PLC在凈水處理中的應用

張晉祎 張廣平

1沈陽圣源水務有限公司 遼寧沈陽 110000

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1 凈水工程中的可編程序控制器應用

1.1 工藝簡介

可編程序控制器在凈水工程當中已經得到了廣泛應用。以三亞西部供水工程為例，三亞西部供水工程屬于常規工藝，從混凝-沉淀-過濾-消毒的過程，這個過程是先由泵房江水庫當中的水打入凈化器中與凈水器混合，然后通過過濾再加上水沉淀劑聚合沉淀過濾后得到的清水，最后加氯氣消毒，將水放入清水池當中，最后再通過水泵高壓供水，這樣就可以將水流向千家萬戶，沉淀后得到的沉淀殘渣會在濃縮后經排污管道外運。

1.2 工程系統結構

其系統結構共分三層，管理控制現場。上次網絡分別基于TCP杠ip協議的高速以太網，工業以太網，現場總線網四臺主機，四臺生產管理計算機，還有兩臺打印機。工業以太網的通訊介質是光纜，有五個PLC現場控制站都與之相連，接電源是相互獨立的。其中接口模塊，通訊模塊等每個站都配備的有相應的ups，讓系統的可靠性得到了進一步保證。而配置的兩臺打印機更是具備實時報警和報警記錄的打印功能，可以提供報表和報警信息的打印服務。兩臺操作站計算機可以通過光纖網絡進行監控，現場的監控可以實時傳遞給監視者。并且提供了功能全面，簡單易操作的界面，可以讓大家通過比較簡單的操作。對于實際的運行狀態準確監控，了解現場的實時情況[1]。

1.3 功能詳細解析

自動控制系統分為三種控制形式，集中控制，自動控制以及現場控制，而其中的集中控制是指的在單元PLC聯網的情況下，由中央的控制室進行主控制。中控制是指的自控系統，直接根據工藝參數和設備運營狀態按照既定程序自動完成生產，這個過程當中是可以完全脫離人工掌控的。而現場控制則是由人在觸摸屏上進行控制。而在凈水工程當中，一般這三種模式是可以自由切換的。根據生產過程當中設備的數據，信號參數的不同，現場數據信息可以直接通過互聯網終端發到中央控制室來進行處理，同時可以實時對信息進行反饋記錄，并且可以通過打印機進行備份。

中央控制主要實現了以下幾個功能：

（1）工藝流程監控功能。這項功能是可以按照要求對各個環節參數和設備狀態進行監測的。整個污水處理過程可擠在實時監控下進行，并且可以及時調整各環節的順序和時間。

（2）動態顯示視圖。動態視圖這一功能在生產流程當中也是非常重要的，可以顯示全廠平面圖，工藝流程圖，供電系統，甚至是工藝參數，電氣設備運營的各種數據圖表。這些圖表的編輯器上，我們可以靈活的對于對應的數據進行整理，分析和統計，可以迅速完成數據的歸納與分類，能夠及時從形象的視圖當中得到數據的具象化體現。

（3）數據的實時存儲上傳。數據的記錄存儲也是非常重要的一點，它可以將現場所產生的凈水相關數據存儲至云端，發送到總機處。這樣就可以通過這些對應的數據制作成各種統計數據圖，并根據統計出來的數據進行參數分析。可以快速得出。真實，客觀，有效的數據統計結果幫助完成數據分析和生產流程優化[2]。

（4）自動報警及記錄。當然自動報警和記錄也是配套凈水工程所具有的功能，一旦相關設備受到惡意人為損壞或者現場出現了影響生產流程的違法行為，這邊會自動識別并會觸發自動報警功能，而且報警之后會留下相應的報警記錄，這樣可以為現場的安全提供實施保障，哪怕現場監控人員臨時離開也可以觸發自動報警機制，這樣就為現場工作的人員提供了人身安全上的保障。

（5）聯鎖及多級口令保護。系統檢測到故障時會直接觸發聯鎖保護，根據供氣要求的對應參數進行自動控制和調節，確保整個自動生產工藝過程當中不出現較大問題。而且，在中央管理中心時監控計算機操作權限不同，不同權限的操作員必須要輸入正確口令才可以訪問對應畫面，整個監控管理機制完善，系統安全性極高。

2 可編程序控制器（PLC）在凈水領域的應用前景

2.1 人工智能

互聯網經濟高速發展的今天，數字化，智能化，互聯網發展理念在許多行業認可和接受了水凈化處理行業也開始應用到這一關鍵技術。而可編程序控制器也開始應用到數字智能化的發展，并不斷的在更新演變。在未來，可編程序控制器有望發展成人工智能的處理形式，可以根據現場的實際情況進行。智能化分析給出智能化處理方案，這樣就可以最大程度的實現人力資源優化，通過智能化系統處理工藝代替傳統的人工操作，然現在的整體系統已偏向自動化，但仍需要經常關注，其實較為復雜的情況還需要工作人員到現場進行處理。但隨著人工智能技術的不斷發展和大數據技術的廣泛應用，在未來可通過大數據技術對于常見問題的解決方案在終端給出合適的處理方式，在未來五年內，可編程序控制器在凈水領域的應用，有望讓首批應用先進技術的凈水相關廠商降低50%左右的人員崗位需求[3]。

2.2 云端數據緩存與分析

近期，云計算技術也被逐漸運用到近水領域當中，可編程序控制器也開始逐漸利用云計算來進行程序優化。云端數據緩存和分析的速度相對學局域芯處理器來說往往會更快，而且數據數量更多，可以通過讓更多的數據得出更加精準有效的分析結論。而在凈水過程中，一些實際情況得出的數據需要結合其它歷史數據進行系統化分析。而云端數據緩存與分析可以省去重新去了解宏觀數據并結合分析的過程，將收集到的數據發送到云端，結合其他數據進行智能化分析，得出相應的統計結果與分析，這樣就可以讓整個進水工程的生產工藝流程得到進一步優化，提升運營效率。

3 結語

科技發展飛速的今天，數字化和智能化概念已經深入人心，可編程序控制器也在不斷的演化和發展?，F如今在凈水領域也有了非常廣泛的發展。相信在未來大數據技術，云計算等綜合高新科技產業高速發展的今天，可編程控制器PLC在凈水領域的應用會更加廣泛。