基于PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計分析

□ 王 鵬

1??引言

供水系統(tǒng)是保障用水的基礎(chǔ)，現(xiàn)代化供水體系建設(shè)中智能化、自動化建設(shè)是必不可少的條件，基于PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計是一種利用邏輯運算、順序控制方式完成恒壓供水的優(yōu)質(zhì)供水模式，能夠保證供水的穩(wěn)定性，同時整個操作系統(tǒng)也更加方便，用智能化的供水方式改善傳統(tǒng)供水系統(tǒng)的不足之處。PLC是可編程邏輯控制器，可以通過數(shù)字或者模擬輸入輸出控制生產(chǎn)過程，在工業(yè)控制中占據(jù)著重要的地位，將PLC用于恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計，能夠進(jìn)一步保證恒壓供水系統(tǒng)的智能化和便捷性，利用數(shù)字運算操作模式優(yōu)化供水系統(tǒng)，發(fā)揮良好的供水控制，保證用戶用水的可靠性與穩(wěn)定性。

2??PLC控制恒壓供水系統(tǒng)的優(yōu)勢

2.1 恒壓穩(wěn)定供水

PLC控制恒壓供水系統(tǒng)具有恒壓穩(wěn)定供水的特點，能夠更好保證供水系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性?；赑LC控制的恒壓供水系統(tǒng)借助壓力傳感器以及PLC中心控制裝置，借助PLC的數(shù)字化以及編程邏輯技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)對水資源的穩(wěn)定調(diào)配，在運行過程中能更好地保證水壓的恒定穩(wěn)定，更高效地完成供水工作。PLC控制恒壓供水系統(tǒng)是當(dāng)前城市供水系統(tǒng)中維持穩(wěn)定持續(xù)供水的重要系統(tǒng)，具有較高的自動化能力，并且可以在一定程度上節(jié)約資源，在保證供水穩(wěn)定性的同時減少資源浪費，提高工作效率[1]。

2.2 操作方便運行安全

PLC控制恒壓供水系統(tǒng)具有操作方便運行安全的特點，能夠提供更加高效、可靠的供水。PLC控制系統(tǒng)通過編程邏輯控制的方式實現(xiàn)自動化控制，利用科學(xué)的程序控制在很大程度上節(jié)約了人力資源，PLC控制系統(tǒng)的智能特點也在很大程度上保證了操作的簡便與方便，可以更好實現(xiàn)對供水系統(tǒng)的控制。PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)可以在線調(diào)整PID參數(shù)，并且對于泵組以及線路進(jìn)行有效監(jiān)控，以便及時檢測警報，發(fā)布信號顯示，在保證用水安全性方面發(fā)揮著良好的作用。

2.3 智能化功能全面

PLC控制系統(tǒng)作為優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化控制系統(tǒng)，除了能夠保證供水系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠之外，PLC系統(tǒng)本身的智能化與自動化也極大優(yōu)化了供水質(zhì)量，讓城市供水和城市生活更加智能便捷。PLC控制系統(tǒng)可以自動運行，保證多臺泵自動切換，還可以合理地切換停止用水與需求用水的不同狀態(tài)，根據(jù)用水需求更加智能地完成供水活動。除了自動運行以及合理切換休眠與喚醒狀態(tài)以外，PLC控制恒壓供水系統(tǒng)可以與城市供暖體系等相互結(jié)合，通過智能化和自動化系統(tǒng)模式進(jìn)一步優(yōu)化城市建設(shè)[2]。

3??PLC控制恒壓供水系統(tǒng)配置

3.1 恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計

基于PLC控制恒壓供水系統(tǒng)配置需要對恒壓供水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，現(xiàn)階段PLC控制恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注重滿足最不利的用水需求，并且盡可能保證設(shè)計方案的優(yōu)化。PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)具有較強的適應(yīng)性，在具體設(shè)計恒壓供水系統(tǒng)時應(yīng)當(dāng)充分保證其應(yīng)用的廣泛性和優(yōu)質(zhì)性，讓供水系統(tǒng)更廣泛適用于各種方面，并根據(jù)用戶的實際用水需求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計。節(jié)能同樣是PLC恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計中需要注意的一項內(nèi)容，在滿足用戶用水的時間段、用水量等方面需求的同時，須保障資源的合理利用，更好發(fā)揮PLC控制系統(tǒng)的作用，實現(xiàn)供水用水節(jié)能。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，注意用戶用水低流量、高流量的差異，選擇合適變頻調(diào)節(jié)速度為其提供恒壓供水系統(tǒng)配置。在基于PLC控制進(jìn)行恒壓供水系統(tǒng)配置時，可以通過選擇變頻調(diào)速方式為連續(xù)高流量變化用戶提供恒壓供水，不僅可以滿足用戶的用水需求，也可以在一定程度上節(jié)約能源。在恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計上，PLC控制恒壓供水系統(tǒng)需要配置清水池、泵房、壓力變送器、出水電磁流量計、水質(zhì)分析儀、PLC中央控制、泵后壓力變送器等，注重通過硬件設(shè)施的完善配備完成整個恒壓供水系統(tǒng)的配置[3]。

3.2 恒壓供水硬件設(shè)計

硬件設(shè)計是恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計中重要組成部分，PLC控制下恒壓供水系統(tǒng)硬件設(shè)計包括水泵機(jī)組、變頻器、儀表、電磁流量計等設(shè)備以及最為核心的PLC系統(tǒng)，在進(jìn)行硬件設(shè)計時應(yīng)當(dāng)注重不同硬件型號的選擇和配備，同時格外重視PLC選型工作，根據(jù)供水方案合理選擇各種硬件設(shè)備的型號，更好滿足供水需求。一般PLC選型需要根據(jù)供水方案進(jìn)行實際調(diào)整，在進(jìn)行PLC選型中，首先需要對恒壓供水系統(tǒng)的任務(wù)和范圍進(jìn)行必要分析，而后根據(jù)具體要求選擇合理的PLC儲存器容量以及功能，并盡可能選擇性價比高的PLC控制系統(tǒng)。在PLC控制系統(tǒng)中，電磁兼容性、抗振動沖擊性以及工業(yè)環(huán)境適應(yīng)性等都是應(yīng)用中需要認(rèn)真考慮的內(nèi)容，進(jìn)行PLC選型時需要重點考慮系統(tǒng)的上述性能條件。另外PLC控制系統(tǒng)的組成需要注意各個模塊單獨和廣泛組合的不同作用，由于通信接收以及通信處理器等性能也關(guān)系著PLC控制系統(tǒng)的整體工作質(zhì)量，也需要重視PLC的數(shù)據(jù)傳輸能力。

3.3 控制系統(tǒng)設(shè)計

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計需要綜合考慮多方面因素，包括PLC控制系統(tǒng)基本構(gòu)成、PLC硬件組態(tài)、PLC程序設(shè)計等多項內(nèi)容?；A(chǔ)的PLC控制系統(tǒng)設(shè)計包括：分析控制任務(wù)、PLC選型、設(shè)備選擇、地址分配、程序設(shè)計、程序調(diào)試、電氣設(shè)計、電氣控制柜硬件接線、聯(lián)機(jī)調(diào)試等，在同時滿足程序設(shè)計要求以及電氣系統(tǒng)要求后，順利完成編制文件，而后進(jìn)行現(xiàn)場安裝調(diào)試工作。PLC硬件組態(tài)是PLC系統(tǒng)運行的重要基礎(chǔ)，邏輯控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件以及自動化工具是控制程序設(shè)計的關(guān)鍵，因此其功能需要盡可能保證全面性，另外保證硬件配置、設(shè)備系統(tǒng)通訊、編程測試等方面的全面性，也能夠更好地滿足PLC控制系統(tǒng)設(shè)計需求[4]。PLC硬件組態(tài)除了需要顧及全面之外，還需要根據(jù)用戶實際需求來進(jìn)行模塊的選擇和調(diào)試，在硬件組態(tài)中CPU單元附近信號模塊、電源以及電流限制、擴(kuò)展機(jī)架安裝數(shù)量等都需要根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。PLC程序設(shè)計時，編程語言的合理性關(guān)系著PLC控制的質(zhì)量，需要注意程序?qū)Ｓ谜Z言的合理性，目前多數(shù)PLC編程選用梯形圖編程語言。相比于其他編程語言，梯形圖編程可以將邏輯拆分為容易理解的梯級網(wǎng)絡(luò)，并且梯形圖模式與繼電器控制原理圖具有相似性，梯形圖編程更有利于設(shè)計的轉(zhuǎn)換。

3.4 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控功能是基于PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)必須考慮的內(nèi)容。在同類型研究中，PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計多通過上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用，實現(xiàn)對恒壓供水的監(jiān)控。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是利用上位機(jī)對下位機(jī)的監(jiān)控，在PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用效果。在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計時，需要注意監(jiān)控功能的全面性、監(jiān)控系統(tǒng)的適用性等內(nèi)容。一般來說，監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越廣泛、可監(jiān)控的內(nèi)容越多，越能保證監(jiān)控的全面性，而優(yōu)質(zhì)、高效的通訊通道能夠?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)與下位機(jī)的合理連接，也更加有利于監(jiān)控工作的進(jìn)行。在監(jiān)控中安全預(yù)警是十分關(guān)鍵的內(nèi)容，在監(jiān)控過程中實現(xiàn)穩(wěn)定快速的數(shù)據(jù)傳輸，并且進(jìn)行及時報警，報警界面毫無疑問是監(jiān)控系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的設(shè)計，在報警設(shè)計中除了添加警示之外，還需要注意添加報警日期、報警說明、報警紀(jì)錄匯總等功能，為后續(xù)運行事故查詢提供依據(jù)，才可以更好地發(fā)揮監(jiān)控系統(tǒng)的作用。在監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)注意界面設(shè)計，將功能區(qū)簡單明了地布局在合理位置上，設(shè)計更加人性化的監(jiān)控界面。當(dāng)前PLC控制下恒壓供水系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)往往涵蓋廠區(qū)總面貌，顯示各供水泵以及電動蝶閥的運行狀態(tài)、清水池水位、供水泵運行頻率以及電流運行時間等，從而實現(xiàn)對水源井進(jìn)行有效監(jiān)控。

4???結(jié)語

PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)具有更加穩(wěn)定的供水能力，操作簡便、運行安全，并且在智能功能方面相當(dāng)全面，是一種優(yōu)質(zhì)的恒壓供水系統(tǒng)。分析基于PLC控制的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計具體內(nèi)容，有利于了解PLC控制系統(tǒng)下恒壓供水系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)的特點，從設(shè)計上實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化和改良。