PLC在水厂滤池自动控制中的应用

兰俊铮

【摘 要】我国是一个水资源极度短缺的国家，为了能够保证水资源的利用价值以及人们的正常用水，不仅需要节约用水，更加需要合理利用水资源，对其循环利用，净水厂就是保证水资源循环利用的地点。随着现代科技水平的不断提高，净水厂也在过滤水资源的过程中采用先进的自动化控制技术，这样可以有效地减少劳动力，提高工作效率，而且还能够保证水的质量，从而保证人民安全用水。本文主要研究了净水厂中滤池自动化控制技术PLC的应用，阐述了其在应用过程中的重要意义，以供大家参考。

【关键词】水广自动控制系统；PLC；滤池系统；现场总线

水资源短缺是我国目前存在的重点问题之一，在此基础上，国家不仅要提倡节约用水，更加要需要提高人们对水资源短缺的意识，让人们合理的进行水资源的循环使用。为了更好的保证水资源的循环使用，建造净水厂是国家发展的必然结果。过去，在净水厂正常运行过程中，不仅会增加过多的人力来过滤水资源，而且生产出来的水质量较差，如果将这种水资源提供给人民群众，就会极大的影响到人们的生活；如今，在净水厂当中采用了自动化控制技术，不仅减少了人力的投入，提高了工作质量，还在一定程度上提高了水的质量，保证了人们的安全用水。下面主要介绍了自动化控制技术PLC在净水厂滤池当中的运用，以供大家参考。

0.概述

早在上个世纪90年代，自来水行业就已向自动化方向发展，并且取得了不错的成绩。随着我国科技水平的不断发展，自动化技术和自动化电子设备也有了一定的发展，在净水厂当中，为了与社会发展同步，给人们提供更高品质的用水，在滤池方面、送水方面、水质监测方面都引入了自动化，这就对自来水行业自动化发展起到了一定的推动作用。在水厂自动化控制当中，人们逐渐将计算机以及控制器运用在其中，这逐渐成为自来水行业自动化的最根本特征。目前，我国自来水行业自动化控制系统最常见的有三种：（1）集散控制系统；（2）控制器与计算机相结合运用的控制系统；（3）现场总线控制系统。在这三种系统当中，运用得最多的也就是第二种，因为它具有高稳定、操作简便的特点，并且开发利用也相对比较简单。

1.水厂自控系统功能

实现水厂生产过程自动控制的目的是，通过提高水厂的自动化程度来提高水厂的现代化管理水平与生产过程调控能力，从而提高水厂生产的社会效益和经济效益，具体体现在以下方面：

1.1水质优化

在水厂运行过程中，为了保证水资源的质量，给人民提供更加安全的用水，就需要自动化控制系统在其中起到调节的作用，这样能够在一定程度上减少经济成本。如果水厂中水资源比较浑浊，为了提高水的清澈度，可以采用自动化控制系统来进行条件，将水中的杂质沉淀，从而在节省经济成本的基础上保证水的品质，提高水资源的利用价值。

1.2能耗优化

众所周知，水厂在正常运行过程中，能源消耗极高，所以，在水厂运行中采用自动化控制系统可以有效的节约能源的消耗，从而有利于保证生态环境。在水厂运行过程中，可以采用水泵机械设备来控制其速度，然后使水厂机械设备在一定条件下正常运转，从而减少能源的消耗，极大程度上保护了生态环境。

1.3体构筑物运行优化

在整个水厂正常运行过程中，自动化控制系统可以将水厂运行的各个部分进行有效的调节，主要是在滤池投放的药物量、冲洗时间等各个方面进行有效的调节，从而保证水厂的正常稳定的运行。

2.PLC在水厂滤池自动控制中的应用

2.1 PLC在水厂监控系统中的应用

在水厂的监控系统中，工作人员用上位机来监控各种现场变化，及时荻取来自现场设备的数据并进行实时控制。利用iFIX组态软件的各种功能在屏幕上建立可视化图形、操作平台、数据表格等，将工业汁算机变成控制系统的综合丁作站。位机IPC通过Modbus—RTU通讯协议从下位机PLC中采集数据，实时地反映整个系统（本地站，无线电远程站）的状态，把整个水厂的配电、工艺设备的运行状态参数和水压、流量、浊度等工艺参数采集到中央数据库中，进行集中的处理，辅助实时调度决策，把动态监控的命令和数据下达到控制的设备，进而支持优化调度并合理地调配利用水资源；调配原水泵站、清水泵站的流量与压力；分配不同区域的供水量；保证用户对水量、水压、水质的要求；保证供水系统安全可靠运行；最大限度地降低供水成本。

2.2 PLC在水厂远程操作中的应用

远程动操作就是通过IPC机操作窗口完成现场设备的控制在水厂现场设备中变频器的操作方式为远程操作，如Pl参数、速度升降时间等设定；在清水泵房，泵的运行方式有远程、自动和柜体手动_二种操作模式，并有变频运行、伞压运行、降压运行三种运行方式，通过远程操作面，可以实现三种运行方式之间的切换；在水厂的滤池工艺中，可以远程控制每一个滤池的运行、停止以及反冲洗，也可以远程修改反冲洗周期；远程修改沉淀池的排泥周期、排泥时间；远程操作所有工艺连接阀门开关操作；远程操作水源井的开停等。用鼠标在分画面工艺流程窗口中点击相应设备，就能弹出相应的远程操作画面进行操作控制。

2.3 PLC在水厂自动过滤程序中的应用

在水厂滤池过滤水资源的过程中，可以采用自动化控制系统来进行调节，使水资源的水位保持不变，并有效的保证水资源的质量以及生产的产量。也就是说，在过滤过程中，我们需要将滤池中的水位设置在某一个位置，这个位置可以根据生产厂的需要来进行不一样的设定。

我们将来自液位计的AI采样信号作为反馈值与设定值比较，判断是否超出预定范阿，若不在预定范罔内，再进行液位升降判断，决定阀门是否动作。当液位低于设定下限且仍在下降时，给出关阀命令，当液位高于设定上限且仍在上升时，给出开阀命令。其他情况下，阀门不动作。阀门的开与关都不是瞬间完成的，而是需要一定时间来动作，当驱动信号为ON时，阀门电机通电转动完成相应动作。根据这点，我们可以通过控制驱动信号的持续时间来控制阀门的动作时间，从而达到控制阀门开度的目的。如果仅仅简单采用双位调节，即液位高于没定时，关闭阀门一会；低于设定时，打开阀门一会。

3.结语

目前，随着社会科技水平的不断发展，水厂的自动化控制系统也在不断的发展，目前，最为常见的也就是集散控制系统、控制器和计算机结合而成的控制系统、现场总线控制系统。事实上，在这三种控制系统当中，运用在水厂最多的也就是控制和计算机结合而成的控制系统。通过上述，本文主要对PLC自动化控制在水厂中的运用进行分析，在整个水厂运行过程中，采用PLC自动化控制系统可以对于其中每一步工序进行合理的控制与调节，这样能够在减少能源消耗的基础上提高水资源的质量，保证水资源的安全使用。 [科]

【参考文献】

[1]郭凤文.水工业自动化控制技术的发展趋势[J].中国给水排水，2009：l2-l3.

[2]杨立福.给水排水自动化技术（SCADA）综述[J].给水排水，2009：56-57.