基于PLC的电气自动化控制水处理系统探究

罗国俊 廖伟良

杭州水处理技术研究开发中心有限公司 浙江杭州 310000

1 PLC应用于电气自动化控制水处理系统常见问题

PLC 是 programmable logic controller 的简称，即可编程逻辑控制器，可以通过该技术对工业数据进行模拟和编程以达到提升工业环境安全的目的[1]。PLC可以在水处理系统中满足电气自动化控制需要，由于水处理操作较繁琐，再加上现有控制手段较单一、传统，极易产生控制问题，最终影响水处理系统运行效果。从某种程度上来讲，这为PLC提供了广阔空间，PLC对比于传统继电器，具有良好的编程优势，能够满足自动监控需要，最终实现低成本、低能耗、高效率的工作目标。但对比于西方发达国家，我国PLC正处于应用初期阶段，并且应用期间存在些许问题，这也是PLC设计工作改进的必然要求，下文针对常见问题大致总结，以便为设计策略制定提供依据。

1.1 控制精度有待提高

PLC长时间应用，如果线路检修工作不到位，或者机械故障养护不及时，极易影响控制精度，导致信息片面接收，进而决策有效性会大大降低。一旦PLC 应用作用得不到全面发挥，则线路接触点的接触状态不能准确反映，进而会对 PLC接下来的操控产生影响，最终水处理工作目标延时、低效完成，并且水处理流程被迫中止。

1.2 维修养护效果较差

PLC使用企业为实现短期经济效益，集中精力处理设备故障，相对来讲，设备质量监控、防范工作形式化推进，意味着PLC电气自动化控制水处理系统未及时检测，并且相关设备低效管理，这在一定程度上会增加设备风险，影响系统运行效果，导致水处理系统质量逐渐降低。

1.3 运行过程有待完善

水处理系统运行的过程中，PLC极易受到外界电磁干扰，并且设备自身故障几率较高，如果运行过程中的问题未及时预防，那么PLC指令传输效果达不到预期要求，存在信息丢失、信息延时传递等现象，进而指令操作会错误显示，最终系统稳定性会受到不利影响。

2 电气自动化控制水处理系统中PLC应用技巧以及设计策略

2.1 应用技巧

PLC应用期间，应尽可能为其提供良好的工作环境，因此，优选适合的工作方法，一般来讲，屏蔽方法和隔离方法能够有效抵御外部干扰，确保PLC系统稳定运行。与此同时，PLC系统支持编程自动调整，并且程序模块随之变化，全面满足客户需要，实现指令控制目的。从中能够看出，电气自动化控制水处理系统有技巧的应用PLC，具有迫切性和重要性。水处理系统运行过程中，应满足自动与手动转化的基本要求，运用PLC控制系统，既要有依据的调节控制模式，以及工艺参数，又要处理好元件间操作方式，合理设置报警功能，针对性处理已有故障处理方案。对于系统报警以及系统保护环节，运用PLC控制系统，有序调节水处理系统水箱负荷值，据此准确设置水位量。PLC系统合理安装自动警报装置，一旦出现水位限定范围超出现象，则警报会立即启动，工作人员根据警报提示做出系列操作。

2.2 设计策略

2.2.1 硬件设计

PLC控制系统的控制器以及模块的型号，解释方案包括两种，第一种即适用于PLC控制站的非冗余方案，第二种即适用于MBR控制站的冗余方案。PLC控制系统接口数量为两个，装载存储器容量为MB，平均处理时间为100us，其中，接口间能够顺利切换。

2.2.2 软件设计

用户需求不相一致，用户借助WINCC、软件制定图形画面，呈现差异化水处理工艺流程，接下来根据图形建立图像库，并准确标记智能符号。此外，用户能够根据画面显示，直观操作测量设备，动态监督设备状态，同时，绘制相应趋势图，并制作相关报表。

2.2.3 通信及实现

PLC系统上位机为一体式触摸屏、工控机或高配置计算机等，上位机主要负责水处理系统运行状态，动态掌握设备运行情况，并制定合理的整改措施，针对状态信息及时记录，以便为故障设备处理提供依据。下位机主要为现场控制设备，工作人员利用编程软件有目的的设计控制程序，同时，全面考虑控制要求，确保程序编辑目标及时实现[2]。通信过程中，利用组态软件动态控制PLC，并借助中间转换顺利调整读写模式，例如，操控气动阀门时，全面获取继电器值，并设置读写模式。PLC系统运行期间，针对性协调多个任务，充分发挥任务处理功能，确保数据信息高效、全面传输。PLC运用于电气自动化控制水处理系统，准确把控水箱水位，通过观察浮球、液位开关、雷达液位计、液位变送器等状态完成水位测定工作。同时，细致观察水箱液面与水位间的关系，为真实掌握水位情况，为编程工作提供真实、有效数据，最后利用控制模板完成数据传输任务，从整体上提高PLC程序准确性。如果产水水位未达到要求的标准，此时应保证程序运行，起到达到高液位值，完成正常的停机程序，关闭相关设备，停止制水流程。

2.3 PLC控制系统质量提升措施

一方面，全面优化PLC电气自动化控制水处理系统，确保输入信号的稳定性和安全性，同时，结合具体情况创新界面控制功能模块，从整体上提高系统准确性和可操控性，确保系统信息全面、准确分析，促进水处理工作有序推进、顺利开展。另一方面，重视PLC 系统维修及养护，在这一过程中，运用先进技术以及专业手段管理水处理系统，并建立健全水处理系统管理方案，委派专人监控相关设备，提高设备以及仪器维修质量。与此同时，记录设备、仪器检修记录以及各方面水处理运行数据，专门成立维修管理档案，以便为接下来系统维护工作提供借鉴。

3 结语

综上所述，电气自动化控制水处理系统以 PLC 为基础进行创新，不仅符合当前科学技术创新需要，而且还能创新水处理系统操控方式，确保水处理系统安全、可靠运行，从整体上提高系统工作效率，大大降低水处理系统故障几率。此外，PLC 控制系统应用优势全面发挥，这对 PLC 系统大范围推广有积极意义。此外，我国应主动向发达国家借鉴先进经验，结合具体情况，探索 PLC 系统应用技巧，最终合理化设计系统，做好系统维修养护工作，这对水处理系统稳定运行有积极作用。