PLC技术在水工业设施功能与效率改进中的重要作用

陈智芬
（天津诺迪亚可编程控有限公司）

　　1. 概述

　　随着工业自动化技术的飞速发展和产品价格的不断降低，PLC技术的应用范围和应用规模越来越大。诺迪亚公司继承了天津市自动化仪表厂经营美国莫迪康（Modicon）产品十多年之经验，从八十年代初就以超前的科技先导意识，首先从国外引进PLC技术产品，成功地在国内许多行业加以推广和应用，大大加快了我国工业自动化的进程。并以一流的产品、一流的技术、一流的服务承接了冶金、建材、煤炭、电力、水处理、石化、港口、邮电等重要工业领域的众多大型工控项目。形成了较系统完整的开发、生产和工程服务能力，包括各种盘柜、控制台的生产，控制系统的设计、组态、编程、安装、调试和维修服务，以及依据用户要求开发专用PLC系统。

　　2. PLC技术在水工业工程设施中的应用

　　近年来，随着中央和各级地方政府对城市基础设施建设的高度重视和巨额资金的投入，城市供水工程、污水处理工程和水环境改进工程的建设正以前所未有的速度发展，决策人员、工程技术人员和运行管理人员所共同关注的一个方面就是怎样提高和保证这些工程设施的功能、效率和管理水平。诺迪亚公司以自身的技术特色，通过承担大连大沙沟水厂自控系统、常熟市第三水厂自控系统、合肥市方桥污水提升泵站自控系统、南海水厂水处理控制系统、芜湖市供水总公司杨家门水厂、南海桂城水厂一、二期改造项目、石家庄市引水入市工程民心河自控系统、文登污水处理厂控制系统等工程项目，使PLC自动化系统所具备的强大功能在水处理工程项目中得到了完美的表现，并积累了较丰富的经验，推动了水行业自动化技术的发展。

　　3. PLC自控系统的应用实例

　　水厂实现自动化的目的是实现安全可靠的不间断供水，确保优质的出水水质或达到规定的标准，提高管理人员的劳动生产率、降低能源与物料消耗。
　　高质量的水处理系统，除具有准确的处理和合理系统结构外，还需要具备完备和可靠的控制功能，这是保证水处理过程准确性和可靠性的必要手段。过去，一般采用继电器控制来实现，但结构复杂、造价高、维护难，而且很难达到复杂的控制要求。如果在水厂水处理系统中采用可编程序控制器(PLC)，用软件编程替代原来的继电器系统，可大大简化设计、降低投资、满足设计要求，而且维护方便。
　　以大连市大沙沟水厂为例，大连市大沙沟水厂（二期工程）是日本海外协力基金（OECF）贷款项目，其自控系统经公开招标，诺迪亚公司被选为合作伙伴，负责产品供货和技术支持。该水处理厂的自控系统采用了美国MODICON公司的QUANTUM PLC系统进行控制，于1997年10月投入使用，达到了令人满意的控制效果。
　　下面就该水厂自控系统的控制方式、构成及软硬件特点作简要的介绍：
　　3.1 控制方式
　　根据设计，大连市大沙沟水厂（二期）自控系统在结构上采用既集中又分散的方式，实行三级控制，即就地手动控制、各PLC现场控制站控制和中央控制室控制，提高了系统运行的可靠性。
　　该控制系统采用MODICON MB + 高速通讯网络，将中央控制室和各PLC现场控制站连接起来。各PLC现场控制站负责设备的自动控制及信号状态采集。中央控制室负责提供设备的控制方式，能进行单独设备或系统的控制。自控系统的配置见下图：

　　3.2 中央控制室
　　本控制系统设有一个中央控制室，内有一面模拟屏及两台计算机，用于集中监视、控制、操作、管理水厂的生产过程，即控制系统所控制的送水泵房及变配电、加药、加氯、滤站等生产过程。
　　中央控制室两台计算机操作员站互为备用，它们均可各自独立完成整个工艺过程的监控。将整个生产工艺过程制作成直观彩色画面.操作员站具有以下功能：
　　· 显示工程设备的运行状态，显示工艺流程的动态参数，显示相关参数的趋势，历史数据及历史记录。
　　· 打印过程回路控制的参数给定值、报警记录和班报表等。
　　· 报警设有优先级管理，任意管理均在屏幕上显示。
　　· 在操作过程中，设有启动、停止、复位和选择等软手动操作功能。
　　· 实现编程、组态和修改等，操作员站装有功能强大的上位软件，以便能方便地、直观地组态和编程。
　　3.3PLC现场控制站
　　本工程根据工艺流程和生产控制要求及现场位置情况，设有四个现场控制站，包括送水泵房及变配电、加药、加氯、滤站等生产过程现场控制站。每个现场控制站都配有PANELMATE操作员终端，代替常规设备如按钮、信号灯、数显表，并具有较强的报警能力。
　　采用可编程序控制器作为水厂水处理控制系统，提高了系统自动化程度，使系统更完善，可靠性提高，并易于维护。
　　但采用PLC控制后，要求国产的执行机构的质量要提高，否则在一定程度上会影响控制系统的完美性和自动化的连续性。

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