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自來(lái)水廠PLC的選擇
自來(lái)水廠PLC的選擇
1.引言
隨著PLC的推廣普及,，PLC產(chǎn)品的種類和數(shù)量越來(lái)越多,，而且功能也日趨完善,。在自來(lái)水廠中應(yīng)用越來(lái)越廣泛,，不但能夠提高水廠自動(dòng)化水平,，加快生產(chǎn)速度,，降低生產(chǎn)成本,，而且還可以提高供水質(zhì)量。但是，PLC品種繁多,，其結(jié)構(gòu)型式,、性能、容量,、指令系統(tǒng),、編程方法、價(jià)格等各不相同,，適用場(chǎng)合也各有側(cè)重,，對(duì)其技術(shù)性能、使用環(huán)境條件了解不清,，或?qū)LC系統(tǒng)要求掌握不夠,，就會(huì)大材小用，造成不必要的浪費(fèi)或事故頻發(fā),，影響生產(chǎn),。
2 自來(lái)水廠PLC的選擇
2.1 提倡選擇模快式PLC
按結(jié)構(gòu)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(gè)機(jī)箱內(nèi),。模塊式PLC結(jié)構(gòu)是將PLC各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊,，如CPU模快,、I/O?？斓取,？紤]到自來(lái)水廠改建(特別是節(jié)能,、更換舊設(shè)備方面)、擴(kuò)建和PLC故障率95%都是發(fā)生在I/O部件損壞;同時(shí)模塊式PLC的配置靈活,，裝配和維修方便,，水廠設(shè)備、工藝的改變只要將相應(yīng)的I/O?？旄鼡Q或擴(kuò)展再經(jīng)編程就可方便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,，提倡選擇模塊式PLC,。
2.2 統(tǒng)一選擇機(jī)型
在選擇PLC時(shí)，要注意售后服務(wù)是否有保障,，同時(shí)兼顧水廠日后維修上的便利,、備用件的庫(kù)存和軟件編程方面,。而常見(jiàn)的制取自來(lái)水的步驟主要分為:混凝、沉淀,、過(guò)濾、消毒和儲(chǔ)存,。在功能滿足要求的前提下,，選擇的機(jī)型好都選擇同一間公司的產(chǎn)品。
2.3 根據(jù)輸入和輸出選擇
自來(lái)水廠中的主要設(shè)備有:反應(yīng)池,、澄清池,、濾池、清水池,、加氯機(jī),、氯吸收裝置、空氣壓縮機(jī),、鼓風(fēng)機(jī),、加藥設(shè)備、閥門,、泵,、混合設(shè)備、計(jì)量設(shè)備,。根據(jù)控制系統(tǒng)的要求和采用的控制方法,，對(duì)于每一個(gè)被控對(duì)象，所用的I/O點(diǎn)數(shù)不會(huì)輕易發(fā)生變化,，根據(jù)需要的I/O點(diǎn)數(shù)選用I/O模塊可與主機(jī)靈活地組合使用,，但是考慮到以后工藝和設(shè)備的改動(dòng)，或I/O點(diǎn)的損壞,、故障等,，一般應(yīng)保留1/8的裕量。
除了I/O點(diǎn)的數(shù)量,，還要注意輸入和輸出信號(hào)的性質(zhì),、參數(shù)和特性要求等。如水廠中閥門是模擬量還是開(kāi)關(guān)量控制;PH計(jì),、流量計(jì),、濁度計(jì)、余氯計(jì),、液位計(jì)等水質(zhì)監(jiān)控儀表信號(hào)源是電壓輸出型還是電流輸出型,，是有源輸出還是無(wú)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(diǎn)的負(fù)載特點(diǎn)(負(fù)載電壓、電流的類型)，數(shù)量等級(jí)以及對(duì)響應(yīng)速度的要求等,。
據(jù)此,，來(lái)選擇和配置適合輸入輸出信號(hào)特點(diǎn)和要求的I/O模塊。
2.4 根據(jù)存儲(chǔ)器容量選擇
通常,，PLC的存儲(chǔ)器容量以字為單位,，如64k字等，應(yīng)用程序所需存儲(chǔ)器容量可以預(yù)*行估算,。選擇和計(jì)算的一種方法是:根據(jù)編程使用的節(jié)點(diǎn)數(shù)計(jì)算存儲(chǔ)器的實(shí)際使用容量,。第二種為估算法，用戶可根據(jù)控制規(guī)模和應(yīng)用目的,，按照附表的公式來(lái)估算,。
使用時(shí)可以根據(jù)程序及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需要來(lái)選用合適的機(jī)型，必要時(shí)也可專門進(jìn)行存儲(chǔ)器的擴(kuò)充設(shè)計(jì),。為了使用方便同時(shí)考慮到水廠工藝,、設(shè)備的改動(dòng)和編程時(shí)的需要，一般應(yīng)該留有25％～30％的裕量,。
2.5 根據(jù)通信要求選擇
目前,，PLC采用了各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 61131,、IEEE802.3以太網(wǎng),、TCP/IP、UDP/IP等,，各種事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，如Windows NT、OPC等,，融合了IT技術(shù),，可與智能MCC馬達(dá)控制中心、其它運(yùn)行控制系統(tǒng),、電控設(shè)備,、變頻器和軟起動(dòng)器等連成系統(tǒng)。
而當(dāng)前自來(lái)水廠自動(dòng)化應(yīng)用的多的是工業(yè)電腦和PLC組成控制系統(tǒng),，系統(tǒng)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(jiān)控的參數(shù),，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(shí)時(shí)、穩(wěn)定可靠,、經(jīng)濟(jì),。水廠要根據(jù)自身的設(shè)備、投入的資金,、響應(yīng)速度,、以后的發(fā)展，選擇易于擴(kuò)展,、連接,、發(fā)展成熟的現(xiàn)場(chǎng)總線,、網(wǎng)絡(luò),，如以太網(wǎng)、PROFIBUS,、Modbus,、FIPIO、Asi等,，從而有側(cè)重地選定PLC通訊模塊,。
3 維護(hù)時(shí)要注意的問(wèn)題
(1) PLC安裝的地點(diǎn)應(yīng)避免太陽(yáng)光直接照射，保證有足夠的散熱空間和通風(fēng)條件,，避免安裝在干擾嚴(yán)重,、高溫、高濕度有粉塵,、不清潔以及有腐蝕氣體的環(huán)境中,。另外，PLC要安裝在有振源的地方時(shí)應(yīng)采取減振措施,。
(2) 不要為了節(jié)約投資而將輸入,、輸出線同用一根電纜，同時(shí)動(dòng)力電纜和控制電纜要分開(kāi)鋪設(shè),，避免干擾,。
(3) 安裝完畢，要檢查清楚,，把細(xì)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(yīng)給PLC接上地線,，接地點(diǎn)應(yīng)與動(dòng)力設(shè)備(如電機(jī))的接地點(diǎn)分開(kāi),，平常要注意檢查PLC的接地是否良好。
(5) 控制PLC的工作環(huán)境(0~50℃為宜),，必要時(shí)要采用強(qiáng)迫風(fēng)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(yuǎn)遠(yuǎn)高于PLC本身的故障率，若連接輸出元件的負(fù)載短路,，將會(huì)燒毀PLC的印制電路板,。因此，應(yīng)選用適當(dāng)容量的熔絲保護(hù)輸出元件,，切忌盲目更換,。另外，采用繼電器輸出時(shí),，承受的電感性負(fù)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(zhǎng)。
(7) 某些易損壞的部件,，如I/O模塊,，要適當(dāng)?shù)馁?gòu)買備件;要注意定期檢查防雷設(shè)施，防止雷擊造成PLC損壞,。
4 結(jié)束語(yǔ)
事實(shí)證明,，PLC的功能很好地滿足了近90%的工業(yè)控制需要。PLC硬件和軟件的形態(tài),，隨著微電子技術(shù)和IT的發(fā)展而不斷改進(jìn),，利用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)和故障診斷系統(tǒng)，可減少故障率,，提高可靠性,。在應(yīng)用上方便靈活，價(jià)格便宜,，運(yùn)行可靠,，有利于保護(hù)和故障診斷、實(shí)施及維護(hù),。
在實(shí)際工作中,，選擇PLC時(shí)還要依據(jù)實(shí)際情況做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,，以便設(shè)計(jì)出滿足期望的控制系統(tǒng)。