，自動反沖程序中止，不向前進行。或者反沖完無法關閉，則反沖信號不消失，其它濾池則等待無法繼續反沖。排污閥故障分析及處理方法如下：

（1）PLC內輸出模塊損壞，無閥門驅動信號或PLC柜內保險燒毀，造成排污閥不開。

（2）有驅動信號，但無閥門到位信號，則檢查閥門本身各部件。

（3）先手動試驗，若打不開，則是氣壓不足，或閥門內機械結構卡死、氣動閥門內齒條斷裂等故障。

（4）若手動能打開，電驅動打不開，則是排污閥電磁閥堵塞或線圈燒毀，須清理電磁閥或更換電磁閥線圈。

（5）若閥門打開并實際開到位了，但沒開到位信號，則調節閥軸上的偏心輪，使限位開關開到位信號送到PLC。

（6）反沖開始時，排污閥若開不到位或到位信號沒有送到PLC，清水出水閥開100%，5分后清水出水閥不會全關閉，反沖洗停止。

（7）反沖結束時，若PLC沒有收到排污閥關到位信號，則反沖信號不消失，PLC認為該格濾池反沖洗尚沒結束。

3 氣沖閥故障分析

由梯形圖可知，PLC確認了閥門正常位后，驅動氣沖閥打開。

（1）如果氣閥打不開，應該查看前級的清水閥和排污閥是否到位，再者就是如同查找排污閥故障的方法一樣查找氣沖閥故障，先看PLC內有無驅動信號發出，若無，則是PLC內模塊故障;若有，再看有無閥門到位信號，沒有到位信號，則檢查閥門本身。

（2）氣沖閥的關閉只受時間控制，定時器計時10分鐘到時，氣沖閥開驅動信號消失，氣沖閥自動關。氣沖閥開到位信號一消失，則鼓風機自動停止，鼓風機只受氣沖閥開到位信號控制，與關到位信號無關。

4 水沖閥故障分析

由程序來看，氣沖閥開驅動發出時，氣沖閥定時器延時5分鐘，開啟水沖閥。于是，水沖閥的開啟只受氣沖閥的影響，與鼓風機運行狀態無關。常見故障分析如下：

（1）氣沖閥開啟并且到位，延時5分鐘后，發出水沖閥開驅動信號。如果氣沖閥打不開，應查找前級的故障。如果氣沖閥開到位，而鼓風機沒啟動，應查找鼓風機各部件故障，這種情況不影響水沖。若水沖閥自動打不開，則查找故障方法如同查找污閥故障一樣。

（2）水沖閥包括兩個，單格濾池的水沖閥和反沖泵出口的水沖閥，兩個都必須開到位，反沖泵才會啟動。

（3）水沖過程中，若水沖到位信號和反沖泵運行狀態信號送到PLC的中途丟失或不穩定，反沖泵定時器會重新計時，水沖反復不停。易造成反沖泵的空氣開關跳閘。

5 鼓風機、反沖泵故障分析及采取的措施

兩鼓風機和兩反沖泵均為一用一備，每臺運行50次后自動切換到備用設備上。當正運行的設備出故障或按下緊急停車按鈕時，也自動切換到備用設備上。鼓風機和反沖泵的開驅動信號發出后，PLC在30秒檢測不到它們的運行狀態信號，PLC會認定為設備故障，則報警并切換到備用機組。在確認閥門開到位后，鼓風機或反沖水泵若不啟動，那么就查控制箱及設備本身的故障。

（1）按原理圖查找控制箱內電路故障，包括接線端子松動造成的缺相或三相不平衡，轉換開關和繼電器線圈及觸點等電路故障。

（2）電機本身故障，掃膛、線包繞組燒壞，發熱，振動。

（3）風機或泵內機械故障，造成電機過載運行。

鼓風機常見故障是控制箱內交流接觸器吸合到一定程度，觸頭易不平或粘接，造成主回路三相電流不平衡。

反沖泵常見的故障：濾池連續反沖洗，沖洗水量不足時，水泵易進氣，水泵運行時易產生強烈震動，泵內葉輪鍵鎖裝置老化斷裂，造成葉輪松動裂縫，旋轉時與泵殼摩擦，而出現電動機過載。

針對以上問題除了對設備主要采取了以下措施：○1定期檢修與保養。○2.反沖時加強巡視，發現異常，包括電機聲音、電流、水壓等。應立即斷電。○3.維修時，及時更新交流接觸器等電氣配件，對于進口設備，原裝配件無法購買，進行局部國產化技術改造或在國內尋找替代品。

6 結語

濾池控制在水廠自動化中屬于比較復雜的環節,主要表現在反沖洗過程中開、關閥順序和開、關閥條件的復雜上。這相應地增加了對維修工作的困難性。由于許多設備多采用進口設備，給濾池保修期后維修帶來了很多不便，特別是配件購買方面，費用很高，經過對v型濾池自控原理方面的研究，對各種易損的廠家專用配件，通過改裝代用，已將將這些配件本地化、通用化，節約了大量的維修費用, 保障了水廠工藝的正常運行同時，帶來了一定的社會效益和經濟效益