摘要：随着社会的不断发展，计算机应用技术不断的发展，PLC控制技术不断的完善和扩展，功能早已超出了顺序控制和逻辑控制的范围，具有了远程通讯、过程控制以及模拟控制等一些功能，PLC支持许多种工业标准的总线，有利于工程组建控制网。本文就分析了PLC控制技术在水厂自控系统中的设计应用。
关键词：PLC控制技术；水厂；自控系统；设计
1 PLC性能的分析
1.1 可靠性、寿命周期和稳定性
PLC的设计应符合工业水平，达到国家和国际的安全水准。且易于配置、连接、维修、隔离性好、坚固、耐腐蚀以及能适应较大的温度范围。此外，系统还必须具有良好的电磁兼容性和可承受更苛刻的工业环境，平均使用寿命15年或15年以上。
1.2 经济性和先进性
该系统具有一套完整的自我诊断功能，系统在运行中能够自动诊断任何部分的故障，并且能够在监视软件中准确及时地反映出其失灵、失效、故障地方以及其他相关信息。系统故障发生后，I/O状态可以返回到系统预先设定好的状态。系统可以很容易地和准确地控制各阶段的生产运行，更好地节省人力资源，极大地提高了生产的效率。
1.3 可扩展性、可兼容性
该系统采用当前十分先进的产品，具有较强的兼容性这一特点。为了确保未来的扩建和改造，为了满足控制额要求，该系统已充分考虑到它的可扩展性，在设计满足现有的功之外，保留20%的系统冗余。
2 PLC的控制模式以及滤池的运行
2.1 控制模式
手动控制和自动控制两种状态成为了PLC的控制模式，生产设备接受不同控制型号的来源在两种不同运行状态下，在这两种不相同的状态下自动控制系统执行不相同的模式的监控功能。在自动控制方式下，PLC的输出的控制完全操控了设备运行，相关的控制逻辑通过PLC根据输出控制指令来执行，包括在自动模式下根据有关的现场的实时工况，和事先设定好的工艺参数，对运行中的设备进行控制以及保护被控制期间所出现的设备故障，在点动的模式下执行对单台设备运行的控制，和在组合的模式下对设备组进行对一步化的控制；在手动控制方式下，设备将不被PLC所控制，但设备的运行状态仍会继续被进行数据采集、监测、以及故障报警等其他工作，可以通过对转换开关进行控制来对设备进行操作。反冲洗时的自动控制和滤池中的运行：在滤池自动控制的过程中，主要负责控制反冲洗设备监控风机、反冲洗水泵和有关设备的运行，要求能够使每一格的滤池在恒定水位运行。无论在任意的一格滤池中进行反冲洗的时候，整个的反冲洗的过程是在滤池PLC和反冲洗PLC互相配合下完成的。当自动控制系统放松对滤池的控制时，我们可通过手动的方法来完成滤池的阀门和反冲洗设备的操作。滤池的控制方式有三种运行模式，分别为手动操作、半自动以及自动。
2.2 滤池的运行
过滤：生产过程中，唯一要做的是检查显示阻塞程度的水头损失。液位传感器控制回路控制着滤后水阀门。当水头损失达到约1.5m时，或当运行时间长过设定值时，滤池将自动进行反冲洗（滤池处于自动模式）。缺省设定值为24小时。待滤水通过开孔流入侧面的“V”形槽并通过它在滤池的全长上向滤池供水。水通过滤砂和滤头后在滤板下方进入滤后水管道。滤池停用：停止滤后水生产，关闭滤后水出水阀。
2.3 滤池反冲洗
滤池的反冲洗是通过在足够克服过滤物质的阻力的一定压力下向滤池反向供水和气来完成的。在两者的作用下，被滤池截流的杂质被释放进排污系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆反洗的过程包括以下几步：（1）停止：停止过滤，滤后水出水阀关闭。（2）顶部排水自动排水阀打开。当水位降至反洗排水堰后再执行下一步。（3）形成气垫（持续大约30s~1min）：启动鼓风机，打开进气阀，空气由气路系统进入滤池；目的是在滤板下方形成气垫。（4）气水联合反洗：启动一台反冲泵，打开反洗进气阀（保持自动旁通阀关闭），同时进行气冲洗大约6min。期间，检查是否有跑砂现象；如有，减小水的流量直至现象消失。（5）漂+洗：停止气冲，保持水洗。这一步必须持续到排水干净为止。（6）转化到过滤：关闭反冲洗进水阀，关闭反冲洗排水阀，停止反冲泵，打开滤池进水阀。
3 自动运行系统
3.1 滤池自动运作
自动运行模式：滤池投入使用时，滤后水调节阀控制滤池液位。以下3种情况任意发生的话，滤池将自动进行反冲洗：超过了滤池运行时间，水头损失高于设定点，控制台或监控电脑发生冲洗要求。一个冲洗周期后，滤池恢复过滤状态。在同一时间内只能冲洗一个滤池。如果冲洗条件不具备，滤池停留在过滤状态（等待冲洗）直到冲洗水源准备就绪，条件是滤后水池满足中水位，没有低气压，2台鼓风机及2台冲洗泵准备就绪。手动操作模式：当滤池处于“手动”运行模式时，预设的“阻塞值”与“过滤时间”自动不能触发反冲洗，滤池在得到操作人员的手动反冲洗请求之前将一直保持过滤状态。当滤池被选择在手动模式运行时，通过操作员可选择两种冲洗模式：自动或分步冲洗模式。冲洗模式也分为自动冲洗模式和分步制冲洗模式。自动冲洗模式：当冲洗模式被选为“自动”模式时，在收到冲洗请求时，它会自动进行一个完整的冲洗周期。可通过操作员从操作盘按下“冲洗请求”键，或从监控计算机、或由运行计时器或由阻塞设定值触发冲洗。分步制冲洗模式：当滤池冲洗模式被选作“分步制”模式时，通过操作员从触摸屏按下“冲洗请求”键，然后，按下触摸屏上的“步进”键，就可启动每个冲洗步骤。各顺序的持续时间由操作员调配。结束冲洗时，滤池停止。只有当滤池被选在手动模式时，该冲洗模式方才有效。
3.2 关闭滤池
短期内没有要求的话，在控制台保持滤池停用状态。若延长关闭时间（一周或以上），必须将滤池完全排放干净。必须遵照启动滤池冲洗的指示重新启用滤池。
4 PLC及电子自动化技术在自来水厂的发展方向
可以说电子计算机的执行能力是很少出现偏差的，因此也可以说在今后的生活中很多细致的、枯燥的工作将由电子计算机技术来代替人类执行，例如PLC技术在自来水厂建设的简单应用就是自来水厂未来电子自动化发展的一个标志。可以预测未来自来水厂的工作大部分将由电子计算机来执行，人们的工作或许只是维护和维修电子计算机硬件和自来水厂设备硬件，这将节约大量人工力量也更能高质量的完成自理水净化工作，避免人员操作就是避免了可能性的二次污染，同时电子计算机的分析数据能力和计算能力都比人类更发达，因此应对不同的污染计算机能更合理化的解决淡水净化问题，虽然电子计算机不如人脑灵活，但是也在根本上避免了人类工作操作疏忽大意的问题。
结束语
如今PLC对于水厂来说有着极为重要的作用，使得水厂的自控系统朝着在生产中信息的收集、集成、传递，以及与企业生产的水质质量监测和控制、生产调度，自动加药的方向发展。需要水厂在生产中、办公和销售等方面积极应用计算机的软件技术，对生产工艺进行改善，并形成一个相对标准和现代的管理系统。
参考文献：
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[2]陈智华.PLC在水厂滤池自动控制系统中的应用[J].科技与创新，2016，2（20）：98-99.
[3]胡宇航.PLC控制在水厂自动化控制中的运用探讨[J].电子制作，2016，1（20）：20.
论文作者:黄旭东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/23
标签：滤池论文; 模式论文; 水厂论文; 系统论文; 设备论文; 自来水厂论文; 操作论文; 《电力设备》2017年第19期论文;