自来水厂作为城市基础设施的重要组成部分,其自动化控制系统对于保障供水质量和效率至关重要。本文介绍的基于美国Allen-Bradley公司(简称AB)PLC的自来水厂自动控制系统,利用先进的控制技术和设备,实现了对水处理过程的精确控制,提高了生产效率和供水质量。
系统硬件结构设计合理,包括了传感器、执行器、通讯模块等核心组件,它们协同工作,确保了系统的稳定性和可靠性。在软件设计方面,通过合理的软件设计流程,结合工艺控制需求,编写了相应的控制程序,实现了对水处理过程的自动化控制。本文所提到的PID控制器是常见的控制算法之一,它通过比例(P)、积分(I)、微分(D)三个参数的调整,能够实现对输出的精确控制,适用于需要连续调节控制的场合。
在自来水厂的具体工艺中,有几个关键步骤需要注意:
1. 絮凝沉淀:通过在沉淀池入口处加入絮凝剂(如聚合氯化铝),使水中的杂质形成较大颗粒沉淀。系统通过监测进水量、进水浊度和絮凝剂浓度,利用PID控制器调节絮凝剂投加泵的频率,从而控制絮凝剂的投加量,达到节约成本和提高处理效率的目的。
2. 滤池过滤和反冲洗:滤池过滤是去除水中悬浮颗粒杂质的重要环节,而反冲洗是保持滤池持续良好过滤效果的必要过程。通过调整出口阀门开度来平衡滤池进出水量,确保滤池维持最佳过滤效果。同时,PLC控制系统能够准确控制反冲洗过程中的阀门、水泵、风机等设备,降低人工操作的难度和出错概率。
3. 消毒杀菌:通过向水中加入氯气进行杀菌处理。为了确保水质安全,需要严格控制加氯量。PLC系统能够根据实时数据调整氯气投加量,以防止过量或不足对水质造成影响。
4. 恒压供水:由于城市管网用水量不断变化,自来水厂需要维持出水压力恒定,以满足管网的用水需求。通过调整变频泵的频率,可以改变出水压力,实现恒压供水。
PLC控制系统还实现了与工控机之间的通信,提高了数据监测和处理的能力。通信方式的研究保证了PLC之间以及PLC与上位机(如工控机)之间的有效信息交换,这对于及时获取系统运行状态、进行远程监控和故障诊断至关重要。
基于AB PLC的自来水厂自动控制系统不仅提升了工艺流程的自动化水平,而且通过精确控制保证了生产效率和供水质量,满足了现代社会对自来水厂的严格要求。此外,系统运行的稳定性也经得起生产实践的检验,对于同类水厂的自动化改造具有重要的参考价值。