基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)分析

郝進(jìn)宇 夏相洪 沈陽(yáng)海得曼自動(dòng)化設(shè)備有限公司

水是人們?nèi)粘Ｉ?、?jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的重要資源，人口數(shù)量的增加和市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)使得水資源的消耗逐漸增長(zhǎng)，尤其工業(yè)生產(chǎn)和生活污水排放量持續(xù)增長(zhǎng)。近年來(lái)我國(guó)水資源日漸匱乏，水處理的重要性也越發(fā)凸顯。水處理技術(shù)是有效進(jìn)行水資源處理、實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染降低和節(jié)能降耗的現(xiàn)代技術(shù)，能夠有效提高水處理的生產(chǎn)和處理效率。水處理系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量不但關(guān)系著水資源的處理效率，同時(shí)也影響著生態(tài)環(huán)境保護(hù)水平。PLC電氣自動(dòng)化在水處理控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，能夠有效提升各級(jí)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量和水處理效率，確保水排放達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。但系統(tǒng)控制當(dāng)中難免會(huì)存在一些不足，必須要予以研究和及時(shí)處理，確保水處理系統(tǒng)的運(yùn)行和水處理質(zhì)量。

一、PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

在當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，PLC技術(shù)在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用中具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。也是我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化控制的核心技術(shù)，它可以保證設(shè)備與操作人員之間的和諧，為電氣設(shè)備的合理使用提供有力的技術(shù)支持。

其具體的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，PLC技術(shù)具有一定的可靠性。通過(guò)PLC控制系統(tǒng)可以有效地對(duì)相關(guān)的干擾因素進(jìn)行合理的控制，確保生產(chǎn)工作的順利實(shí)施。同時(shí)，PLC技術(shù)自身也具有較強(qiáng)的可靠性，在一些復(fù)雜的工作環(huán)境中，也能夠很好地適應(yīng)減少外界環(huán)境的不良影響。其次，該技術(shù)應(yīng)用后，對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)的反應(yīng)速度也得到了明顯的提升。PLC控制技術(shù)對(duì)于系統(tǒng)本身的電氣自動(dòng)化設(shè)備起到了良好的連接作用，從而確?？刂葡到y(tǒng)的施工速度以及效率。最后，使用PLC技術(shù)的電氣設(shè)備如果出現(xiàn)故障也能夠得到有效的改善，設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候可以在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)設(shè)備故障進(jìn)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(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行相關(guān)的處理，避免故障問(wèn)題的擴(kuò)大化給企業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)不良的危害。

二、基于PLC的電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)分析

（一）信號(hào)穩(wěn)定性的提升解決控制精度問(wèn)題

PLC電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)常常出現(xiàn)控制精度和準(zhǔn)確性問(wèn)題，主要原因在于部分設(shè)備的構(gòu)件與零部件屬于易磨損部件，且由于水處理環(huán)境容易受到腐蝕而加速設(shè)備構(gòu)件的老化，常常導(dǎo)致信號(hào)傳輸發(fā)生中斷或通信故障。因此，針對(duì)PLC電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化改進(jìn)，尤其要注重對(duì)信號(hào)傳輸穩(wěn)定性的提升，一方面要增強(qiáng)對(duì)主界面控制功能模塊的更新，增強(qiáng)信號(hào)傳輸?shù)陌踩耘c穩(wěn)定性，另一方面要注意選擇抗腐蝕性較高的設(shè)備材料，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)撵`敏性增強(qiáng)，確保系統(tǒng)控制指令的及時(shí)傳輸和準(zhǔn)確執(zhí)行，提高PLC電氣自動(dòng)化控制水處理系統(tǒng)的控制精度。

（二）構(gòu)建故障監(jiān)測(cè)和預(yù)警功能

由于水處理系統(tǒng)所處環(huán)境的特殊性，常會(huì)受到一些較為復(fù)雜的干擾因素導(dǎo)致其故障頻發(fā)，嚴(yán)重影響了運(yùn)行的水平。因此，技術(shù)人員可以通過(guò)增設(shè)可視化設(shè)備或故障傳感器報(bào)警系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水處理系統(tǒng)控制水平的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并裝配先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備和定位傳感器，一旦發(fā)生水處理系統(tǒng)發(fā)生故障，通過(guò)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和定位傳感器能夠快速獲取故障信息和故障發(fā)生準(zhǔn)確位置，技術(shù)人員快速進(jìn)行故障的處理和檢修，實(shí)現(xiàn)對(duì)水處理系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況的有效監(jiān)測(cè)。同時(shí)，PLC電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，能夠根據(jù)以往故障信息進(jìn)行自動(dòng)故障排查和隱患檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)隱患會(huì)在故障前就進(jìn)行預(yù)警，從而降低故障發(fā)生概率，使水處理系統(tǒng)時(shí)刻處在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，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(nèi)部可安裝高、中、低不同高度的浮球開關(guān)；或者安裝靜壓液位計(jì)，接入AI模塊中，由CPU來(lái)計(jì)算液位，并設(shè)定高、中、低液位大小，以掌握液位的高低并控制水箱前后設(shè)備的運(yùn)行和停止。

原水箱低于中液位時(shí)，原水泵啟動(dòng)，將原水注入原水箱中，原水箱到達(dá)高液位時(shí)，原水泵停止處于待啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)原水箱高于中液位，超濾水箱低于中液位時(shí)，超濾系統(tǒng)即具備了啟動(dòng)條件。當(dāng)原水箱低于低液位或超濾水箱高于高液位時(shí)，運(yùn)行中超濾系統(tǒng)將會(huì)立即停止。超濾系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，還需啟動(dòng)鹽酸計(jì)量泵來(lái)調(diào)節(jié)超濾進(jìn)水的PH值來(lái)保護(hù)超濾膜。到達(dá)反洗時(shí)間時(shí)，為保證超濾系統(tǒng)能順利完成整個(gè)反洗流程，超濾水箱的液位需要在中液位以上，如果沒(méi)有達(dá)到中液位以上超濾系統(tǒng)將會(huì)一直處于產(chǎn)水狀態(tài)。

當(dāng)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(shí)，反滲透系統(tǒng)即具備了啟動(dòng)條件。反滲透系統(tǒng)運(yùn)行中還需啟動(dòng)阻垢劑計(jì)量泵和還原劑計(jì)量泵，還原劑計(jì)量泵的啟停同時(shí)還受入口ORP分析儀的連鎖。當(dāng)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(shí)，運(yùn)行中的反滲透系統(tǒng)將會(huì)立即停止并進(jìn)入停機(jī)沖洗狀態(tài)。停機(jī)沖洗結(jié)束后進(jìn)入待啟動(dòng)狀態(tài)，液位符合要求后直接啟動(dòng)反滲透系統(tǒng)，不再進(jìn)行開機(jī)沖洗。

（四）反滲透系統(tǒng)

①系統(tǒng)啟動(dòng)，反滲透系統(tǒng)開始進(jìn)行開機(jī)沖洗，控制產(chǎn)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(gè)閥門全部打開到位后與反滲透增壓泵對(duì)應(yīng)的接觸器KM吸合。反滲透增壓泵啟動(dòng)，達(dá)到人工設(shè)定時(shí)間（5分鐘左右）后開機(jī)沖洗結(jié)束。

②開機(jī)沖洗結(jié)束后反滲透系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行階段，濃水排放閥關(guān)閉，關(guān)閉到位后高壓泵啟動(dòng)，高壓泵的頻率可在上位機(jī)畫面上根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行人工設(shè)定，由變頻器來(lái)完成調(diào)節(jié)。待產(chǎn)水電導(dǎo)率低于設(shè)定值后，產(chǎn)水排放閥關(guān)閉，反滲透系統(tǒng)開始向反滲透水箱進(jìn)行供水。

三、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)合理利用電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)水系統(tǒng)進(jìn)行有效的應(yīng)用，能夠保證水處理系統(tǒng)工作效率得到穩(wěn)步的提升。同時(shí)，工作的質(zhì)量也在不斷地加強(qiáng)，這樣能夠避免水處理中出現(xiàn)的各種安全問(wèn)題，提高凈水處理工作的順利實(shí)施，減少水污染問(wèn)題對(duì)環(huán)境的影響。