（乌鲁木齐水业集团有限公司 新疆乌鲁木齐 830000）
摘要：PLC，即可编程逻辑控制技术（Programmable Logic Controller），起源于上个世纪60年代末，是继继电器之后的主要机械设备控制技术，具有逻辑运算、顺序控制、定时、计数、运算等多项功能，用数字化技术代替原有的机械设备控制方法，可以极大地提高控制信息输入、输出速度，提高机械设备的运行稳定性和工作效率，广泛应用于工业生产机械设备运行控制领域。自来水企业作为大型生产服务企业，机械设备使用规模很大，在自来水企业生产中使用PLC控制技术，是保障自来水正常、稳定、安全生产、供应的重要技术措施，也是自来水厂提高现代化水平，打造企业竞争力，实现可持续发展的必由之路。加强对PLC技术的深入研究，对于实现自来水企业自动化生产运行，具有极为深远的积极意义。
关键词：PLC控制；水厂；自动化
1水厂水处理的工艺流程
虽然不同水厂在设备和水处理工艺方面有很大区别，但其基本的处理流程却基本相同，可分为：取水―药剂制备和投加―混凝―沉淀―过滤―消毒―送水。水厂的水源通常利用水泵抽取地表的湖泊、江河或地下水，并输送至净水厂，这种水源水质含有溶解物、胶体、悬浮物、细菌等有害成份，需要经过净水处理，去除水中的有害物质后，才可以向用户供给，保证供水安全。一般情况下，在水抽入至净水厂后，净水厂要按照生产工艺要求，配制各种药剂（通常为聚合化铝、硫酸铝、三氯化铝等），再将药剂和氯气投入原水中。药剂与水均匀的混合后，便开始产生化学反应，生成的氢氧化铝吸附水中的有害物质，形成大颗粒絮状的凝体，这一过程便是水处理的混凝过程。原水在沉淀池内混凝并生成絮状体后，在重力的作用下从水中分离，再流入沉淀区的沿水截面，缓慢流向出口区。此时，水中的杂质形成絮状颗粒并沉于沉淀池的池底。水处理工艺流程的过滤环节，是利用石英砂等具有黏附作用的滤料层，截住原水中的悬浮颗粒，清除细菌、有机物、病毒等有害物质，使原水进一步澄清。由于这个环节的有害物质，被吸附在石英砂等滤料层中，需要定期进行反冲洗工作。消毒处理则是对原水进行的杀菌和消毒过程，经过过滤处理后的原水浑浊度降低，部分残留的细菌、病毒等，将在此阶段被清除。消毒后的水存储在清水池内，再由水泵的提升加压，经过输、配管道，输送至用户。
2水厂自动控制系统主要控制内容
从目前我国所采用的基于PLC的水厂自动控制各级系为看，不论采用何种类型和何种工艺，系统的控制技术和核心内容都基本相同，主要有水质检测、水处理控制、变频节能、综合自动化四方面的核心内容
2.1水质检测
在水厂自动控制中，水质检测是重要内容，即在整个过程中通过水质检测技术来保证供水和排水的水质，水质检测所获取的数据是整个系统运行的重要参数，近年来，随着自动化技术、机械制造技术的发展，越来越多的新型自动化检测仪表被应用于水厂自动控制系统水质检测之中，推动了水厂自动控制系统的发展。
目前水厂自动控制所采用的水质检测技术包括流量检测技术、水位检测技术、压力检测技术、温度检测技术、水质测量分年仪表，包括哪PH检测分析、流动电流检测分析、漏氯检测分析、余氯检测分析、高低浊度检测分析等，所应用的仪器除了传统的电磁接触式仪器外，目前还应用了大量非接触式仪表。
2.2水处理控制
水处理控制是利用水厂工艺流程各个环节所设置的自动化感应部件、检测传感器、变送器、间接测量设备、执行机构等各种基层设备，以及各种自动回路调节器、自动控制单元、大小型装置控制系统、综合优化调度系统等，实现对整个水处理过程的自动控制。当前，水质指标和水处理效率的要求越来越高，大量新工艺、新设备被广泛应用于水厂整个工艺流程的各个环节，一方面提高了水厂水处理能力，另一方面也对整个工艺流程的自动控制提出了更高的要求。
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2.3变频节能
在水厂整个流程中，从取水到处理到送水，整个过程都存在着水量变化频繁的问题，这主要是因为不同季节性、不同时段，用户用水的需求量有着很大的差别，存在着用水高峰和用水低峰，基于此种原因，水厂的给水压力并不是固定不变的，而是跟随用户用水需求量在不断发生变化的，整个过程中的水量受用户需求量的变化不断变化。虽然可以通过调节相关阀门来调节供水以满足用户用水需求，但如果说在用户需求量低峰时段，水泵机组依然按高峰用水量运行工作，将会造成巨大的供水能量损耗，同时还会影响水泵机组的正常运行和使用寿命，而如是果在高峰时段不能足够负荷的运转，则会造成用户用水需求不能满足现象，影响供水服务质量。因此，水厂自动控制系统需要根据用户用水需求，自动控制水泵机组的运行，以实现节能减耗的目的。
变频调速是水厂自动控制系统常用的节能降耗技术，这种技术节电效率极高，能有效的降低因水量变化造成的供水冗余。这种技术是利用变频调速的原理，在保证用户用水需求能可靠有效的被满足的前提下，利用用水量的变化情况，自动控制整个系统的水泵工况，使水泵机组能在高效率的区间内运行，提高工作效益，降低能源消耗，降低成本。
2.4供水综合自动化
水厂除了内部自动控制外，还存在大量与外部信息的交换，水厂自动控制系统需要一个集成化、开放式的，涉及到整个水处理和供水的综合自动化系统，将水厂横向控制和纵向控制集成在一起，实现水厂经营管理、计划调度、故障诊断、现场控制等的综合处理，这在大型水厂中显得尤为重要。大型水厂除了内部大量先进的设备需要应用自动控制系统提高工作效率，降低工作成本外，还需要实现对整个供水范围内的自动管理。包括哪管网地理信息系统，自动抄表收费系统，生产过程数据采集与监控系统，数据仓库中心数据管理系统，信息管理中心系统等。水厂自动化控制系统需要与这些供水环节的系统集成起来，实现整个供水的综合自动化控制。
3 PLC控制在自来水水厂自动化控制的应用
3.1 使用PLC可以实现开关量的逻辑控制
逻辑控制是PLC技术的最基本功能。水厂的生产过程中存在大量的开关量，通过PLC对这些开关量进行有效的逻辑控制。在PLC问世之前，继电器是实现这一功能的常用技术，PLC出现后，可以更加简洁、高效、迅速的的实现逻辑控制、顺序控制以及单个设备的控制等多种功能。此外，在多个水厂生产流水线中，加矾、加氯等操作也可由PLC进行自动化控制。
3.2 PLC可以进行模拟量控制
在水厂生产过程中，温度、流量、压力、液位等是重要的生产参数，必须对其进行实时监测和控制。而这些参数控制的实现主要依赖于PLC的编程控制。PLC控制系统配置有配套的转换模块，模拟量可在编程控制器的作用下进行控制。
4结束语
凭借着强大的技术优势，PLC在水厂自动化控制领域获得了广泛应用。随着生产规模的扩大，水厂自动化水平会越来越高，PLC的应用领域也会更加宽广，发挥的作用也会不断加大。各水厂要高度认识到PLC的重要作用，深入研究，不断探索，将PLC的作用发挥到最大，为经济发展和人们生活用水安全提供坚实的技术保障。
参考文献：
[1]刘玉芹，刘敬文.PLC在长治污水处理厂中的应用[J].中国仪器仪表，2005（9）.
[2]黄辉.PLC技术在水厂的应用[J].水利工程，2011.
[3]刘贤，梁慧敏，李国良，等.基于模型的设计在PLC控制系统开发中的应用[J].电气自动化，2014.
论文作者:李耀东
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/16
标签：水厂论文; 水质论文; 水处理论文; 自动控制论文; 技术论文; 用水论文; 水泵论文; 《电力设备》2017年第21期论文;