淺談自來水廠PLC的選擇與維護

1 引言

隨著PLC的推廣普及，PLC產品的種類和數量越來越多，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，其結構型式、性能、容量、指令系統、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、使用環境條件了解不清，或對PLC系統要求掌握不夠，就會大材小用，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?？焓絇LC

按結構形式PLC可分為整體式和模塊式。整體式PLC將電源、CPU、I/O部件都集中裝在一個機箱內。模塊式PLC結構是將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU?？?、I/O?？斓?。考慮到自來水廠改建(特別是節能、更換舊設備方面)、擴建和PLC故障率95%都是發生在I/O部件損壞;同時模塊式PLC的配置靈活，裝配和維修方便，水廠設備、工藝的改變只要將相應的I/O模快更換或擴展再經編程就可方便實現自動化。因此，從長遠來看，提倡選擇模塊式PLC。

2.2 統一選擇機型
在選擇PLC時，要注意售后服務是否有保障，同時兼顧水廠日后維修上的便利、備用件的庫存和軟件編程方面。而常見的制取自來水的步驟主要分為:混凝、沉淀、過濾、消毒和儲存。在功能滿足要求的前提下，選擇的機型最好都選擇同一間公司的產品。

2.3 根據輸入和輸出選擇
自來水廠中的主要設備有:反應池、澄清池、濾池、清水池、加氯機、氯吸收裝置、空氣壓縮機、鼓風機、加藥設備、閥門、泵、混合設備、計量設備。根據控制系統的要求和采用的控制方法，對于每一個被控對象，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模塊可與主機靈活地組合使用，但是考慮到以后工藝和設備的改動，或I/O點的損壞、故障等，一般應保留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、參數和特性要求等。如水廠中閥門是模擬量還是開關量控制;PH計、流量計、濁度計、余氯計、液位計等水質監控儀表信號源是電壓輸出型還是電流輸出型，是有源輸出還是無源輸出，及其繼電器輸出是NPN輸出型還是PNP輸出型。另外，還要注意輸出端點的負載特點(負載電壓、電流的類型)，數量等級以及對響應速度的要求等。
據此，來選擇和配置適合輸入輸出信號特點和要求的I/O模塊。

2.4 根據存儲器容量選擇
通常，PLC的存儲器容量以字為單位，如64k字等，應用程序所需存儲器容量可以預先進行估算。選擇和計算的第一種方法是:根據編程使用的節點數精確計算存儲器的實際使用容量。第二種為估算法，用戶可根據控制規模和應用目的，按照附表的公式來估算。

使用時可以根據程序及數據的存儲需要來選用合適的機型，必要時也可專門進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％的裕量。
2.5 根據通信要求選擇
目前，PLC采用了各種工業標準，如IEC 61131、IEEE802.3以太網、TCP/IP、UDP/IP等，各種事實上的工業標準，如Windows NT、OPC等，融合了IT技術，可與智能MCC馬達控制中心、其它運行控制系統、電控設備、變頻器和軟起動器等連成系統。
而當前自來水廠自動化應用的最多的是工業電腦和PLC組成控制系統，系統中一般PLC分為取水泵站、投加站、濾池站和送水泵站，站與站之間要傳遞監控的參數，如余氯、流量、濁度等，并且由中控室的電腦集中控制，通訊的基本要求是實時、穩定可靠、經濟。水廠要根據自身的設備、投入的資金、響應速度、以后的發展，選擇易于擴展、連接、發展成熟的現場總線、網絡，如以太網、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等，從而有側重地選定PLC通訊模塊。

3 維護時要注意的問題

(1) PLC安裝的地點應避免太陽光直接照射，保證有足夠的散熱空間和通風條件，避免安裝在干擾嚴重、高溫、高濕度有粉塵、不清潔以及有腐蝕氣體的環境中。另外，PLC要安裝在有振源的地方時應采取減振措施。
(2) 不要為了節約投資而將輸入、輸出線同用一根電纜，同時動力電纜和控制電纜要分開鋪設，避免干擾。
(3) 安裝完畢，要檢查清楚，把細短線、銅屑、鐵屑、螺絲清理干凈，方可通電。投入使用后，定期檢查安裝是否牢固和端子、模塊的連接接線是否可靠，定期清掃灰塵，確保安全。
(4) 為了抑制加在電源及輸入端、輸出端的干擾，應給PLC接上專用地線，接地點應與動力設備(如電機)的接地點分開，平常要注意檢查PLC的接地是否良好。
(5) 控制PLC的工作環境(0~50℃為宜)，必要時要采用強迫風冷冷卻方式，可以有效地提高它的工作效率和壽命。
(6) PLC外部的輸出元件，如電磁閥、接觸器等的故障率遠遠高于PLC本身的故障率，若連接輸出元件的負載短路，將會燒毀PLC的印制電路板。因此，應選用適當容量的熔絲保護輸出元件，切忌盲目更換。另外，采用繼電器輸出時，承受的電感性負載大小影響到繼電器的工作壽命，采用的繼電器工作壽命要求長。
(7) 某些易損壞的部件，如I/O模塊，要適當的購買備件;要注意定期檢查防雷設施，防止雷擊造成PLC損壞。

4 結束語

事實證明，PLC的功能很好地滿足了近90%的工業控制需要。PLC硬件和軟件的形態，隨著微電子技術和IT的發展而不斷改進，利用PLC來實現保護和故障診斷系統，可減少故障率，提高可靠性。在應用上方便靈活，價格便宜，運行可靠，有利于保護和故障診斷、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，以便設計出滿足期望的控制系統。