plc在水处理控制系统中应用

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1、PLC在水处理控制系统中应用　　摘要根据水处理工艺要求，利用PLC系统的特性，从补水、供水和污水处理等角度阐述了自动控制系统的设计和实现，指出自动控制是集数据处理、控制功能和管理功能于一体的系统。【关键词】水处理PLC自动控制在钢铁、机械加工、造纸等行业中，对生产用水都有特殊的要求，供水不及时或水质不达标均会造成产品质量下降，甚至会出现安全事故。因此，建立独立的水处理系统是很多企业所选择的，此来不仅有助于保证水供应，更能确保水质在生产要求范围内。由于水处理系统阀门、仪表、水泵等种类繁多，对操作程序也有很高的要求，如果设备都由人来现场操作，不仅需要大量

2、的人力，而且也容易出错引起事故。随着工业自动化的发展，PLC作为控制核心设备已经广泛应用于各类自动化控制系统。PLC是专为工业环境而设计，具有很强的可靠性和抗干扰能力，具有运算速度快、体积小、程序易读等特点，通过编制程序，不仅能实现复杂的逻辑运算，而且通过增加连锁功能还能实现各种顺序控制。5本文主要介绍某制管企业在水处理系统中PLC的成功应用。此控制系统选用西门子公司的S7-300PLC，上位机选用研华工控机，二者通过以态网交换数据。管网系统中大量测量元件通过屏蔽电缆将测得的信号送到PLC，PLC将数据经过转化后再送到上位机，操作人员在中控室通过上位

3、机可直观地监测到设备运行情况、管网压力、水流量、水位变化等，为水处理系统的安全、稳定运行提供了可靠保证。1生产工艺该水处理系统主要由补水系统、供水系统、污水处理系统组成。（1）补水系统包括冷水池、补水阀、回流阀、软水器、水质加药系统。补水系统的主要作用是保证水池蓄水量处于安全状态，并对自来水进行软化处理，为供水系统提供合格的水源。（2）供水系统主要由供水泵、冷却塔、用水点组成。供水系统主要是为用户提供温度、压力、流量、水质合格的水，为设备冷却提供合格的水源。（3）污水处理系统包括旁虑水泵、旁通过滤器、排污阀、污水池等组成。污水处理系统的主要作用是进一

4、步降低水的杂质，保证水循环处理良好的状态，为供水系统提供合格的水源。2控制要求（1）电动阀运行方式。本系统使用电动阀，其运行方式分为两种方式：就地和远方。其优先级别是：就地>远方。5电动阀旁安装机旁操作箱，箱上设置就地/远方选择开关，将操作地点分为：①就地操作：利用机旁操作箱上的操作按钮完成阀门的开启、关闭操作；②远方操作：将选择开关设置为远方位置，利用中控室的PLC操作站进行远方操作。为了保证阀门在中控室完成全部操作，在监控画面中设置软选择开关，当机旁操作箱上选择开关设置为远方后，允许操作人员利用软选择开关设置“自动/手动”开关方式：①手动方式：允

5、许操作人员在上位机中使用鼠标手动操作阀门；②自动方式；在此方式下禁止操作人员通过上位机对设备进行任何操作，此时电动阀通过连锁条件自动完成阀门的开启和关闭。但不管采用哪种控制方式，阀门的状态信号均反馈至PLC，并在上位机及现场控制箱上显示。（2）供水泵运行方式。供水泵的运行分为就地和远方操作两种。现场操作通过现场操作箱实现，远方操作通过PLC与上位机来实现，其优先级为：就地>远方。（3）程序自动控制。在现场操作箱的就地/远方选择开关置于远方位置，且上位机中软选择开关置于自动状态时自动控制才有效，现场设备将按程序设定链锁方式自行启动或停止。（4）设备工作

6、模式的转化。系统中每个单体设备组，如供水泵，皆有多种工作模式：①5备用方式：在此方式下，程序会根据工作泵运行情况判断是否需要启动备用水泵，处于备用方式的水泵会根据程序连锁关系自动判断是否需要紧急启动；②工作方式：在此方式下允许操作人在上位机利用鼠标等输入设备手动操作设备；③停止方式：此方式禁止操作人员通过上位机对设备进行任何操作，选用何种工作模式由运行人员根据实际情况决定。（5）水池水位与各供水泵组等做相应的联锁，当水位低于下限时水泵不能正常启动且运行水泵会自动停止，报警灯启动，相应参数在上位机中进行设定。（6）旁通过滤器自动反洗：当水质电导率过大或

7、保持稳定时，通过程序延长或缩短反洗时间，以增加或减少旁通过滤器的反洗次数，为节约水资源提供技术支持。3PLC系统设计此控制系统由五个分站组成，各站均安装于中控室PLC柜。主机与分布式I/O站采用PROFIBUS总线通信，各站间设立通讯口进行通讯。硬件配置见图1主要完成水参数采集及监控、水泵运行状态监控、阀门电动装置监控、加药装置运行监控等。采集参数包括：水泵启停状态、电机轴承温度、水泵出水压力、流量、电导率、水位、水温等。4程序设计PLC的程序设计的主要任务是根据控制系统的控制要求，确定各输入/输出信号，依据各种变量的逻辑关系，编制PLC控制程序。5

8、本系统采用模块化程序设计，程序的编写不是逐条录入语句和指令，而是通过用主程序、子程序、子过程等框架把主要结构