摘要：自来水是人们生活中必不可少的重要资源，随着城市人口的增多和人们生活水平的不断提高，对自来水的供应的品质和安全都提出了更高要求，促进了自来水厂控制系统的不断进步。PLC是近些年发展起来的控制技术之一，已经被大多自来水厂中所应用，对于自来水厂的自动化系统运行水平有着重要影响。
关键词：水厂；自动化控制；PLC控制；应用
1、PLC的概念和原理
PLC（可编程逻辑控制器）是一种以微处理器为基础的，结合计算机技术和电气自动化技术等一系列的现代新技术而开发的一种工业控制装置。PLC的工作原理是按照顺序扫描，不断循环的方式进行工作的，以一定的逻辑顺序扫描输入接口，然后编写程序对输入值进行处理，将处理的结果值输出到相应的显示驱动设备上。只有确保电源变化情况保持稳定，才能确保整个系统能够得到安全运行；I/O模块是专门的，并且根据实际需要，I/O容量也可以对系统的I/O容量进行的定向扩展。
2、PLC控制在水厂自动化控制中的特点
2.1可靠性高，抗干扰能力强高
可靠性是PLC控制在水厂自动化控制中的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。从机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。
2.2功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可用于各种规模的工业控制场合。除逻辑处理功能外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
2.3操作简单，容易掌握
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。接口容易，编程语言易于为水厂工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
2.4工作量小，维护方便
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
2.5体积小，能耗低
以超小型PLC为例，新生产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。
3、水厂PLC控制系统的主要功能
3.1显示功能
通过中央控制室的人机交换界面，可实时、动态且形象地显示所有设备的运行状态、各水处理环节的主要技术参数，并以趋势图的形式，提示设定重要参数的变化情况。
3 .2操作和控制功能
系统操作人员，在得到授权的条件下，可在中控室对系统内的任何设备进行人工操作，可直接对任何分控站的PLC做出编程或参数修改。
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3.3报警功能
当运行的设备发生故障或设定的重要参数出现偏离时，PLC自动控制系统的人机交换界面，将做出画面和信息提示，并发出声光报警信号。同时，将事故发生的时间、位置等信息存入报警数据库，以便操作人员的后续事故排除。
3.4数据管理功能
PLC控制系统提供生产数据储存库，水处理的原始生产数据，将自动储存在数据库中，以便日后的数据分析、统计和事故调查。
3.5数据处理功能
系统利用在线参数与数据库中的数据，计算主要的生产指标。
3.6通讯功能
公司的总调度室，可直接向中控室下达指令，中控室也可将所有生产信息发送到公司。当系统接入企业内部建立的WEB服务器后，涉及水务生产的所有实时数据、统计分析数据等，均可通过内部网络查询，公司各部门也可同时共享系统的生产运行信息。
3.7输出和打印功能
根据公司的要求，系统可输出并打印生产所需要的各类报表。
4、PLC控制在水厂自动化控制中的应用
4.1 PLC在水厂监控系统中的应用
在水厂的监控系统中，PLC实现了顺序控制和逻辑控制，PLC控制技术在监控系统中既可以控制水厂的单个设备，也可同时控制多个设备，从而形成水厂的自动化流水线，各个现场的变化、现场设备的数据都可以通过上机位来进行获取并实时控制。PLC对整个水厂的水处理工序的运行都进行全自动的控制，在线数据采集设备会自动采集所有的运行设备的参数，数据被即时送入PLC，PLC甚至可以做到对这些数据进行交换，对水处理的各个生产换季的设备运行都进行实时的监视和控制，进而更加合理地利用水资源并优化水厂的调度能力。
4.2 PLC在水质监测系统中的应用
水质监测是在水厂的自动化控制中的重要内容，整个系统能否平稳运行的重要参数就来自于水质监测的数据，如今，水质监测系统中应用了更多的新型自动化检测仪，对水厂自动化控制系统的发展起到了推动作用。目前，水质监测系统中的技术方包括水质监测分年仪表、温度检测技术、水位检测技术、流量监测技术、压力检测技术以及高低浊度测量分析、流动电流检测分析等方面，所应用的仪器也不仅仅是传统的仪器，非接触式仪器也得到了大量的运用。
4.3 PLC在水厂滤池系统中的应用
单元滤池的PLC控制需要完成的工作很多，例如每个滤池的出水阀、进水阀、排气阀、排污阀、反冲水阀、反冲进气阀等的自动控制和对本格滤池的恒水位进行过滤控制，除此之外，PLC还需要进行数据的采集、信息的交换等工作。滤池在过滤时必须进行恒水位过滤，以达到平稳生产和稳定出水品质的目的。而调节清水阀门的开度大小决定着滤池液位的高低，这就意味着在滤池系统的运行中，管理人员必须对该系统进行人工编写，以达到滤池系统自动化的效果。
4.4 PLC在水厂远程操作中的应用
PLC可以对所有的设备进行实时监测并对其进行控制，例如在PLC自动控制系统中，其中一个滤池的运行出现了故障，监控人员就可以通过远程控制，对该流水线进行关闭并及时派技术人员进行处理。这样一来，可以很大程度上减少资源的浪费并保证其稳定运行。
结语
在水厂自动化控制中，PLC控制技术有着很重要的作用。该系统较为可靠、先进，同时解决了水厂管理成本高、运行工况复杂的问题。而且，该系统可以根据人们不同时期的不同用水情况，运行最经济合理的方式，有助于提高水厂的经济效益，达到经济运行的目的。相信在将来，PLC控制技术的功能会更加齐全，也会不断进行完善，其在水厂自动化控制中的运用也将会越来越广泛。
参考文献
[1]黄辉.PLC技术在水厂的应用[J].江西建材，2011(04).
[2]林乐洲，刘春田.PLC在水厂滤池自动控制中的应用[J].民营科技，2010.
论文作者:杨蓉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第6期
论文发表时间:2017/6/14
标签：水厂论文; 滤池论文; 系统论文; 功能论文; 设备论文; 数据论文; 技术论文; 《电力设备》2017年第6期论文;