张敏 王小平 王保卫
浙江黑驰马环境科技有限公司，浙江 杭州
摘要：为有效改善传统水处理工作，本文重点对PLC技术在水处理自动化控制系统中运用进行分析，一方面是促进水处理工作朝着自动化控制的方向发展，另一方面是确保水处理工作有效开展，并提升水处理的效果。
关键词：PLC技术；水处理；自动化控制系统；运用
水处理系统运行的目的主要是实时监测与控制被处理水质的状况，即便是恶劣的环境下，也能够对水处理系统进行自动化控制，从而保证水处理系统安全稳定的运行。其中，电气控制在水处理系统中发挥着重要的作用，将PLC电气自动化控制技术运用至水处理系统中，不仅能够实现对水处理系统的远程实施监控，也能够实现水处理工作的自动化控制，这样有利于保障被处理后的水质达到排放的标准，也有利于水处理工作的高效开展。
1、PLC技术的概述
PLC全称为可编程逻辑控制器，也可将其看做是一个电子系统装置，则其核心在于微处理器，能够进行数字运算操作，从而实现对相关机械设备生产活动的自动化控制。目前在工业现场设计中比较广泛运用PLC技术，通常通过顺序控制、逻辑运算等来执行相关操作。从PLC技术应用的情况来看，其属于继电接触控制技术及微机技术的结合物，优势在于能够实现良好的开关逻辑控制、顺序控制、运动控制及过程控制，所以目前也在各个领域在广泛应用。
2、PLC技术在水处理自动化控制系统中运用的要求
在工业生产活动中，也可将PLC看作是一种微型计算机系统。而将这一系统运用至水处理自动化控制系统时，需要满足以下几点要求，才能够有效提升水处理系统的运行效率与质量。
首先是对水处理系统过程进行控制。从水处理自动化控制系统的构成来看，其主要是由报警保护和系统控制这两个部分构成，以此满足系统控制的实际需求。而在水处理系统运行过程中，要想有效对系统进行控制，就需要满足手动和自动这两种控制模式，且这两种控制模式之间能够实现相互转换。其中，在自动控制中，需要对系统相关工艺参数进行优化调整，从而满足对系统的自动控制需求；在手动控制模式中，则需要确保不同元件均具有单独的操作模式，且控制系统可靠性高。另外，为确保系统安全稳定运行，在系统运行管理中还需要科学合理设置声光报警功能，以更好地完成系统的检测工作。
其次是实现对水处理系统的报警与保护。将PLC技术运用至水处理自动化控制系统中，也应当实现对水处理系统的报警与保护功能，通过对水箱中的水进行实时监测，一旦发现水箱内水位低于水位线时，就会触发系统的报警保护功能，自动向相关人员传递报警信息。另外，在报警与保护工作中，也需要针对高压泵设置良好的高低压保护，一旦水压超过设定的限定值，相关设备及时调整泵水模式，这样可避免异常问题的发生，也能够确保水处理系统稳定运行。
最后是要实现电气系统控制。电气系统是水处理中的关键环节，因此在运用PLC技术时，也要实现对电气系统的控制。一旦电气系统出现接触器通电问题时，相应的水泵运行表示灯亮起，这样就能够为整个系统运行起到良好的应试作用。反之，若启动吸水泵，系统中的继电器进入到延时通电状态，此时若系统中的水泵已经循环运行了1h，与之相连的继电器就会呈现出通电的状态，在接触器表现出开点闭合状态时，系统中的循环水泵就会进入到运行状态模式，相应也会亮起水泵的指示灯，若是是接触器表现出开点关闭，循环水泵也会自行停止。另外，如果循环水泵处于超负荷状态下运行，系统中的热继电器也会启动相关模式，之后会自行关闭。
3、PLC技术在水处理自动化控制系统中的具体运用
将PLC技术运用至水处理自动化控制系统中，需要设计人员从多个方面进行考虑，这样才能够确保PLC技术在水处理自动化控制系统中发挥出最大的作用。以下主要从总体设计、软件设计、硬件设计、程序设计、通信设计及系统维护检修等多个方面分析PLC技术在水处理自动化控制系统中的运用。
3.1 总体设计
下图1为水处理自动化控制系统的总体设计框架，主要由电源、UPS主机、USB电源、CPU模块、监控站、中水回用设备、触摸屏、压力传感器、循环泵等构成。将PLC技术运用至水处理系统中，借助数字模拟或输出，以此对水处理过程进行自动化控制，从而保证水处理系统安全可靠运行。
图1 水处理自动化控制系统总体设计框架
3.2 软件设计
将PLC运用至水处理自动化控制系统中，需要设计人员关注重视软件方面的设计。主要因为PLC技术应用主要是以程序位置，所以需要在软件程序设计中实施。对此，也要求相关工作人员要具备较强的软件开发技术，重视程序的升级及图形设计，并选择合适的编程软件工具。一般情况下，电气控制系统工作人员对梯形图语音的接受能力较强，也是编程初学者较为理想的工具。另外，在提醒语音中，功能块图方式与系统的数字电路结构也较为相似，不同功能块图具备自己的输入端和输出端，且输入端和输出端之间的函数关系能够自行开展逻辑运算。可在计算机上编制PLC程度，然后通过PPI电缆将程序下载至PLC中，以此实现自动化控制，可有效保障水处理控制系统的稳定运行。
3.3 硬件设计
在设计PLC电气自动化系统时，需要结合水处理设施工作的原理及运行要求来选择合适的控制器和系统模板。一般情况下，有两种方案可选择，一种是沉余，另一种是不沉余，具体需要结合工程实际需求来选择合适的方案。需要注意的是，在设计过程中，应保证CPU有独立的接口，并通过合成装置存储器配置相应的防护层。另外，也要科学设计CPU的主频，可通过设定两个互为备份的接口，提升整体连接效果，进而确保硬件的合理性。
3.3 程序设计
由于 PLC技术在应用过程中主要是以程序为主，在设计编制时，首先需要借助计算机设备不断对程序进行完善，然后将编辑的程序通过电缆荷载至PLC上，这样一旦编辑程序进入到运行模式时，主机设备就会对相关用户程序进行操作，从而完成控制任务。比如，在程序控制中，对水箱实际水位的控制，可采用低浮球并设置科学合理的高度，并实时向系统传输数据信息，从而实现对水处理工作的自动化控制，既能够保证水处理工作稳定开展，也能够有效节约人力资源。
3.4 通信设计
对于PLC电气自动系统的设计，选择合适的上机位对于设施的使用及监控也尤其重要，有利于程序运行和调整，也能够及时解决一些突发问题及设备故障。这要求在通信设计时，应确保整体净水处理系统的灵活性和操作性，并运用相关的软件对整个系统过程进行全面控制，从而保证整个运行系统安全稳定的运行。
3.5 系统维护检修
由于水处理工作周期较长、工作难度较大，所以将PLC技术应用至水处理自动化控制系统中时，相关部门也要加强对系统的维护检修。PLC控制系统在运行过程中会受到多种因素的影响，从而使得设备故障等问题发生，若不能及时解决，就会降低水处理的效果。相关部门应当制定完善的系统维护检修方案，并有效落实到实际工作中。同时也要定期组织技术人员进行设备的检修保养，提升整个系统的运行水平。另外，还需要加强管理人员的培训，可通过座谈会等培训形式，不断提升管理人员的专业技术水平及维修意识，从而为PLC电气自动化控制系统有效应用奠定良好的基础。
结语：
总之，PLC在水处理自动化控制系统中的运用，需要设计人员从多个方面考虑，并结合实际情况选择合适的控制方案和方案，以便PLC程序设计能够有效应用至电气自动化控制水处理系统中，从而保证水处理系统能够安全、稳定及可靠的运行。
参考文献：
[1]张亦龙.基于PLC电气自动化控制的水处理系统[J].设备管理与维修,2021(Z1):163-164.
[2]张飞杰.污水处理自动化控制系统的设计研究[J].科技风,2020(08):157.
[3]夏虓,王国颖.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探讨[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(08):188-189.