自來水廠PLC的選擇

發布日期：2012-05-29 13:56  瀏覽次（cì）數：

   1.引言（yán）
    隨著PLC控製櫃的推廣（guǎng）普及，PLC產品的種類和（hé）數量越來越多，而且功能也日趨完善。在自來水廠中應用越來越廣泛，不但能夠提高水廠自動化水平，加（jiā）快生產速度，降低生產成本，而且還可以提高供水質量。但是，PLC品種繁多（duō），其結（jié）構型式、性能、容量、指令係統、編程方法、價格等各不相同，適用場合也各有側重，對其技術性能、使用環境（jìng）條件了解（jiě）不清，或對PLC係統要求掌握不夠，就會大材小（xiǎo）用，造成不必要的浪費或事故頻發，影響生產。
    2 自來水廠PLC的選擇
   
    2.1 提倡選擇模快式PLC
    按結構形式PLC可分為整（zhěng）體式和模（mó）塊式。整體（tǐ）式PLC將電源、CPU、I/O部件（jiàn）都集中（zhōng）裝在一個機箱（xiāng）內。模塊式PLC結構是將PLC各部分分成若幹個單獨的模塊，如CPU模（mó）快、I/O模快等。考慮到自來水廠改建(特別是節能、更換舊設備方麵)、擴建和PLC故障（zhàng）率95%都是發生在I/O部件（jiàn）損壞（huài）;同時模塊式PLC的（de）配置靈活，裝配和維修方便，水廠設備、工藝的改變隻要將相應的I/O模快更換或（huò）擴展再經編程就可（kě）方便（biàn）實現自動化。因此，從長遠（yuǎn）來看，提倡選擇模塊式PLC。
   
    2.2 統（tǒng）一選擇機型
    在選（xuǎn）擇PLC時，要注意（yì）售後（hòu）服務（wù）是（shì）否有保障，同時兼顧水廠日（rì）後維（wéi）修上的便利、備用件的庫存和軟件編程方麵。而常見的製取自來水的步驟主要分為:混凝、沉澱、過濾、消毒和儲存。在功能滿足要求的前（qián）提下，選擇（zé）的機型較好都選擇同一間公司的產（chǎn）品。
   
    2.3 根據輸入和輸出選擇
    自來（lái）水廠（chǎng）中的主要設備有:反應池、澄清池（chí）、濾池、清水（shuǐ）池、加氯機、氯（lǜ）吸收裝置、空氣壓縮機、鼓風機、加（jiā）藥（yào）設備、閥門、泵、混（hún）合設備、計量設（shè）備。根據控製係統的（de）要求和（hé）采用的控製方法，對（duì）於（yú）每一個被控對象，所用的I/O點數不會輕易發生變化，根據需要的I/O點數選用I/O模塊可（kě）與主機靈（líng）活地組合使用，但是（shì）考慮到以後工藝和（hé）設備的改動，或I/O點的損壞、故障等，一般應（yīng）保留1/8的裕量。
    除了I/O點的數量，還要注意輸入和輸出信號的性質、參數和（hé）特性要求等。如水廠中閥（fá）門是模擬量還是開關量控製（zhì）;PH計、流量計、濁度計、餘（yú）氯計、液（yè）位計等水質（zhì）監控儀表信號（hào）源是電壓輸（shū）出型還是電流輸出型，是有源輸出還是（shì）無源輸出，及其繼電器輸出是NPN輸出型還是（shì）PNP輸出型。另外，還要（yào）注意輸出端點的負載特點(負（fù）載電壓、電流的類型)，數量等級以及對響應速度的（de）要求等。
    據此，來選擇和配（pèi）置適合輸入輸出信號特點和要求的I/O模塊。
   
    2.4 根據存（cún）儲器容量（liàng）選擇
    通常，PLC的存儲器容量以字為單位，如64k字等（děng），應用程序所需存儲器容量可以預先進行估算。選擇和計算的先進種方法是:根據（jù）編程（chéng）使用的節點數精確計算存儲器的實際（jì）使用容量。第二種為估算法，用戶可根（gēn）據控製規（guī）模和應用目的，按照附表的（de）公式來估算。
   
    使用（yòng）時（shí）可以根據程序及數據的存儲需要來選用合適的機型，必要時也可專門（mén）進（jìn）行存儲器的擴充設計。為了使用方便同時考慮到水廠工藝、設備的改動和編程時的需要，一般應該留有25％～30％的（de）裕量。
    2.5 根據通信要求（qiú）選擇
    目前，PLC采（cǎi）用了各種（zhǒng）工業標準（zhǔn），如IEC 61131、IEEE802.3以太網、TCP/IP、UDP/IP等，各種事實上的工業標準（zhǔn），如Windows NT、OPC等，融合了IT技術，可與智能MCC馬達控製中心、其它運行（háng）控製係統、電控設備、變頻器和軟起動器等連成係統。
    而當前自來水廠自動（dòng）化應用的（de）較多（duō）的是工業電腦和（hé）PLC組成控製係統，係統中一般PLC分為取水泵站、投加站、濾池站和（hé）送水泵站，站（zhàn）與站之間要傳（chuán）遞監控（kòng）的參數，如餘氯（lǜ）、流量、濁度等（děng），並且由中控室的電腦集中控製，通訊（xùn）的基本要求是實時、穩定可靠、經濟（jì）。水廠要（yào）根據自身的設備、投入的資金、響應速度、以後的發展，選擇易於擴展、連接、發展成熟的現場總線、網絡，如以（yǐ）太網、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等，從而有側重（chóng）地（dì）選定PLC通訊模塊。
   
    3 維護時要注意的問題
   
    (1) PLC控製櫃安裝的（de）地點應避免（miǎn）太陽光（guāng）直接照射，保證有足夠的散熱空（kōng）間和通風（fēng）條件，避免安裝在幹擾嚴（yán）重、高溫、高（gāo）濕度（dù）有粉塵、不清潔以（yǐ）及有腐蝕氣體的環境中。另（lìng）外（wài），PLC變頻控製櫃要安裝在有振源的地方時應采取減振（zhèn）措施。
    (2) 不要（yào）為了節約投資而將輸入（rù）、輸（shū）出線同用一根電纜，同（tóng）時動力（lì）電纜和控製電纜要分開鋪設，避免幹擾。
    (3) 安裝完（wán）畢，要檢查清楚，把細短（duǎn）線、銅屑、鐵屑、螺絲清理幹（gàn）淨，方可（kě）通電。投（tóu）入使用後，定期檢查安裝是否牢固和端子、模塊的連接接（jiē）線是否可靠，定期清掃灰塵，確保安全。
    (4) 為（wéi）了抑製加在電源及輸（shū）入端、輸出端的幹擾，應給PLC接上（shàng）專用地線，接地點應與動力設備（bèi）(如（rú）電機)的接（jiē）地點分開，平常要注意檢查PLC的接地是否良好。
    (5) 控製PLC的工作環境(0~50℃為宜)，必要時要采用強（qiáng）迫風冷冷卻方（fāng）式，可以有效地提高它的工作效率和壽命。
    (6) PLC外（wài）部（bù）的輸（shū）出元（yuán）件，如電磁閥、接觸器等（děng）的故障率遠遠高於PLC本身的故障率，若連接輸出（chū）元件（jiàn）的負載短路，將會燒毀（huǐ）PLC的印製電路板。因（yīn）此，應選用適當容量的熔（róng）絲保護輸出元件，切忌盲目更換。另（lìng）外，采用繼電器輸出時，承受的電感性負（fù）載大小（xiǎo）影響到繼電器的工（gōng）作壽命，采用的繼電器工作壽命要（yào）求長。
    (7) 某些易損（sǔn）壞的部件，如I/O模塊，要適（shì）當的購買備件;要注意定期檢查防雷設施，防止雷擊造成PLC損壞。
   
    4 結束語
    事實（shí）證明，PLC的功（gōng）能很好地滿足了近90%的工業控製（zhì）需（xū）要（yào）。PLC硬件和軟件的形態，隨著微電（diàn）子技術和IT的發展而不斷改進，利用PLC控製櫃來實現保護和故障診斷（duàn）係統，可減少（shǎo）故障率，提高可（kě）靠性。在應用（yòng）上方便（biàn）靈活，價格便宜，運行可靠，有利於保護和故（gù）障診斷、實施及維護。
    在實際工作中，選擇PLC時還要依據實際情況做出適當的調整，以便（biàn）設（shè）計出滿（mǎn）足期望的控製係統。