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PLC在水处理自动化控制系统的应用

万元吉 尚素平

河南华东工控技术有限公司,河南省郑州市,450001

摘要: 伴随时代的快速发展,社会的不断进步,城镇化发展进程日益加快,水处理成为了城市建设中的重点,传统水处理系统难以满足当前发展需求,急需进一步改进与完善。特别是最近几年科学技术为各行各业带了新的发展机遇,PLC作为新兴技术在水处理自动化控制系统中被广泛应用,不但弥补了传统水处理系统缺陷,而且将水处理效率大幅度提高,在环保方面发挥了较大作用。而此次重点针对PLC在水处理自动化控制系统的应用进行了分析。
关键词: PLC;水处理自动化控制系统;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157041
基金资助:
文章地址:https://ccnpub.com/index.php/wenzhangd-2-45536

引言

水处理系统是城市建设中非常重要的组成部分,为了能够将水处理的效果大幅度的提高,实现自动化、高效率便成为了重点。水处理自动化控制系统最终目的就是为了实时对水进行有效的检测,保证即使环境恶劣,水处理系统依然能够正常运作,为人们提供充足的水资源。而将PLC应用于水处理自动化控制系统中,不但实现了对水处理系统远程监督控制与管理,而且实现水处理全自动化,确保排放的水符合环境保护规定,可谓是意义重大。为此本次针对PLC在水处理自动化控制系统的应用进行了深层次分析,以期望能够为水处理自动化控制系统中,PLC技术更好的应用,作用的充分发挥提供参考。

1PLC技术的概念及控制原理

PLC指的是借助先进的编程逻辑控制相关的设施与设备以达到有效管控的目的。现代社会已步入工业高速发展阶段,PLC应用价值较高,在自动化技术支持下,相关操作的完成主要依赖于自身可编程序储存器,借助数字化输入、输出手段,进而掌控机械设备运作,充分体现PLC优势。此技术的应用确保自动化应用效果提高,使生产更加稳定,强化PLC技术应用要和工业自动化具体情况紧密结合,同时还要对技术要点有效掌握,在进一步优化中自动化水平提高。

PLC技术控制原理主要依赖于可以用于编程的控制器,此技术的出现满足市场需求,作用较为突出,此技术和数控、智能、CAD等有机结合引领了工业自动化发展新方向。当前PLC在我国发展速度飞快,智能化、网络化是其未来发展趋势,此技术的应用不但提高了中央处理系统运转速度,而且精准度更高。同时开发的控制模块确保了PLC技术自动化水平的提高。另外PLC技术具备了网络化、通信化优势,功能强大,全过程编程输入、传输可轻松实现。借助总线构建网络系统,确保工业自动化生产。输入自动化、输出刷新系统是此技术应用的重点,使数据的处理更加准确与稳定。此技术应用重点在于由上至下,传输、刷新时,中央处理器的运用使整个系统更加稳定、安全的运行。

2水处理自动化控制系统要求

2.1水处理系统的过程控制

水处理自动化控制系统由报警保护、系统控制组合而成,使系统控制实际需求得到了有效满足。水处理系统运行,要想更好的控制,既要能手动,同时又可以自动操作,二者能够实现及时转化。自动控制工作的实现要调整自身工艺相关参数等内容;而手动控制则要求不同类型的元件间可以独立操作,同时还要保证系统控制始终处于良好运行状态。系统运行管理时,要借助声光报警功能实时检测系统情况。

2.2水处理的系统报警与保护

水处理系统在正常工作状态下,监测水箱主要依赖于报警保护装置,水箱不同但是水位量却是固定的,运行中的水箱,水位线要在范围之内,如果水位较低,系统中的报警功能便会启动,实现自动报警。系统中设计相应的压力保护装置,若出水压力比设定值低,设备便会自动对压力进行调节,若出水压力比设定值高,设备报警并传送给控制中心,保证水系统处理能够正常运作。

3PLC在水处理自动化控制系统的具体设计与应用

为了能够更好的了解PLC在水处理自动化控制系统,此次研究以PLC在自来水自动化控制系统中的应用进行了详细分析,具体内容如下所示。

3.1控制方案设计

在具体设计环节主要是以城市供水系统为依据,根据具体的用水特点,以供水要求满足作为基础,通常供水系统以分布式结构为主,主要划分为了设备层、控制层、监督管理层三部分(具体见图1所示)。设备层包含着变频器、流量、传感器、不同类型开关等;控制层重点,以PLC设施设备为主,控制现场I/O设备。网线和设备有效连接,经过计算以后,实现不同设备间信号的传输,达到自动化目的。另外PLC借助网线和上位机进行信息传递。上位机具备了人机界面优点,能够实时监测系统,并且记录相关数据等。

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图1供水控制系统结构图

3.2控制系统硬件设计

通常情况下供水系统运用的是恒压变量原理,输入以及输出数字信号,采集相应模拟量信号。比如水压、流量等模拟量信号通过PLC实现A/D转化,记录会在上位机显示。所以设计系统硬件时,要将模拟量I/O接口预留。水泵变频控制系统由PLC实现,主机多以小型和中型PLC为主。变频器以水泵变频要求为依据,具备较广范围特点,实现水泵电机变频有效控制,实现了模拟量数字化管控,成本降低,设备使用寿命增加。

3.3控制系统软件设计

在设计中,供水系统运用变频器对多台机组进行控制,运作时,以管网需求为根本,管网的流量、压力调节主要信赖于对水泵的控制。控制原理为PID,第一,PLC会对比传感器中的信号,借助PID进行运算控制后输送结果至变频器中。由变频器对水泵转速控制,进而调节管网流量。第二,为了更加方便快捷,可单独编程PLC程序,具体运作时只要调整变频器的参数,便能够达到控制要求。

结束语

随着科学技术快速发展,PLC在水处理自动化控制系统中的应用越来越广泛,不仅起到了很好的报警防护功能,而且提高了水处理系统运行效率。但是需要注意的是相关设计人员要给予总设计、软件设计高度重视,与实际情况紧密结合,充分发挥PLC技术优势,更好的服务水处理工作。

参考文献

[1]张津铭.基于PLC的电气自动化控制水处理系统分析[J].电子技术与软件工程,2020(22):89-90.

[2]袁康.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探讨[J].居舍,2019(35):84.

[3]沈森尧.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探讨[J].河南建材,2018(01):206-207.