基于PLC的電氣自動化控制水處理系統分析

金君華

摘要：本文將基于PLC技術的概念和發展方向，對當前基于PLC的電氣自動化控制水處理系統進行簡要分析闡述，從精度、運行以及運維三個角度分析當前水處理系統中存在的不足，進而提出相應的優化策略。

關鍵詞：PLC技術;電氣自動化控制;水處理系統

前言：隨著城鎮化進程的持續推進，如今社會對于水處理的需求及要求也在不斷提升。然而相對西方發達國家來說，我國水處理相關理論及技術的發展、應用起步時間較晚，但由于我國極為重視水處理相關理論、技術的發展，所以在經過多年發展以后也取得了諸多研究成果。其中基于PLC的電氣自動化控制水處理系統作為一種自動化水處理技術，可以有效提高水處理效率及效果，進而滿足社會需求的同時，推動可持續發展戰略的有序落實。

一、PLC技術的概念及控制原理

（一）PLC技術的概念

PLC技術作為一種數字運算電子操作系統，其主要通過可編程存儲器對控制程序進行存儲，并在日常應用過程中執行邏輯運算、順序控制、定時控制、技術等面向用戶操作指令，并由此來控制各類機械設備進行自動化生產。

（二）PLC技術的發展方向

現階段，PLC電氣自動化控制技術大多用于多品種小批量產品的生產設計，相對于傳統生產技術來說，PLC技術具有更強的自動化特征，并與數控技術、人工智能技術等技術手段共同作為我國工業自動化生產的未來重要發展方向。近些年來，在各類新興科學技術的支持下，PLC技術也開始步入到高速發展階段，并在結合人工智能技術、互聯網技術以后逐步實現智能化、網絡化發展，進而更有利于PLC技術的普及應用[1]。

在實際應用過程中，PLC技術不僅可以根據實際需要進行程序編程及自動化控制，還可以實現編程的在線輸入傳輸效果，并通過相關控制總線來構建區域PLC控制網絡體系，進一步推動工業自動化生產。同時，還需要確保PLC技術應用遵循“由上及下”的順序，并在實際控制程序傳輸和刷新過程中通過中心處理器來保證系統的整體運行穩定性，提高PLC技術的應用安全性和使用效果。

（三）PLC技術的電氣自動化控制優勢

相對于傳統電氣控制技術，PLC技術在當前水處理控制中表現出極為明顯的優勢。結合實際情況來看，PLC技術不僅可以提高水處理自動化水平，進而提高水處理自動化生產效率及效果，降低生產成效，提高經濟效應，還可以保障設備與操作人員之間的和諧關系，降低設備操作難度，降低因操作人員誤操作所引發的生產事故問題。具體來說，PLC技術的電子自動化控制優勢主要體現在以下幾點：

第一，可靠性優勢。一方面，PLC技術可以對水處理中可能會存在的各類干擾因素進行有效控制;另一方面，在復雜工作環境下，PLC技術可以有效降低外界因素對電氣自動化控制系統的負面影響[2]。

第二，自動化優勢。在水處理電氣控制中引入PLC技術將可以有效提高生產設備自動化控制水平，提高系統的整體反應速度同時，還能夠加強生產設備之間的數據交互效率及效果，降低生產過程中人為控制要求，進而綜合提高生產效率及效果。

第三，故障診斷優勢。PLC技術可以實時分析監測各生產設備的運行狀態數據，并由此對故障情況進行有效診斷，并通知專業人員進行故障處理，降低故障對生產所造成的影響。

二、基于PLC的電氣自動化控制水處理系統分析

現如今，水處理企業所采用的基于PLC的電氣自動化控制水處理系統通常由遠程輸入輸出單元、中央控制站、數據服務器、計算機管理系統以及PLC控制站等5部分組成。相關設備通常采用以太網進行相互連接及數據交互，并在PLC技術的支持下構成自動化控制系統。在具體應用過程中，水處理系統可以實現水處理全過程數據采集、設備運行監控、數據傳輸以及設備管理等諸多功能，同時，操作人員還可以通過遠程操作的方式對生產設備進行手動控制，而在正常運行過程中，生產設備的自動化運行將會由PLC技術進行自動化控制。具體來說，根據水處理相關要求，結合酒精采集和單元控制等控制系統劃分原則，可將水處理系統分為預處理、脫水間、變配電、MBR、臭氧發生間等5個PLC控制站[3]，并且因為不同單元的實際控制功能存在一定差異，所以還需要根據不同控制站相關水處理的功能要求，對控制站的具體結構、功能進行具體細化構建。

三、基于PLC的電氣自動化控制水處理系統中存在的不足及解決措施

（一）精度方面

結合實際情況來看，水處理系統在實際應用過程中經常會水處理環境以及其他內外部因素的影響出現運行問題，其中最為突出的問題便是生產設備控制精度問題，在深入分析后發現，水處理系統在運行過程中將會受到水腐蝕等因素的影響，進而導致系統線路及零部件老化，以至于具體應用過程中PLC控制養好延遲較高，尤其是在一些設備接線以及連接點處，更是處于故障高發區域，最終引發系統控制進度下降情況。對此，一方面需要強化水處理系統的整體控制性能，并對主界面控制功能模塊進行有效更新，通過軟件角度來提高信號傳遞穩定性;另一方面則需要通過耐腐蝕材料替換現有設備材料，進而提高設備材料的耐腐蝕性能，延長設備材料的使用壽命，通過硬件角度提高系統控制精度。

（二）運行方面

在系統運行過程中，因為其他電氣設備運行中所產生的電磁信號影響，使得PLC所發出的控制指令在傳輸過程中易出現中斷、丟失等問題，進而嚴重影響水處理系統對生產設備的實際控制效果。對此，一方面需要對水處理系統進行防電磁干擾處理，阻斷外部因素對系統信號傳遞所造成的影響;另一方面，需要進一步完善系統故障檢測功能，促使系統故障檢測靈敏性進一步提升，進而及時發現和處理故障問題。

（三）運維方面

一直以來，水處理企業都面臨著生產設備長期運行處理問題，相關問題主要體現在運維人員專業素質較低、缺乏職業責任感以及其他缺乏科學運維機制等情況，以至于系統運行中各類故障隱患無法得到有效發現和處理，以至于系統穩定運行受到嚴重影響。對此，水處理企業一方面需要在業內專業人士的幫助下，對現有員工培養機制進行優化完善，綜合提升運維人員專業素質水平和崗位責任感;另一方面企業需要結合自身水處理系統運行實際情況，根據各類生產設備的特點，制定完善的運維時間表，并要求運維人員嚴格按照此時間表進行實際運維工作。

四、結束語

綜上所述，雖然基于PLC的電氣自動化控制水處理系統相對于傳統電氣控制技術更具優勢，但在實際應用過程中仍然存在諸多問題，對此，水處理企業必須要結合自身實際情況，綜合分析問題的產生原因，進而提出相應的解決策略，從而有效保障水處理系統功能的最大化發揮，綜合提高水處理效率及效果。

參考文獻

[1]許瑩瑩，張劍.基于PLC的電氣自動化模塊化控制水處理系統探討[J].化工管理，2019，508（01）：118.

[2]王陽.電氣自動化控制技術在污水處理廠曝氣量控制中的應用分析[J].科技資訊，2020，018（003）：53-54.

[3]葛新東.基于PLC的電氣自動化控制水處理系統探析[J].中國新技術新產品，2019，000（006）：13-14.