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摘要：在城镇化建设中，自来水处于不可或缺的地位，居民的生活生产与自来水的供应密不可分。自来水厂“中，供水系统主要工作在于净化水质、沉淀杂质、保障稳定供水。随着科技的进步，自动化控制技术在自来水厂中的应用取得了长足发展，其中PLC自动化控制系统的应用为自来水厂的科技化发展提供了稳定可靠的保障。文中首先分析了水厂：中PLC自动化控制系统的各项功能与目前应用存在的制约性问题，并针对这一技术的应用展开讨论。
关键词：自来水厂;自动化控制;PLC技术
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号：2095-6487（2019）03-0086-02
0引言
PLC技术的应用逐渐取代了传统继电器控制模式，通过自动化技术的联合可实现逻辑控制与复杂顺序控制。对于自来水厂而言，可实现对主要机械设备的完善性控制，实现运算、计数、定时、顺序控制、逻辑运算等多项功能，将传统机械设备控制模式逐渐替换为数字化技术模式，对信息输出输入速度、工作效率以及设备运行稳定性起到基础保障。PLC控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、程序编制简单、使用方便的优势，在自来水厂中可实现广泛的自动化控制，与智能化仪器设备以及物联网技术联合下可为自来水厂的科技化发展增添动力。
1PLC自动控制系统的功能
1.1通讯功能
通过一对一专线联系中控室以及总调度室，可实现信息的实时传输。在实时通信下保障信息与数据的有效沟通与传递，属于基础的功能类型”。除此之外，基于网络PLC系统还可实现实时信息共享。
1.2显示功能
自动控制系统能够清楚显示主要机械设备的运行状态，并将其状态以指标形式表示，方便管理者及时察觉异常。在生产过程中可显示主要工艺参数，方便管理者及技术人员全面掌握与了解生产过程，从而在自来水厂“主要设备参数的调节上有针对性的操控与调整。
1.3报警功能
自来水厂涉及到的机械设备类型较多，一旦出现异常往往会导致一条生产线的瘫瘓，因此报警功能尤为重要。在PLC自动控制系统下，一旦出现问题，即参数值超出预定范围并偏离允许范围，报警系统会自动通知相关人员并给出具体的画面与报警信息类别，方便技术人员第一时间解决[2]。另外，所有报警信息均会在数据库中存档，以便于后期整理分析。
1.4数据库管理功能
自来水厂中PLC系统建立了事故数据库与生产数据库，对重要数据进行收集、整理、存储、记录、使用以及分析[8]。存在工作需求时，系统能够自动调用数据库中的相关信息提取数据并妥善整理，让数据库真正实现动态化积累。
1.5自我操控功能
现如今自来水厂使用的PLC自动化系统可在一定程度上实现自我操作与自我控制，由中央控制室发出指令，对处于生产流程环节中的机械设备进行控制与调整，并对分控站程序以及PLC系统相关参数重新设定。
1.6输出及打印功能
PLC自动化控制系统可将生产过程中的各项数据与信息整理分析后直接输出，并通过报表形式打印，为技术人员及管理者提供更准确且便于阅读的数据依据。
2PLC自動化控制系统存在的问题
目前我国中大型自来水厂基本引入了PLC自动化控制系统，但在水厂实际运作过程中仍存在部分问题。如在自来水厂实施自动化改造和自动化设计期间，自动化控制系统的真正优势并未充分体现，自来水生产的节能性、可靠性、稳定性尚有提升空间。在设计过程中深度不足，并未由上而下的统一调度，导致部分自动控制关键环节存在逻辑性错误，部分自来水厂由于未充分利用自动化系统，而最终造成设备闲置，资源及资金浪费。同时，不少国内自来水厂在自动化上并未实现整体性应用，其原因在于两点。首先为技术限制，目前自动化控制系统大多需从国外引进，通讯限制以及产品兼容性问题对自动化控制的进程产生的阻碍。其次为管理水平方面，我国自来水厂的管理水平与生产工艺尚未达到国际领先程度，而PLC自动化控制系统很大程度上需要专业技术人员加以操控。由于技术不足、管理限制，导致部分设备仍延续着手动控制模式，可能对其生产链前后环节的自动化有所影响，导致无法真正实现自动化管理。
3PLC控制系统的应用
3.1检测水质
PLC自动化控制下，自来水厂可实现对水质的自动化检测，其设备包含液位传感器、电磁流量计、耗氧量分析仪、二氧化氯分析仪、污浊度仪、压力传感器、游动电流仪、氨氯分析仪、酸碱仪。检测技术包含温度检测、水位检测、流量检测、压力检测、化学分析、电极感应。检测内容含有耗氧量检测、氨氯含量检测、游动电流检测、浊度检测、酸碱值检测等。在PLC自动化技术控制下，各项检测均能够自行完成，并将异常数据以警报形势展现。采用通讯制度模式提供准确流量信号，实现精细化控制。
3.2自动调整药量
自来水厂对污水的处理需要通过药物来净化水质，在PLC系统下自动加药控制可通过对在线仪表流量的接收、对游动电流的分析、对浊度信号的处理来自动调节药量。不同时间段下，水的酸碱值、浑浊程度、流量存在明显差异性，在PLC系统下可通过沉淀浊度检测、游动电流检测来反映水体状态，实现智能化加药，增强反应水絮凝效果。在加入絮凝剂处理后会二次检测，通过沉淀水浊度检测或絮凝反应检测，对比标准值，再由PLC系统计算药量最佳值，从而在保障沉淀效果达到相关标准的前提下减少药量。
3.3恒压变频控制
在自来水厂向外输送的配水管网中必须强调压力的有效控制，根据供水量的不同，压力实际损失量存在差异性，供水量越大、压力损失越大。为了实现节能降耗的发展需求并满足用户用水的水压要求，必须在不同测试点根据出水压力、出水量调节相应参数。在PLC自动控制系统下，送水泵站按照出水口需求调节出水压力，对出水压力信号予以采集，并根据程序算法对送水泵的运行频率加以调节，从而达到稳定供水的效果，以免频繁开机停机增大能源消耗量并保障稳定供水。
3.4过滤池自动控制
在自来水厂中过滤池的自动控制关键环节在于冲洗控制以及恒水位控制。传统操作中采用人工方式在繁琐的操作下耗费大量人力资源，若水厂规模扩大，其过滤池的数量必然会增加，若仍延续人工冲洗模式将明显提升劳动强度。在PLC自动控制模式下，系统通过模块设计可实现对过滤池的全自动冲洗及过滤操作，在无人值守下同样可完成工作。通常一至两名管理者或技术人员即可，极大节约了人力成本。在PLC系统下，滤池自动控制系统的运行可自动采集水位及水头损失，根据恒水位自动调节出水阀并过滤。当滤池运行达到水头损失设定值或冲洗周期设定值时会自动发出指令进行冲洗，同时也可由技术人员或值班人员手动调节发出冲洗指令。鼓风机、反冲洗泵在自动化控制下先后作业，冲洗完成后自动投入过滤。
4结束语
自来水厂的PLC自动化控制技术现如今尚处于发展阶段，智能化发展是自来水厂的必然趋势，需充分发挥PLC系统优势及性能，为供水的稳定性、安全性打好基础。
参考文献
[1]周晨涛.PLC在自来水厂“自动化控制系统中的应用[J].现代制造技术与装备，2017（2）：167-168.
[2]王经纬.浅谈电气自动化控制系统在水厂中的应用[J].绿色环保建材，2017（4）：122.
[3]唐湘涛，诸海川.PLC在水厂预处理中的应用[J].仪器仪表用户，2018，25（2）：22-25.
关键词：自来水厂;自动化控制;PLC技术
中图分类号：TP273
文献标识码：A
文章编号：2095-6487（2019）03-0086-02
0引言
PLC技术的应用逐渐取代了传统继电器控制模式，通过自动化技术的联合可实现逻辑控制与复杂顺序控制。对于自来水厂而言，可实现对主要机械设备的完善性控制，实现运算、计数、定时、顺序控制、逻辑运算等多项功能，将传统机械设备控制模式逐渐替换为数字化技术模式，对信息输出输入速度、工作效率以及设备运行稳定性起到基础保障。PLC控制系统具有可靠性高、抗干扰能力强、程序编制简单、使用方便的优势，在自来水厂中可实现广泛的自动化控制，与智能化仪器设备以及物联网技术联合下可为自来水厂的科技化发展增添动力。
1PLC自动控制系统的功能
1.1通讯功能
通过一对一专线联系中控室以及总调度室，可实现信息的实时传输。在实时通信下保障信息与数据的有效沟通与传递，属于基础的功能类型”。除此之外，基于网络PLC系统还可实现实时信息共享。
1.2显示功能
自动控制系统能够清楚显示主要机械设备的运行状态，并将其状态以指标形式表示，方便管理者及时察觉异常。在生产过程中可显示主要工艺参数，方便管理者及技术人员全面掌握与了解生产过程，从而在自来水厂“主要设备参数的调节上有针对性的操控与调整。
1.3报警功能
自来水厂涉及到的机械设备类型较多，一旦出现异常往往会导致一条生产线的瘫瘓，因此报警功能尤为重要。在PLC自动控制系统下，一旦出现问题，即参数值超出预定范围并偏离允许范围，报警系统会自动通知相关人员并给出具体的画面与报警信息类别，方便技术人员第一时间解决[2]。另外，所有报警信息均会在数据库中存档，以便于后期整理分析。
1.4数据库管理功能
自来水厂中PLC系统建立了事故数据库与生产数据库，对重要数据进行收集、整理、存储、记录、使用以及分析[8]。存在工作需求时，系统能够自动调用数据库中的相关信息提取数据并妥善整理，让数据库真正实现动态化积累。
1.5自我操控功能
现如今自来水厂使用的PLC自动化系统可在一定程度上实现自我操作与自我控制，由中央控制室发出指令，对处于生产流程环节中的机械设备进行控制与调整，并对分控站程序以及PLC系统相关参数重新设定。
1.6输出及打印功能
PLC自动化控制系统可将生产过程中的各项数据与信息整理分析后直接输出，并通过报表形式打印，为技术人员及管理者提供更准确且便于阅读的数据依据。
2PLC自動化控制系统存在的问题
目前我国中大型自来水厂基本引入了PLC自动化控制系统，但在水厂实际运作过程中仍存在部分问题。如在自来水厂实施自动化改造和自动化设计期间，自动化控制系统的真正优势并未充分体现，自来水生产的节能性、可靠性、稳定性尚有提升空间。在设计过程中深度不足，并未由上而下的统一调度，导致部分自动控制关键环节存在逻辑性错误，部分自来水厂由于未充分利用自动化系统，而最终造成设备闲置，资源及资金浪费。同时，不少国内自来水厂在自动化上并未实现整体性应用，其原因在于两点。首先为技术限制，目前自动化控制系统大多需从国外引进，通讯限制以及产品兼容性问题对自动化控制的进程产生的阻碍。其次为管理水平方面，我国自来水厂的管理水平与生产工艺尚未达到国际领先程度，而PLC自动化控制系统很大程度上需要专业技术人员加以操控。由于技术不足、管理限制，导致部分设备仍延续着手动控制模式，可能对其生产链前后环节的自动化有所影响，导致无法真正实现自动化管理。
3PLC控制系统的应用
3.1检测水质
PLC自动化控制下，自来水厂可实现对水质的自动化检测，其设备包含液位传感器、电磁流量计、耗氧量分析仪、二氧化氯分析仪、污浊度仪、压力传感器、游动电流仪、氨氯分析仪、酸碱仪。检测技术包含温度检测、水位检测、流量检测、压力检测、化学分析、电极感应。检测内容含有耗氧量检测、氨氯含量检测、游动电流检测、浊度检测、酸碱值检测等。在PLC自动化技术控制下，各项检测均能够自行完成，并将异常数据以警报形势展现。采用通讯制度模式提供准确流量信号，实现精细化控制。
3.2自动调整药量
自来水厂对污水的处理需要通过药物来净化水质，在PLC系统下自动加药控制可通过对在线仪表流量的接收、对游动电流的分析、对浊度信号的处理来自动调节药量。不同时间段下，水的酸碱值、浑浊程度、流量存在明显差异性，在PLC系统下可通过沉淀浊度检测、游动电流检测来反映水体状态，实现智能化加药，增强反应水絮凝效果。在加入絮凝剂处理后会二次检测，通过沉淀水浊度检测或絮凝反应检测，对比标准值，再由PLC系统计算药量最佳值，从而在保障沉淀效果达到相关标准的前提下减少药量。
3.3恒压变频控制
在自来水厂向外输送的配水管网中必须强调压力的有效控制，根据供水量的不同，压力实际损失量存在差异性，供水量越大、压力损失越大。为了实现节能降耗的发展需求并满足用户用水的水压要求，必须在不同测试点根据出水压力、出水量调节相应参数。在PLC自动控制系统下，送水泵站按照出水口需求调节出水压力，对出水压力信号予以采集，并根据程序算法对送水泵的运行频率加以调节，从而达到稳定供水的效果，以免频繁开机停机增大能源消耗量并保障稳定供水。
3.4过滤池自动控制
在自来水厂中过滤池的自动控制关键环节在于冲洗控制以及恒水位控制。传统操作中采用人工方式在繁琐的操作下耗费大量人力资源，若水厂规模扩大，其过滤池的数量必然会增加，若仍延续人工冲洗模式将明显提升劳动强度。在PLC自动控制模式下，系统通过模块设计可实现对过滤池的全自动冲洗及过滤操作，在无人值守下同样可完成工作。通常一至两名管理者或技术人员即可，极大节约了人力成本。在PLC系统下，滤池自动控制系统的运行可自动采集水位及水头损失，根据恒水位自动调节出水阀并过滤。当滤池运行达到水头损失设定值或冲洗周期设定值时会自动发出指令进行冲洗，同时也可由技术人员或值班人员手动调节发出冲洗指令。鼓风机、反冲洗泵在自动化控制下先后作业，冲洗完成后自动投入过滤。
4结束语
自来水厂的PLC自动化控制技术现如今尚处于发展阶段，智能化发展是自来水厂的必然趋势，需充分发挥PLC系统优势及性能，为供水的稳定性、安全性打好基础。
参考文献
[1]周晨涛.PLC在自来水厂“自动化控制系统中的应用[J].现代制造技术与装备，2017（2）：167-168.
[2]王经纬.浅谈电气自动化控制系统在水厂中的应用[J].绿色环保建材，2017（4）：122.
[3]唐湘涛，诸海川.PLC在水厂预处理中的应用[J].仪器仪表用户，2018，25（2）：22-25.