導(dǎo)語：自來水廠中ＰＬＣ自控技術(shù)運(yùn)用分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過對水廠PLC自控系統(tǒng)應(yīng)用的介紹，說明了可編程控制器在工控中的重要地位。

關(guān)鍵詞：自控系統(tǒng)；PLC；自來水廠

1系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

該方案采用一層以太網(wǎng)和兩層FIPWAY雙絞線網(wǎng)絡(luò),以太網(wǎng)的速度為10Mb/s，F(xiàn)IPWAY網(wǎng)絡(luò)的速度為1Mb/s。兩臺監(jiān)控計算機(jī)通過以太網(wǎng)連接,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控計算機(jī)備用的功能;兩臺監(jiān)控計算機(jī)與PLC1、PLC2、PLC3、PLC4、PLC5、PLC6構(gòu)成第一層FIPWAY網(wǎng)絡(luò),其主要功能是將所有接入PLC的信號傳送至兩臺監(jiān)控計算機(jī);PLC3和12格濾池控制臺組成第二層FIPWAY網(wǎng)絡(luò),用以完成反沖洗的控制。

2各分站描述

2.1取水泵站PLC1

(1)主要檢測參數(shù)。

原水PH值、流量、溫度、濁度;原水進(jìn)水閥開度、原水進(jìn)水閥超限位報警、原水進(jìn)水閥限位開關(guān)、原水進(jìn)水閥故障報警。

(2)主要控制功能。

原水泵控制;接受并執(zhí)行來自監(jiān)控計算機(jī)的正確指令和參數(shù)設(shè)置;將原水泵及吸水井的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)傳送至監(jiān)控計算機(jī)。

2.2加藥加氯PLC2

(1)主要檢測參數(shù)。

溶解池、溶液池液位連續(xù)檢測、高低位、超高位報警;計量泵開停、計量泵手/自動、計量泵故障、計量泵沖程檢測、計量泵變頻裝置頻率檢測、計量泵變頻裝置故障檢測、計量泵變頻裝置手/自動;攪拌器開停、故障;稀釋水閥開關(guān)狀態(tài);進(jìn)/出液閥開關(guān)狀態(tài)。氯瓶稱重、氯氣投加量、漏氯報警、加氯機(jī)開/停狀態(tài);氯路切換及電動球閥工作狀態(tài);空瓶信號檢測。

(2)主要控制功能。

加藥泵的控制;溶藥池相關(guān)設(shè)備的監(jiān)控;加氯系統(tǒng)的監(jiān)控;將加藥泵、加氯設(shè)備、藥池等的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)的參數(shù)傳送至監(jiān)控計算機(jī);接受并執(zhí)行來自監(jiān)控計算機(jī)的正確指令和參數(shù)。

(3)加氯控制原理。

水廠工藝中,加氯包括前加氯和后加氯。前加氯一般采用原水流量配比加氯方式,而后加氯采用復(fù)合環(huán)加氯方式即根據(jù)出廠水余氯反饋控制方式。原水流量配比加氯方式控制原理為:加氯控制器根據(jù)原水流量的變化以及設(shè)定的投加率自動調(diào)節(jié)加氯量。復(fù)合環(huán)加氯方式控制原理為:加氯控制器根據(jù)原水流量以及投氯后取樣水中余氯值和設(shè)定的余氯值,采用PID控制規(guī)則,輸出一個控制量來控制加氯機(jī)的投加裝置,形成一個閉環(huán)控制,使余氯值向設(shè)定值逼近,確保出廠水余氯指標(biāo)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

(4)加藥(礬)自動控制原理。

在水廠自動化中,加藥自動控制是提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益最顯著的一項(xiàng)措施。這是一個長延時、非線性時變、干擾因素多的復(fù)雜過程,在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)有一定難度,目前國內(nèi)許多水廠還處于憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y水質(zhì)、手工投加階段。一些水廠經(jīng)改造采用了自動投加系統(tǒng),實(shí)際效果也不理想。引入先進(jìn)的控制理論來解決自動投加問題是目前國內(nèi)外水處理行業(yè)普遍關(guān)注的問題。一般加礬自動控制也可分為兩種方式:一種是開環(huán)控制方式,另一種是多參數(shù)的閉環(huán)控制方式。通過PLC對游動電位、加礬量、加礬濃度、濾后水濁度原水溫度等參數(shù)綜合累計、統(tǒng)計及分析,自動調(diào)節(jié)加礬量并記憶各種優(yōu)化控制參數(shù),取得較好的效果。

2.3公共沖洗PLC3

濾池PLC站考慮用1臺公共沖洗PLC主站,外加12臺濾池的PLC子站組成1個二級控制系統(tǒng),主站與子站之間用FIPWAY網(wǎng)絡(luò)連接,主站與子站之間采用集中管理、分散控制方式,主站與子站從系統(tǒng)上互為后備,濾池的運(yùn)行與反沖程序編寫在子站內(nèi),使系統(tǒng)更安全,同時分散的I/O又使濾池的控制系統(tǒng)電纜連線更為減少,使維護(hù)更加方便。

(1)公共沖洗PLC主站。

主要檢測參數(shù)：

反沖洗水泵開停、故障、手/自動;反沖洗水泵電流;出口閥開關(guān)狀態(tài)、故障狀態(tài)、手/自動;反沖洗鼓風(fēng)機(jī)開停、故障、手/自動;出口閥開關(guān)、故障、手/自動;出口旁路閥開關(guān)、故障、手/自動;反沖洗水流量。主要控制功能：

旁路閥控制,沖洗控制,保護(hù)設(shè)備停車控制,反沖洗水泵備用切換,鼓風(fēng)機(jī)備用切換。

①鼓風(fēng)機(jī)開/停、相關(guān)閥開/關(guān)當(dāng)濾池PLC子站接到發(fā)出的反沖洗請求,鼓風(fēng)機(jī)開始工作,相關(guān)的閥門打開,反沖洗完成后,鼓風(fēng)機(jī)停止工作,相關(guān)的閥門關(guān)閉。

②水泵的開/停、相關(guān)閥的開/關(guān)當(dāng)濾池PLC子站接到發(fā)出的反沖洗請求,水泵開始工作,相關(guān)的閥門打開,反沖洗完成后,水泵停止工作,相關(guān)的閥門關(guān)閉。

(2)各濾池PLC子站。

主要檢測參數(shù):

每個濾池的水位連續(xù)檢測及顯示、水頭損失檢測、渾水閥、清水閥、反沖洗閥、排污閥、反沖氣閥、排氣閥等設(shè)備工作狀態(tài),故障狀態(tài)的檢測,手/自動狀態(tài);清水閥閥門開度、開關(guān)限位、超開/超關(guān)狀態(tài)報警。

主要控制功能:

①濾池的恒水位過濾控制PLC根據(jù)每個濾池的液位計(可設(shè)定高低限報警)給出的信號,控制濾池出水閥門的開度,以保證濾池的水位恒定。濾池PLC裝有恒水位控制軟件,恒水位控制軟件是根據(jù)每格濾池中的液位信號控制出水調(diào)節(jié)閥的開度,保證濾池中水位的恒定,其控制精度≤210cm，而且調(diào)節(jié)閥的動作穩(wěn)定。

②濾池的反沖洗控制對于反沖洗的控制采用三種反沖洗控制方式:過濾周期:根據(jù)工藝要求,設(shè)定濾池的最大過濾時間,在濾池開始過濾時,濾池PLC子站開始計時,并與設(shè)定值比較,當(dāng)兩者相等時,濾池PLC向PLC子站發(fā)出反沖洗請求。

壓差值:在濾池PLC上設(shè)定濾池的最大阻塞壓差值,當(dāng)過濾時阻塞壓差傳感器連續(xù)測定濾料的阻塞壓差值,PLC將此值與設(shè)定值進(jìn)行比較,當(dāng)兩者相等時,濾池PLC向PLC子站發(fā)出反沖洗請求。

強(qiáng)制方式:由工作人員根據(jù)現(xiàn)場需要,在濾池控制器上進(jìn)行功能操作,強(qiáng)制濾池PLC向PLC子站發(fā)出請求。每格濾池定時沖洗法的沖洗時間和壓差沖洗法的最大阻塞壓差的設(shè)定均可通過XBT靈活設(shè)置。XBT操作配有密碼鎖定。濾池PLC顯示明確,操作維護(hù)簡單,可實(shí)現(xiàn)無人值守的全自動控制。

2.4送水泵站PLC4

(1)主要檢測參數(shù).

變電所總電流、有功功率、電壓、分路電流、有功功率、總電路開關(guān)、分路開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)、時間記錄;PH值、液位、濁度、流量、余氯;出廠水閥開度、超開/超關(guān)限位、報警、出廠水閥開關(guān)限位。

(2)主要控制功能.

送水泵的控制;接受并執(zhí)行來自監(jiān)控計算機(jī)的正確指令和參數(shù)。

2.51#～2#沉淀池現(xiàn)場PLC站PLC5和PLC6

(1)主要檢測參數(shù).

沉淀池水位、SCD、沉淀后濁度、沉淀池分管進(jìn)水閥開關(guān)位置限位、沉淀池分管進(jìn)水閥開關(guān)狀態(tài)、沉淀池分管進(jìn)水閥手/自動狀態(tài)、沉淀池分管進(jìn)水閥故障狀態(tài);排泥機(jī)運(yùn)行/停止?fàn)顟B(tài)、排泥機(jī)前進(jìn)/后退、排泥機(jī)手/自動、排泥機(jī)故障、排泥閥開關(guān)狀態(tài)、真空泵開/停、排泥機(jī)行程頭尾極限限位、排泥機(jī)行程分段限位。

(2)主要控制功能.

根據(jù)生產(chǎn)需要啟用/停用沉淀池;根據(jù)污泥濃度開關(guān)或時間周期進(jìn)行排泥控制。

3監(jiān)控計算機(jī)系統(tǒng)簡介

3.1簡述

監(jiān)控計算機(jī)將在WindowsNT下使用InTouch作為監(jiān)控軟件。兩臺監(jiān)控計算機(jī)將安裝完全相同的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。由于兩臺監(jiān)控計算機(jī)均同時與以太網(wǎng)和FIPWAY網(wǎng)相連,因此它們可同時從PLC得到相同的信號,但是向PLC發(fā)送命令及打印機(jī)的控制是互鎖的。

3.2主要功能

(1)多種輸入方法,如標(biāo)準(zhǔn)鍵盤、功能鍵盤、鼠標(biāo)。

(2)記錄操作員動作,可對操作員操作的日期、時間、姓名進(jìn)行記錄,從而使一些危險的操作能夠被跟蹤。

(3)有1000種不同的保護(hù)等級,可以保證每個操作都可被禁止,以防止非法操作。