基于PLC的電氣自動化控制水處理系統(tǒng)探究

羅國俊 廖偉良

杭州水處理技術研究開發(fā)中心有限公司 浙江杭州 310000

1 PLC應用于電氣自動化控制水處理系統(tǒng)常見問題

PLC 是 programmable logic controller 的簡稱，即可編程邏輯控制器，可以通過該技術對工業(yè)數(shù)據(jù)進行模擬和編程以達到提升工業(yè)環(huán)境安全的目的[1]。PLC可以在水處理系統(tǒng)中滿足電氣自動化控制需要，由于水處理操作較繁瑣，再加上現(xiàn)有控制手段較單一、傳統(tǒng)，極易產生控制問題，最終影響水處理系統(tǒng)運行效果。從某種程度上來講，這為PLC提供了廣闊空間，PLC對比于傳統(tǒng)繼電器，具有良好的編程優(yōu)勢，能夠滿足自動監(jiān)控需要，最終實現(xiàn)低成本、低能耗、高效率的工作目標。但對比于西方發(fā)達國家，我國PLC正處于應用初期階段，并且應用期間存在些許問題，這也是PLC設計工作改進的必然要求，下文針對常見問題大致總結，以便為設計策略制定提供依據(jù)。

1.1 控制精度有待提高

PLC長時間應用，如果線路檢修工作不到位，或者機械故障養(yǎng)護不及時，極易影響控制精度，導致信息片面接收，進而決策有效性會大大降低。一旦PLC 應用作用得不到全面發(fā)揮，則線路接觸點的接觸狀態(tài)不能準確反映，進而會對 PLC接下來的操控產生影響，最終水處理工作目標延時、低效完成，并且水處理流程被迫中止。

1.2 維修養(yǎng)護效果較差

PLC使用企業(yè)為實現(xiàn)短期經(jīng)濟效益，集中精力處理設備故障，相對來講，設備質量監(jiān)控、防范工作形式化推進，意味著PLC電氣自動化控制水處理系統(tǒng)未及時檢測，并且相關設備低效管理，這在一定程度上會增加設備風險，影響系統(tǒng)運行效果，導致水處理系統(tǒng)質量逐漸降低。

1.3 運行過程有待完善

水處理系統(tǒng)運行的過程中，PLC極易受到外界電磁干擾，并且設備自身故障幾率較高，如果運行過程中的問題未及時預防，那么PLC指令傳輸效果達不到預期要求，存在信息丟失、信息延時傳遞等現(xiàn)象，進而指令操作會錯誤顯示，最終系統(tǒng)穩(wěn)定性會受到不利影響。

2 電氣自動化控制水處理系統(tǒng)中PLC應用技巧以及設計策略

2.1 應用技巧

PLC應用期間，應盡可能為其提供良好的工作環(huán)境，因此，優(yōu)選適合的工作方法，一般來講，屏蔽方法和隔離方法能夠有效抵御外部干擾，確保PLC系統(tǒng)穩(wěn)定運行。與此同時，PLC系統(tǒng)支持編程自動調整，并且程序模塊隨之變化，全面滿足客戶需要，實現(xiàn)指令控制目的。從中能夠看出，電氣自動化控制水處理系統(tǒng)有技巧的應用PLC，具有迫切性和重要性。水處理系統(tǒng)運行過程中，應滿足自動與手動轉化的基本要求，運用PLC控制系統(tǒng)，既要有依據(jù)的調節(jié)控制模式，以及工藝參數(shù)，又要處理好元件間操作方式，合理設置報警功能，針對性處理已有故障處理方案。對于系統(tǒng)報警以及系統(tǒng)保護環(huán)節(jié)，運用PLC控制系統(tǒng)，有序調節(jié)水處理系統(tǒng)水箱負荷值，據(jù)此準確設置水位量。PLC系統(tǒng)合理安裝自動警報裝置，一旦出現(xiàn)水位限定范圍超出現(xiàn)象，則警報會立即啟動，工作人員根據(jù)警報提示做出系列操作。

2.2 設計策略

2.2.1 硬件設計

PLC控制系統(tǒng)的控制器以及模塊的型號，解釋方案包括兩種，第一種即適用于PLC控制站的非冗余方案，第二種即適用于MBR控制站的冗余方案。PLC控制系統(tǒng)接口數(shù)量為兩個，裝載存儲器容量為MB，平均處理時間為100us，其中，接口間能夠順利切換。

2.2.2 軟件設計

用戶需求不相一致，用戶借助WINCC、軟件制定圖形畫面，呈現(xiàn)差異化水處理工藝流程，接下來根據(jù)圖形建立圖像庫，并準確標記智能符號。此外，用戶能夠根據(jù)畫面顯示，直觀操作測量設備，動態(tài)監(jiān)督設備狀態(tài)，同時，繪制相應趨勢圖，并制作相關報表。

2.2.3 通信及實現(xiàn)

PLC系統(tǒng)上位機為一體式觸摸屏、工控機或高配置計算機等，上位機主要負責水處理系統(tǒng)運行狀態(tài)，動態(tài)掌握設備運行情況，并制定合理的整改措施，針對狀態(tài)信息及時記錄，以便為故障設備處理提供依據(jù)。下位機主要為現(xiàn)場控制設備，工作人員利用編程軟件有目的的設計控制程序，同時，全面考慮控制要求，確保程序編輯目標及時實現(xiàn)[2]。通信過程中，利用組態(tài)軟件動態(tài)控制PLC，并借助中間轉換順利調整讀寫模式，例如，操控氣動閥門時，全面獲取繼電器值，并設置讀寫模式。PLC系統(tǒng)運行期間，針對性協(xié)調多個任務，充分發(fā)揮任務處理功能，確保數(shù)據(jù)信息高效、全面?zhèn)鬏敗LC運用于電氣自動化控制水處理系統(tǒng)，準確把控水箱水位，通過觀察浮球、液位開關、雷達液位計、液位變送器等狀態(tài)完成水位測定工作。同時，細致觀察水箱液面與水位間的關系，為真實掌握水位情況，為編程工作提供真實、有效數(shù)據(jù)，最后利用控制模板完成數(shù)據(jù)傳輸任務，從整體上提高PLC程序準確性。如果產水水位未達到要求的標準，此時應保證程序運行，起到達到高液位值，完成正常的停機程序，關閉相關設備，停止制水流程。

2.3 PLC控制系統(tǒng)質量提升措施

一方面，全面優(yōu)化PLC電氣自動化控制水處理系統(tǒng)，確保輸入信號的穩(wěn)定性和安全性，同時，結合具體情況創(chuàng)新界面控制功能模塊，從整體上提高系統(tǒng)準確性和可操控性，確保系統(tǒng)信息全面、準確分析，促進水處理工作有序推進、順利開展。另一方面，重視PLC 系統(tǒng)維修及養(yǎng)護，在這一過程中，運用先進技術以及專業(yè)手段管理水處理系統(tǒng)，并建立健全水處理系統(tǒng)管理方案，委派專人監(jiān)控相關設備，提高設備以及儀器維修質量。與此同時，記錄設備、儀器檢修記錄以及各方面水處理運行數(shù)據(jù)，專門成立維修管理檔案，以便為接下來系統(tǒng)維護工作提供借鑒。

3 結語

綜上所述，電氣自動化控制水處理系統(tǒng)以 PLC 為基礎進行創(chuàng)新，不僅符合當前科學技術創(chuàng)新需要，而且還能創(chuàng)新水處理系統(tǒng)操控方式，確保水處理系統(tǒng)安全、可靠運行，從整體上提高系統(tǒng)工作效率，大大降低水處理系統(tǒng)故障幾率。此外，PLC 控制系統(tǒng)應用優(yōu)勢全面發(fā)揮，這對 PLC 系統(tǒng)大范圍推廣有積極意義。此外，我國應主動向發(fā)達國家借鑒先進經(jīng)驗，結合具體情況，探索 PLC 系統(tǒng)應用技巧，最終合理化設計系統(tǒng)，做好系統(tǒng)維修養(yǎng)護工作，這對水處理系統(tǒng)穩(wěn)定運行有積極作用。