施耐德PLC在电厂水处理控制系统中的应用

施耐德PLC在电厂水处理控制系统中的应用

方兵

通辽梅花生物科技有限公司内蒙古通辽市028000

摘要：本文针对施耐德PLC在水处理控制系统中的应用，结合实际案例，在简要阐述控制系统总体框架的基础上，分析了施耐德PLC技术，在水处理控制系统中的具体应用。分析结果表明：合理应用施耐德PLC技术，可有效提升水处理控制系统运行的稳定性和质量，值得大范围推广应用。

关键词：施耐德PLC；水处理；控制系统；框架结构

引言：

水处理控制系结构复杂，并且每个处理设备分散比较远，需要各设备相互配合，才能提升控制的稳定性和可靠性。通过采用施耐德PLC技术，可实现对水处理系统的自动化控制。就目前各大工业生产企业水处理控制系统的应用现状而言，施耐德PLC是应用最为主流的及时，既能提升控制器软件冗余和硬件冗余，也可以大幅度提升水处理控制系统运行的可靠性。基于此，本文结合实际案例，对施耐德PLC在水处理控制系统中的应用做了如下分析。

1、案例分析

某电厂水处理系统，设计排污量为10000M3/天，日处理能力高达为2.4万T，该水处理系统设备分布比较分散，需要每个区段都能高效运行，相互协调，才能满足实际需求。其中I/O以离散量为主，模拟量为辅，比较适合施耐德PLC控制技术，在水处理控制系统的各个层面实现软件和硬件的冗余，进而保证系统运行的高效性和稳定性。

2、基于施耐德PLC的水处理控制系统网络框架

在水处理控制系统中应用施耐德PLC主要目的是对每个处理过程的顺序进行全面系统控制，并在故障发生时，可自动启动设定好的紧急预案进行系统化处理，从而最大限度上提升生产过程中，水处理的自动化水平。施耐德PLC集处理控制功能和高速数据通信为一体，可满足水处理系统对快速响应的需求，在整个系统中以分布式计算机为控制核心，从而对每个环节的水处理情况进行分散控制、集中管理。整合控制系统由4个施耐德PLC分站共同组成，安装在提升水分站、加药间分站、滤池及反冲洗泵房分站、回用水泵房分站，挂在系统总线之上和中心控制室相互连接，通过此种方法，即可实现对各个分站施耐德PLC的全面控制，根据系统结构的不同，整个控制系统主要有三部分共同组成，包括：信息层、控制层、设备层。

2.1信息层，主要通过公司以太网对各个控制分站和监控中心之间的数据进行传输，从而及时获知每个施耐德PLC分站的运行情况，以便及时调整。

2.2控制层，是一种由总线组合的隧道式区域控制器网络，主要特点为保证各个分站数据传输和控制的及时性，采用了标准总线组网，此种布置方法，不但满足了实时通信的需求，而且提供了开放性的标准接口，外场设备也可以有效接入控制系统中。主要为MUDBUS总线，属于一种典型的环形网络，总长度可到12.5km，可容纳512个模块，在具体运行过程中，不需要设置终端电阻和模块置址，有效满足了工业生产企业各个环节水处理控制的需求。

2.3设备层，主要功能是提供了一个PLC、现场设备、远程I/O端子、测量仪表之间的通信条件。

3、施耐德PLC在水处理控制系统中的具体应用

3.1系统软件的应用

施耐德PLC控制系统的核心是应用软件和工具软件，二者缺一不可，在该电厂水处理控制中心中采用的应用软件为INTOUCH软件，主要功能可实时动态反映数据库，根据控制系统的要求进行动画模拟，并对整各系统的应用情况进行全面监控，发现问题及时报警。为全部汉化界面。通过该软件，可对水处理每个工艺的流程图和实际报表进行全面设计，并且还能对监控到的数据进行存盘、记录、报警处理等。在具体应用过程的中，各种需要调整的参数只能在上位机进行设定，主要原因水处理控制系统需要经过常漫长的运行，才能获得经验数据，并以这些数据为基础，才能思想对系统重新调整。在实际运行过程中，需要调整的数据包括：水池搅拌泵的启动时间和停止时间、搅拌车的加水时间、清洗泵的延时停止时间等内容。

工具软件为施耐德UNTTY软件，支持多种语言编程，主要在Windows操作系统中完成，对I/O设备而言，通过此软件，可进行参数优化和组态【3】。可对系统中每个控制线的节点进行启动和测试，随着软件技术的不断发展，UNTT软件愈发先进，应用在水处理控制系统中，可实现远程维护以及对系统先进性的诊断，可对系统中的各个程序进行及时修改，从而确保整个系统运行的稳定性和可靠性。

3.2基本控制程序的应用

就该电厂水处理中施耐德PLC应用为例，对基本程序控制的实际应用进行分析。为避免控制系统发生故障，提升水处理质量，在预处理水处理中配置三种控制方式，包括：自动控制、半自动控制、手动控制。自动控制对水处理控制系统的要求比较高，需要在保证系统没有任何意外的状态下，对系统中的所有设备进行全方位自动化控制。半自动控制主要应用在系统初试阶段，在系统没有达到稳定性状态时需要进行半自动化控制方式。手动控制是通过相应的仪表和计算机对系统运行的工艺参数进行显示，出现意外时，现场操作人员及时对设备进行调整控制。

3.3水处理阶段自动控制系统的应用

采用接触式液位计进行水液面测量时，经常发现沾污泥和锈死的问题，从而影响测量的精度。为避免此类问题的发生，可采用高精度高声波数字式液位仪，避免液位计发生失效问题，并为施耐德PLC进行数据采集提供支持。可把检测到的信号及时传递到控制器中，然后控制器对这些信号进行全面采集，根据设定值和检测值之间的差异性，对提升泵进行自动化控制。

3.4控制系统通信的应用

在水处理控制系统中，施耐德PLC的四个分站可进行实时通讯，每个PLC分站，都可以获知其他三个分站上的数据。比如：预处理PLC分站的操作人员，可及时获知水池中水位情况，从而实现对水系统运行情况的远程控制，有效解决了传统水处理控制系统长期无人监控的问题。

结束语：

综上所述，本文结合实际案例，分析了施耐德PLC在水处理控制系统中的应用，分析结果表明，通过合理应用施耐德PLC技术，可有效解决传统水处理控制系统中频繁发生的各种问题，并对系统中出存在的故障进行诊断和自动处理，大大提升了水处理控制系统运行的稳定性和可靠性，值得大范围推广应用。

参考文献：

[1]缪文龙.PLC在水泵站自动化监控系统中的应用[J].智能建筑与智慧城市,2019(03):68-69.

[2]李书玲.分析电气工程自控系统在水处理工艺中的运用[J].科学技术创新,2019(07):150-151.