基于PLC的电气自动化控制水处理系统分析

金君华

摘要：本文将基于PLC技术的概念和发展方向，对当前基于PLC的电气自动化控制水处理系统进行简要分析阐述，从精度、运行以及运维三个角度分析当前水处理系统中存在的不足，进而提出相应的优化策略。

关键词：PLC技术;电气自动化控制;水处理系统

前言：随着城镇化进程的持续推进，如今社会对于水处理的需求及要求也在不断提升。然而相对西方发达国家来说，我国水处理相关理论及技术的发展、应用起步时间较晚，但由于我国极为重视水处理相关理论、技术的发展，所以在经过多年发展以后也取得了诸多研究成果。其中基于PLC的电气自动化控制水处理系统作为一种自动化水处理技术，可以有效提高水处理效率及效果，进而满足社会需求的同时，推动可持续发展战略的有序落实。

一、PLC技术的概念及控制原理

（一）PLC技术的概念

PLC技术作为一种数字运算电子操作系统，其主要通过可编程存储器对控制程序进行存储，并在日常应用过程中执行逻辑运算、顺序控制、定时控制、技术等面向用户操作指令，并由此来控制各类机械设备进行自动化生产。

（二）PLC技术的发展方向

现阶段，PLC电气自动化控制技术大多用于多品种小批量产品的生产设计，相对于传统生产技术来说，PLC技术具有更强的自动化特征，并与数控技术、人工智能技术等技术手段共同作为我国工业自动化生产的未来重要发展方向。近些年来，在各类新兴科学技术的支持下，PLC技术也开始步入到高速发展阶段，并在结合人工智能技术、互联网技术以后逐步实现智能化、网络化发展，进而更有利于PLC技术的普及应用[1]。

在实际应用过程中，PLC技术不仅可以根据实际需要进行程序编程及自动化控制，还可以实现编程的在线输入传输效果，并通过相关控制总线来构建区域PLC控制网络体系，进一步推动工业自动化生产。同时，还需要确保PLC技术应用遵循“由上及下”的顺序，并在实际控制程序传输和刷新过程中通过中心处理器来保证系统的整体运行稳定性，提高PLC技术的应用安全性和使用效果。

（三）PLC技术的电气自动化控制优势

相对于传统电气控制技术，PLC技术在当前水处理控制中表现出极为明显的优势。结合实际情况来看，PLC技术不仅可以提高水处理自动化水平，进而提高水处理自动化生产效率及效果，降低生产成效，提高经济效应，还可以保障设备与操作人员之间的和谐关系，降低设备操作难度，降低因操作人员误操作所引发的生产事故问题。具体来说，PLC技术的电子自动化控制优势主要体现在以下几点：

第一，可靠性优势。一方面，PLC技术可以对水处理中可能会存在的各类干扰因素进行有效控制;另一方面，在复杂工作环境下，PLC技术可以有效降低外界因素对电气自动化控制系统的负面影响[2]。

第二，自动化优势。在水处理电气控制中引入PLC技术将可以有效提高生产设备自动化控制水平，提高系统的整体反应速度同时，还能够加强生产设备之间的数据交互效率及效果，降低生产过程中人为控制要求，进而综合提高生产效率及效果。

第三，故障诊断优势。PLC技术可以实时分析监测各生产设备的运行状态数据，并由此对故障情况进行有效诊断，并通知专业人员进行故障处理，降低故障对生产所造成的影响。

二、基于PLC的电气自动化控制水处理系统分析

现如今，水处理企业所采用的基于PLC的电气自动化控制水处理系统通常由远程输入输出单元、中央控制站、数据服务器、计算机管理系统以及PLC控制站等5部分组成。相关设备通常采用以太网进行相互连接及数据交互，并在PLC技术的支持下构成自动化控制系统。在具体应用过程中，水处理系统可以实现水处理全过程数据采集、设备运行监控、数据传输以及设备管理等诸多功能，同时，操作人员还可以通过远程操作的方式对生产设备进行手动控制，而在正常运行过程中，生产设备的自动化运行将会由PLC技术进行自动化控制。具体来说，根据水处理相关要求，结合酒精采集和单元控制等控制系统划分原则，可将水处理系统分为预处理、脱水间、变配电、MBR、臭氧发生间等5个PLC控制站[3]，并且因为不同单元的实际控制功能存在一定差异，所以还需要根据不同控制站相关水处理的功能要求，对控制站的具体结构、功能进行具体细化构建。

三、基于PLC的电气自动化控制水处理系统中存在的不足及解决措施

（一）精度方面

结合实际情况来看，水处理系统在实际应用过程中经常会水处理环境以及其他内外部因素的影响出现运行问题，其中最为突出的问题便是生产设备控制精度问题，在深入分析后发现，水处理系统在运行过程中将会受到水腐蚀等因素的影响，进而导致系统线路及零部件老化，以至于具体应用过程中PLC控制养好延迟较高，尤其是在一些设备接线以及连接点处，更是处于故障高发区域，最终引发系统控制进度下降情况。对此，一方面需要强化水处理系统的整体控制性能，并对主界面控制功能模块进行有效更新，通过软件角度来提高信号传递稳定性;另一方面则需要通过耐腐蚀材料替换现有设备材料，进而提高设备材料的耐腐蚀性能，延长设备材料的使用寿命，通过硬件角度提高系统控制精度。

（二）运行方面

在系统运行过程中，因为其他电气设备运行中所产生的电磁信号影响，使得PLC所发出的控制指令在传输过程中易出现中断、丢失等问题，进而严重影响水处理系统对生产设备的实际控制效果。对此，一方面需要对水处理系统进行防电磁干扰处理，阻断外部因素对系统信号传递所造成的影响;另一方面，需要进一步完善系统故障检测功能，促使系统故障检测灵敏性进一步提升，进而及时发现和处理故障问题。

（三）运维方面

一直以来，水处理企业都面临着生产设备长期运行处理问题，相关问题主要体现在运维人员专业素质较低、缺乏职业责任感以及其他缺乏科学运维机制等情况，以至于系统运行中各类故障隐患无法得到有效发现和处理，以至于系统稳定运行受到严重影响。对此，水处理企业一方面需要在业内专业人士的帮助下，对现有员工培养机制进行优化完善，综合提升运维人员专业素质水平和岗位责任感;另一方面企业需要结合自身水处理系统运行实际情况，根据各类生产设备的特点，制定完善的运维时间表，并要求運维人员严格按照此时间表进行实际运维工作。

四、结束语

综上所述，虽然基于PLC的电气自动化控制水处理系统相对于传统电气控制技术更具优势，但在实际应用过程中仍然存在诸多问题，对此，水处理企业必须要结合自身实际情况，综合分析问题的产生原因，进而提出相应的解决策略，从而有效保障水处理系统功能的最大化发挥，综合提高水处理效率及效果。

参考文献

[1]许莹莹，张剑.基于PLC的电气自动化模块化控制水处理系统探讨[J].化工管理，2019，508（01）：118.

[2]王阳.电气自动化控制技术在污水处理厂曝气量控制中的应用分析[J].科技资讯，2020，018（003）：53-54.

[3]葛新东.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探析[J].中国新技术新产品，2019，000（006）：13-14.