基于PLC的电气自动化控制水处理系统分析

郝进宇 夏相洪 沈阳海得曼自动化设备有限公司

水是人们日常生活、经济生产中的重要资源，人口数量的增加和市场需求不断增长使得水资源的消耗逐渐增长，尤其工业生产和生活污水排放量持续增长。近年来我国水资源日渐匮乏，水处理的重要性也越发凸显。水处理技术是有效进行水资源处理、实现环境污染降低和节能降耗的现代技术，能够有效提高水处理的生产和处理效率。水处理系统的运行质量不但关系着水资源的处理效率，同时也影响着生态环境保护水平。PLC电气自动化在水处理控制系统中的应用，能够有效提升各级系统的运行质量和水处理效率，确保水排放达到国家规定标准。但系统控制当中难免会存在一些不足，必须要予以研究和及时处理，确保水处理系统的运行和水处理质量。

一、PLC技术在电气自动化控制中应用的优势

在当前的工业生产过程中，PLC技术在电气自动化的应用中具有非常明显的优势。也是我国工业自动化控制的核心技术，它可以保证设备与操作人员之间的和谐，为电气设备的合理使用提供有力的技术支持。

其具体的优势体现在以下几个方面：首先，PLC技术具有一定的可靠性。通过PLC控制系统可以有效地对相关的干扰因素进行合理的控制，确保生产工作的顺利实施。同时，PLC技术自身也具有较强的可靠性，在一些复杂的工作环境中，也能够很好地适应减少外界环境的不良影响。其次，该技术应用后，对于自动化系统的反应速度也得到了明显的提升。PLC控制技术对于系统本身的电气自动化设备起到了良好的连接作用，从而确保控制系统的施工速度以及效率。最后，使用PLC技术的电气设备如果出现故障也能够得到有效的改善，设备出现故障的时候可以在较短的时间内对设备故障进行合理的诊断，从而判断故障的具体位置以及具体的原因，结合实际情况进行相关的处理，避免故障问题的扩大化给企业生产带来不良的危害。

二、基于PLC的电气自动化控制水处理系统分析

（一）信号稳定性的提升解决控制精度问题

PLC电气自动化控制水处理系统常常出现控制精度和准确性问题，主要原因在于部分设备的构件与零部件属于易磨损部件，且由于水处理环境容易受到腐蚀而加速设备构件的老化，常常导致信号传输发生中断或通信故障。因此，针对PLC电气自动化控制水处理系统进行的优化改进，尤其要注重对信号传输稳定性的提升，一方面要增强对主界面控制功能模块的更新，增强信号传输的安全性与稳定性，另一方面要注意选择抗腐蚀性较高的设备材料，实现信号传输的灵敏性增强，确保系统控制指令的及时传输和准确执行，提高PLC电气自动化控制水处理系统的控制精度。

（二）构建故障监测和预警功能

由于水处理系统所处环境的特殊性，常会受到一些较为复杂的干扰因素导致其故障频发，严重影响了运行的水平。因此，技术人员可以通过增设可视化设备或故障传感器报警系统来实现对水处理系统控制水平的实时监测，并装配先进的监控设备和定位传感器，一旦发生水处理系统发生故障，通过自动实时监测和定位传感器能够快速获取故障信息和故障发生准确位置，技术人员快速进行故障的处理和检修，实现对水处理系统实际运行情况的有效监测。同时，PLC电气自动化控制系统还具有数据存储功能，能够根据以往故障信息进行自动故障排查和隐患检测，一旦发现隐患会在故障前就进行预警，从而降低故障发生概率，使水处理系统时刻处在稳定运行状态，确保水处理效率。

（三）LC编程

在原水箱、超滤水箱、反渗透水箱和反渗透浓水箱等内部可安装高、中、低不同高度的浮球开关；或者安装静压液位计，接入AI模块中，由CPU来计算液位，并设定高、中、低液位大小，以掌握液位的高低并控制水箱前后设备的运行和停止。

原水箱低于中液位时，原水泵启动，将原水注入原水箱中，原水箱到达高液位时，原水泵停止处于待启动状态。当原水箱高于中液位，超滤水箱低于中液位时，超滤系统即具备了启动条件。当原水箱低于低液位或超滤水箱高于高液位时，运行中超滤系统将会立即停止。超滤系统在运行时，还需启动盐酸计量泵来调节超滤进水的PH值来保护超滤膜。到达反洗时间时，为保证超滤系统能顺利完成整个反洗流程，超滤水箱的液位需要在中液位以上，如果没有达到中液位以上超滤系统将会一直处于产水状态。

当超滤水箱高于中液位、反渗透水箱低于中液位和反渗透浓水箱低于中液位时，反渗透系统即具备了启动条件。反渗透系统运行中还需启动阻垢剂计量泵和还原剂计量泵，还原剂计量泵的启停同时还受入口ORP分析仪的连锁。当超滤水箱低于低液位、反渗透水箱高于高液位或反渗透浓水箱高于高液位时，运行中的反渗透系统将会立即停止并进入停机冲洗状态。停机冲洗结束后进入待启动状态，液位符合要求后直接启动反渗透系统，不再进行开机冲洗。

（四）反渗透系统

①系统启动，反渗透系统开始进行开机冲洗，控制产水排放阀和浓水排放阀的中间继电器吸合，阀门开始打开，待两个阀门全部打开到位后与反渗透增压泵对应的接触器KM吸合。反渗透增压泵启动，达到人工设定时间（5分钟左右）后开机冲洗结束。

②开机冲洗结束后反渗透系统进入运行阶段，浓水排放阀关闭，关闭到位后高压泵启动，高压泵的频率可在上位机画面上根据现场工况进行人工设定，由变频器来完成调节。待产水电导率低于设定值后，产水排放阀关闭，反渗透系统开始向反渗透水箱进行供水。

三、结束语

通过合理利用电气自动化控制系统，对水系统进行有效的应用，能够保证水处理系统工作效率得到稳步的提升。同时，工作的质量也在不断地加强，这样能够避免水处理中出现的各种安全问题，提高净水处理工作的顺利实施，减少水污染问题对环境的影响。