基于PLC控制的V型滤池的维修

国强 汤进民 孙明东

摘 要：胜利油田供水公司日处理水量30万立方米，负责整个东营市和胜利油田的用水供应，公司下辖各水厂9套自动V型滤池是保证水厂出厂水水质优劣及生产效率高低的关键因素。

中图分类号：TV67 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）04（a）-0000-00

V型滤池是被广泛采用的一种滤池形式，采用自动v型滤池的水厂有8格V型滤池，每格滤池配有六个气动阀门，进水阀采用气动闸板，气冲阀、水冲阀、排污阀、清水出水阀选用气动蝶阀，余气释放阀采用气动截止阀。气动闸板或阀门的开启和关闭均由电磁线圈控制，由一用一备的空气压缩机提供压缩空气驱动气动阀门。滤池设一中型PLC站，负责协调各格滤池运行、反冲洗设备的自动控制运行和上位机联系。每格滤池设一个阀门控制柜，控制柜上安装有一小型PLC，负责本滤池的运行和反冲洗时各阀门的控制，并装有手、自动转换电路，可手动或自动控制并调节清水出水阀开启度。反冲泵房有鼓风机和反冲水泵，均为一备一用。每格滤池还配有水位计和水头损失仪，参与恒水位恒速过滤和自动反冲洗。

1 清水出水阀故障分析及其处理措施

（1）气压.空压机提供气源，压缩空气经过干燥箱，贮气罐，管路上的过滤器，提供干净的不含油雾的气源。压缩空气中含油雾，时间长了，汇集到清水阀出口，会影响气阀的气压，气压漂移，则清水阀开启度会漂移。

（2）清水出水阀驱动或阀位反馈电路板零点或满度电位器漂移，造成开启度漂移或启动开启信号与反馈信号不一致。

（3）阀门驱动机械装置位置有移动偏差。

针对以上问题注意以下几点。○1定期检查空压机内的油气分离器，及时更新配件。○2.及时更新管路过滤器，让值班人员每班排放贮气罐和过滤器内的积油，管路末稍放气，尽量减少管道内压缩空气中的油雾。○3.出现清水出水阀零点漂移时，及时按调节步骤调节阀门回馈电位器，使阀门零点漂移归位，并且保证驱动和反馈信号线性良好。

2 排污阀故障分析及其处理措施

阀门无法打开或开不到位，自动反冲程序中止，不向前进行。或者反冲完无法关闭，则反冲信号不消失，其它滤池则等待无法继续反冲。排污阀故障分析及处理方法如下：

（1）PLC内输出模块损坏，无阀门驱动信号或PLC柜内保险烧毁，造成排污阀不开。

（2）有驱动信号，但无阀门到位信号，则检查阀门本身各部件。

（3）先手动试验，若打不开，则是气压不足，或阀门内机械结构卡死、气动阀门内齿条断裂等故障。

（4）若手动能打开，电驱动打不开，则是排污阀电磁阀堵塞或线圈烧毁，须清理电磁阀或更换电磁阀线圈。

（5）若阀门打开并实际开到位了，但没开到位信号，则调节阀轴上的偏心轮，使限位开关开到位信号送到PLC。

（6）反冲开始时，排污阀若开不到位或到位信号没有送到PLC，清水出水阀开100%，5分后清水出水阀不会全关闭，反冲洗停止。

（7）反冲结束时，若PLC没有收到排污阀关到位信号，则反冲信号不消失，PLC认为该格滤池反冲洗尚没结束。

3 气冲阀故障分析

由梯形图可知，PLC确认了阀门正常位后，驱动气冲阀打开。

（1）如果气阀打不开，应该查看前级的清水阀和排污阀是否到位，再者就是如同查找排污阀故障的方法一样查找气冲阀故障，先看PLC内有无驱动信号发出，若无，则是PLC内模块故障;若有，再看有无阀门到位信号，没有到位信号，则检查阀门本身。

（2）气冲阀的关闭只受时间控制，定时器计时10分钟到时，气冲阀开驱动信号消失，气冲阀自动关。气冲阀开到位信号一消失，则鼓风机自动停止，鼓风机只受气冲阀开到位信号控制，与关到位信号无关。

4 水冲阀故障分析

由程序来看，气冲阀开驱动发出时，气冲阀定时器延时5分钟，开启水冲阀。于是，水冲阀的开启只受气冲阀的影响，与鼓风机运行状态无关。常见故障分析如下：

（1）气冲阀开启并且到位，延时5分钟后，发出水冲阀开驱动信号。如果气冲阀打不开，应查找前级的故障。如果气冲阀开到位，而鼓风机没启动，应查找鼓风机各部件故障，这种情况不影响水冲。若水冲阀自动打不开，则查找故障方法如同查找污阀故障一样。

（2）水冲阀包括两个，单格滤池的水冲阀和反冲泵出口的水冲阀，两个都必须开到位，反冲泵才会启动。

（3）水冲过程中，若水冲到位信号和反冲泵运行状态信号送到PLC的中途丢失或不稳定，反冲泵定时器会重新计时，水冲反复不停。易造成反冲泵的空气开关跳闸。

5 鼓风机、反冲泵故障分析及采取的措施

两鼓风机和两反冲泵均为一用一备，每台运行50次后自动切换到备用设备上。当正运行的设备出故障或按下紧急停车按钮时，也自动切换到备用设备上。鼓风机和反冲泵的开驱动信号发出后，PLC在30秒检测不到它们的运行状态信号，PLC会认定为设备故障，则报警并切换到备用机组。在确认阀门开到位后，鼓风机或反冲水泵若不启动，那么就查控制箱及设备本身的故障。

（1）按原理图查找控制箱内电路故障，包括接线端子松动造成的缺相或三相不平衡，转换开关和继电器线圈及触点等电路故障。

（2）电机本身故障，扫膛、线包绕组烧坏，发热，振动。

（3）风机或泵内机械故障，造成电机过载运行。

鼓风机常见故障是控制箱内交流接触器吸合到一定程度，触头易不平或粘接，造成主回路三相电流不平衡。

反冲泵常见的故障：滤池连续反冲洗，冲洗水量不足时，水泵易进气，水泵运行时易产生强烈震动，泵内叶轮键锁装置老化断裂，造成叶轮松动裂缝，旋转时与泵壳摩擦，而出现电动机过载。

针对以上问题除了对设备主要采取了以下措施：○1定期检修与保养。○2.反冲时加强巡视，发现异常，包括电机声音、电流、水压等。应立即断电。○3.维修时，及时更新交流接触器等电气配件，对于进口设备，原装配件无法购买，进行局部国产化技术改造或在国内寻找替代品。

6 结语

滤池控制在水厂自动化中属于比较复杂的环节,主要表现在反冲洗过程中开、关阀顺序和开、关阀条件的复杂上。这相应地增加了对维修工作的困难性。由于许多设备多采用进口设备，给滤池保修期后维修带来了很多不便，特别是配件购买方面，费用很高，经过对v型滤池自控原理方面的研究，对各种易损的厂家专用配件，通过改装代用，已将将这些配件本地化、通用化，节约了大量的维修费用, 保障了水厂工艺的正常运行同时，带来了一定的社会效益和经济效益