基于PLC的電氣自動化控制水處理系統分析

郝進宇 夏相洪 沈陽海得曼自動化設備有限公司

水是人們日常生活、經濟生產中的重要資源，人口數量的增加和市場需求不斷增長使得水資源的消耗逐漸增長，尤其工業生產和生活污水排放量持續增長。近年來我國水資源日漸匱乏，水處理的重要性也越發凸顯。水處理技術是有效進行水資源處理、實現環境污染降低和節能降耗的現代技術，能夠有效提高水處理的生產和處理效率。水處理系統的運行質量不但關系著水資源的處理效率，同時也影響著生態環境保護水平。PLC電氣自動化在水處理控制系統中的應用，能夠有效提升各級系統的運行質量和水處理效率，確保水排放達到國家規定標準。但系統控制當中難免會存在一些不足，必須要予以研究和及時處理，確保水處理系統的運行和水處理質量。

一、PLC技術在電氣自動化控制中應用的優勢

在當前的工業生產過程中，PLC技術在電氣自動化的應用中具有非常明顯的優勢。也是我國工業自動化控制的核心技術，它可以保證設備與操作人員之間的和諧，為電氣設備的合理使用提供有力的技術支持。

其具體的優勢體現在以下幾個方面：首先，PLC技術具有一定的可靠性。通過PLC控制系統可以有效地對相關的干擾因素進行合理的控制，確保生產工作的順利實施。同時，PLC技術自身也具有較強的可靠性，在一些復雜的工作環境中，也能夠很好地適應減少外界環境的不良影響。其次，該技術應用后，對于自動化系統的反應速度也得到了明顯的提升。PLC控制技術對于系統本身的電氣自動化設備起到了良好的連接作用，從而確保控制系統的施工速度以及效率。最后，使用PLC技術的電氣設備如果出現故障也能夠得到有效的改善，設備出現故障的時候可以在較短的時間內對設備故障進行合理的診斷，從而判斷故障的具體位置以及具體的原因，結合實際情況進行相關的處理，避免故障問題的擴大化給企業生產帶來不良的危害。

二、基于PLC的電氣自動化控制水處理系統分析

（一）信號穩定性的提升解決控制精度問題

PLC電氣自動化控制水處理系統常常出現控制精度和準確性問題，主要原因在于部分設備的構件與零部件屬于易磨損部件，且由于水處理環境容易受到腐蝕而加速設備構件的老化，常常導致信號傳輸發生中斷或通信故障。因此，針對PLC電氣自動化控制水處理系統進行的優化改進，尤其要注重對信號傳輸穩定性的提升，一方面要增強對主界面控制功能模塊的更新，增強信號傳輸的安全性與穩定性，另一方面要注意選擇抗腐蝕性較高的設備材料，實現信號傳輸的靈敏性增強，確保系統控制指令的及時傳輸和準確執行，提高PLC電氣自動化控制水處理系統的控制精度。

（二）構建故障監測和預警功能

由于水處理系統所處環境的特殊性，常會受到一些較為復雜的干擾因素導致其故障頻發，嚴重影響了運行的水平。因此，技術人員可以通過增設可視化設備或故障傳感器報警系統來實現對水處理系統控制水平的實時監測，并裝配先進的監控設備和定位傳感器，一旦發生水處理系統發生故障，通過自動實時監測和定位傳感器能夠快速獲取故障信息和故障發生準確位置，技術人員快速進行故障的處理和檢修，實現對水處理系統實際運行情況的有效監測。同時，PLC電氣自動化控制系統還具有數據存儲功能，能夠根據以往故障信息進行自動故障排查和隱患檢測，一旦發現隱患會在故障前就進行預警，從而降低故障發生概率，使水處理系統時刻處在穩定運行狀態，確保水處理效率。

（三）LC編程

在原水箱、超濾水箱、反滲透水箱和反滲透濃水箱等內部可安裝高、中、低不同高度的浮球開關；或者安裝靜壓液位計，接入AI模塊中，由CPU來計算液位，并設定高、中、低液位大小，以掌握液位的高低并控制水箱前后設備的運行和停止。

原水箱低于中液位時，原水泵啟動，將原水注入原水箱中，原水箱到達高液位時，原水泵停止處于待啟動狀態。當原水箱高于中液位，超濾水箱低于中液位時，超濾系統即具備了啟動條件。當原水箱低于低液位或超濾水箱高于高液位時，運行中超濾系統將會立即停止。超濾系統在運行時，還需啟動鹽酸計量泵來調節超濾進水的PH值來保護超濾膜。到達反洗時間時，為保證超濾系統能順利完成整個反洗流程，超濾水箱的液位需要在中液位以上，如果沒有達到中液位以上超濾系統將會一直處于產水狀態。

當超濾水箱高于中液位、反滲透水箱低于中液位和反滲透濃水箱低于中液位時，反滲透系統即具備了啟動條件。反滲透系統運行中還需啟動阻垢劑計量泵和還原劑計量泵，還原劑計量泵的啟停同時還受入口ORP分析儀的連鎖。當超濾水箱低于低液位、反滲透水箱高于高液位或反滲透濃水箱高于高液位時，運行中的反滲透系統將會立即停止并進入停機沖洗狀態。停機沖洗結束后進入待啟動狀態，液位符合要求后直接啟動反滲透系統，不再進行開機沖洗。

（四）反滲透系統

①系統啟動，反滲透系統開始進行開機沖洗，控制產水排放閥和濃水排放閥的中間繼電器吸合，閥門開始打開，待兩個閥門全部打開到位后與反滲透增壓泵對應的接觸器KM吸合。反滲透增壓泵啟動，達到人工設定時間（5分鐘左右）后開機沖洗結束。

②開機沖洗結束后反滲透系統進入運行階段，濃水排放閥關閉，關閉到位后高壓泵啟動，高壓泵的頻率可在上位機畫面上根據現場工況進行人工設定，由變頻器來完成調節。待產水電導率低于設定值后，產水排放閥關閉，反滲透系統開始向反滲透水箱進行供水。

三、結束語

通過合理利用電氣自動化控制系統，對水系統進行有效的應用，能夠保證水處理系統工作效率得到穩步的提升。同時，工作的質量也在不斷地加強，這樣能夠避免水處理中出現的各種安全問題，提高凈水處理工作的順利實施，減少水污染問題對環境的影響。