摘要：科技的进步，促进工业建设得到快速发展。近年来，水利工程开始探索使用采用集中管理、集中控制模式的建设模式，取得了一定的效果，对提高管理水平、降低生产成本起到了有效的作用，逐渐成为站场建设的主流方式。而“集中控制，无人值守”的管理模式对自控系统的稳定性提出了更高的要求，研究自控系统的结构组成特点，针对性的在前期设计中改进，才能更好的保证后期运行的稳定性。本文就中小型站场自控系统稳定运行的设计展开探讨。
关键词：PLC；抗干扰；数据传输
引言
在现在状况看来，中国的供水体系广泛拥有供水效力低、加工成本高、自动化水平低下的弊端，这些弊端的出现严重约束了水厂供应水的品质和安全，很难让经济进展和人们生活的需求得到满意。因此，对水厂供水体系的自动化控制解析十分关键。
1自动控制系统在供水系统的应用
供水自动控制体系是人和计算机的结合，可以减少人工劳动，提高工作效率，缩短数据处理周期，提高数据准确性。供水自动控制系统一般是通过中控室检测服务器和 PCL 分站构成的集散控制体系，监测服务器和 PLC 分站通过环形光纤和太网相连。中控室里装设监测服务器、操作机，另外还装设了一个数据服务器和一个工程师站。操作机登录服务器能够监测整体泵站的状况，这样的监测是能够自动实行的，也可以通过操纵人员经过操作机来操纵完成；操作机上可以展现整个站的工艺步骤和配电体系的景象，并且可以对设备进行掌控或者对给定值和输出值实行调节；可以建设生产数据库，保存生产初始数据，建立故障数据库，并且运用数据库里的数据实行整理和分析；能够持续对流程实行监管，出现问题时及时报警，并且能够在工艺步骤图上面展现报警状态，可以供应抑制体系内部设备的互锁和故障状况表；能够展现任何制定数据的完成或者历史趋向曲线；能够自动打印各种报表。中控室的集中监测，经过遥控、遥信等形式能够整体控制全部供水体系的运作状况，依照运作生产所需实行设备数据整理；确切的提供故障报警位置和报警内容，给迅速修理供应正确的讯息；庞大的数据库体系能够实行各种数据的整理和分析，给供水体系运作、故障处置供应强力的数据支持。设备的运作能够通过 PLC 依照事先编制的程序与现实状况和工艺数据来实现而且不需要人工参与，节省了供水体系中人力资源，也缩减了人为因素的操纵失误。
2影响系统可靠性的主要因素
（一）影响执行机构可靠性的主要原因。（1）如果的触点选用触电容量与负载不匹配就会导致接触器不能可靠动作，无法正常停泵。（2）系统中各种电动阀未能按按PLC的控制要求动作，阀体开合位置监测不准确，导致系统流程混乱。（二）影响数据采集可靠性的主要原因。（1）现场一次表的变送器元件为数据的发送端，如出现损坏，不能准确提供数据。（2）PLC扫描周期与特定计算软件要求不匹配，造成无法正确捕捉数据变化规律。（3）传输信号的的电缆或导线出现短路或破损断裂。（三）影响系统自身可靠性的主要原因。（1）电源干扰：1）注水泵、外输泵等大功率用电设备的起停产生的暂态冲击。2）雷电时串入PLC系统造成设备元件击穿损坏，产生电磁辐射，系统电路感应影响测量精度。3）变频器等产生谐波通过线路传输到系统，影响供电稳定性。电源干扰不仅影响测量精度更有可能损毁设备。（2）接地系统分为系统地、交流地、屏蔽地和保护接地。系统混乱时产生的干扰，当各个接地点电位分布不均时，不同接地点间存在地电位差，就会引起地环路电流，如果电缆屏蔽层两端A、B都接地，就存在地电位差，就会有电流流过屏蔽层，当发生异常状态如雷击时，地线电流将更大，严重时会造成系统瘫痪。
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3设计中提高系统可靠性的措施
3.1自控系统的设计
水厂的供水系统中自动控制系统功能强大，设备、线路繁杂，合理、优质的设计是首要的，自控系统的硬件设计和软件设计，各元器件搭配和布线要符合规范，信号线、ModBus 通讯线缆要远离电源动力线，信号线还要采用屏蔽措施。软件设计要符合现场实际的需要，并要随着科技发展不断更新完善。
3.2提高工作人员工作能力，坚持具体问题具体分析原则
仪表自控系统的防干扰措施，表现在以下几个方面:第一，任何一项工作在开展过程中，必然离不开工作人员的参与，换而言之，工作人员工作能力的高低，在很大程度上影响着工作的开展质量高低，因此，在仪表自控系统的防干扰措施落实过程中，一方面是在对外的人才招聘环节之中，相关部门不仅要提高对外招聘人才的门槛，而且也要拓宽对外招聘的渠道，争取在这一环节中为仪表自控系统的防干扰措施的落实而招聘到优质人才，从而为做好仪表自控系统的防干扰措施奠定良好的基础;另一方面是在对内的人员管理之中，全面加强相关员工的培训学习，进一步强化全员对于仪表自控系统的防干扰能力的加强，而培训学习活动的开展，可以采取多种多样化的途径，比如说邀请省内知名的经验专家授课，以此来丰富专业知识和提高专业技能，或者是组织员工走出去，在交流、经验借鉴过程中提高自身水平，从而更好的胜任实际工作。第二，仪表自控系统很容易受到外界因素的干扰，因此，在采取防干扰措施之前要坚持具体问题具体分析原则，从而促进整体发展。
3.3误操作及错误信号
在自控系统的终端输出装置中，有的执行元件有两个动作，如两个供电回路断路器的分合闸，阀门的开启关闭，带电不能挂接地不能开设备门等，若两个动作同时进行，会造成设备元件损坏，甚至造成重大事故，因此需进行互锁设计。在传动装置中，震动不可避免，行程开关往往因为震动而发生误信号，造成设备误动作，可以根据震动原因造成的信号时间短的特点，用定时器经过 0.02 秒延时动作，消除误信号。通过互锁设计，加装延时装置等措施避免误操作、误信号影响系统运行的稳定性、安全性。
3.4提高信号输出控制可靠性的措施
控制信号的输出主要依靠继电器，既可以选择继电器输出型模块，也可以选择设置外部继电器。根据负载类型，如果输出信号变化不频繁时可选择继电器输出模块。当负载功率很大时，需要增加中间继电器来驱动外部负载。而对于水处理常用的电动阀门等执行机构，判断是否按要求动作时时，可在程序内部增加互锁诊断。
3.5供水工程自动控制系统的优化设计
基于国内现存的供水工程自动控制系统而言，供水厂在进行水泵控制时多采取恒压供水模式，但这一模式往往通过单变频泵在加工时试下频定速并联运行这一控制方式。在这一控制基础下，工频定速泵即便处于高效区域，仍只能在部分低效段产生作用，因此水泵自身运行效率的优化空间极大。为确保工频恒速泵实现自动化运作，需要软启动器实现联合运作，但目前这一设备成本较高，使用可能性较小。此外，软启动器相较变频器等类似装置而言，自身性价比处于较差水平，无法真正意义上完善供水工程自动控制系统的优化设计行为，因此控制方案就经济与技术等多个方面而言均缺乏高效性。因此就供水工程的供水泵房而言，合理应用全变频泵并实现优化管理行为，以确保所有水泵运行效率处于最为优质的状态，提升系统的整体运作效率，进而确保系统优化升级。虽然应用软启动器设备，在应用前期的成本预算较高，但其具备优质的节能性，确保系统回报率处于相对高的状态，提升系统的技术性与经济性。
结语
随着我国经济结构性改革，作坊式生产模式终将被淘汰，现代化的智能工厂建设势在必行，自控系统的大规模应用是必然选择。但自控系统集成度高，结构复杂，涉及专业领域多，对系统的设计与安装有着很高的要求。企业只有不断克服困难，应用新技术、新工艺，才能在竞争激烈的市场环境下长久发展。
参考文献
[1]刘建清.从零开始学电气控制与PLC技术[M].北京:国防工业出版社,2016.
[2]陈育杰.企业自动化仪表常见故障的检修方法探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2018.
论文作者:张健榕
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/21
标签：系统论文; 自控论文; 数据论文; 干扰论文; 设备论文; 体系论文; 措施论文; 《基层建设》2019年第21期论文;