PLC在自来水厂自动化系统的应用.pdf

PLC（可编程逻辑控制器）在自来水厂自动化系统中的应用是一项重要的工业控制技术。自来水厂的自动化系统对于提高水处理效率、确保水质、降低人力成本和能耗具有重要作用。PLC系统以其高可靠性、灵活性和易于编程的特点，在自来水厂自动化系统中扮演着关键角色。 一、PLC的硬件组成 PLC硬件主要由CPU（中央处理器）、AI模块（模拟输入模块）、AO模块（模拟输出模块）、DI模块（数字输入模块）、DO模块（数字输出模块）以及通讯和电源模块组成。这些模块确保PLC系统能够与外部设备有效连接，并根据工艺需求，实现数据的采集、分析和控制输出。显示器和模块支架是PLC硬件的辅助部分，便于工作人员操作和监控系统状态。 二、PLC的控制模式 PLC系统的基本控制模式通常分为三级：自动控制、手动控制和半自动控制。 1. 自动控制模式下，PLC根据实时监测的各类仪表数据、参数及设备状态，实现自动控制。 2. 手动控制模式下，中心控制室的工作人员使用计算机手动进行设备控制。 3. 半自动控制模式下，现场工作人员根据各自责任，在PLC面板、操作台和控制箱进行手动操作控制。 在集散型控制系统中，集中管理和分布式控制相结合，使系统在保证可靠性的同时，便于维护和管理。 三、PLC在自来水厂自动化系统中的应用 1. 加药系统应用：为了确保出水质量，PLC控制系统在加药系统中的应用包括单因子流动电流SCD仪和变频器，以及一系列辅助设备如计量泵、安全阀、阻尼器、稳压阀、取样泵和浊度仪等。在普宁莲花山水厂，采用了SCD法（单因子流动电流法）和复合环控制系统进行自动控制，确保平流沉淀池中的待滤浊度保持在很低的范围。 2. 加氯系统应用：水处理过程中的加氯环节分为前加氯和后加氯两个阶段。前加氯按原水流量比例投加，后加氯采用复合控制方式，通过调节PLC输入的滤后水流量信号、余氯值和设定的余氯值，利用PID控制方式来控制加氯量，从而保证最终产出的自来水中的余氯游离氯符合国家标准。 3. V型滤池应用：滤池的运行方式包括自动、中控和现场控制三种。PLC根据滤层阻塞程度和冲洗周期自动控制滤池的冲洗过程，实现气洗、气水反冲洗和水洗操作，以及恒水位控制和故障保护，提高了滤池的自动化水平。 4. 送水泵站应用：送水泵站通过PLC控制送水泵台数，以保持出厂水压力稳定。PLC根据出厂水压力自动调整送水泵的开启台数，从而实现自动化控制。 5. 中控室计算机监控系统应用：中控室监控计算机与PLC主站形成资源共享网络，通过Ethernet通讯联络实现数据共享和控制指令的传递，实现整个系统的监控和管理。 总结而言，PLC系统在自来水厂自动化中的应用广泛，从加药、加氯到滤池和送水泵站的控制，都能够实现精确、可靠的自动控制，大大提升了自来水厂的生产效率和出水质量。同时，集散型控制系统的应用也使得系统更加稳定可靠，便于维护，极大地提高了自来水厂的管理水平和经济效益。随着PLC技术的不断发展和优化，未来在自来水厂中的应用将会更加智能化、精细化。