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自來(lái)水廠(chǎng)PLC的選擇

發(fā)布日期：2012-05-29 13:56  瀏覽次數：

   1.引言
    隨著(zhù)PLC控制柜的推廣普及，PLC產(chǎn)品的種類(lèi)和數量越來(lái)越多，而且功能也日趨完善。在自來(lái)水廠(chǎng)中應用越來(lái)越廣泛，不但能夠提高水廠(chǎng)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，其結構型式、性能、容量、指令系統、編程方法、價(jià)格等各不相同，適用場(chǎng)合也各有側重，對其技術(shù)性能、使用環(huán)境條件了解不清，或對PLC系統要求掌握不夠，就會(huì )大材小用，造成不必要的浪費或事故頻發(fā)，影響生產(chǎn)。
    2 自來(lái)水廠(chǎng)PLC的選擇
   
    2.1 提倡選擇模快式PLC
    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(gè)機箱內。模塊式PLC結構是將PLC各部分分成若干個(gè)單獨的模塊，如CPU模快、I/O模快等。考慮到自來(lái)水廠(chǎng)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(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(chǎng)設備、工藝的改變只要將相應的I/O模快更換或擴展再經(jīng)編程就可方便實(shí)現自動(dòng)化。因此，從長(cháng)遠來(lái)看，提倡選擇模塊式PLC。
   
    2.2 統一選擇機型
    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(chǎng)日后維修上的便利、備用件的庫存和軟件編程方面。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、消毒和儲存。在功能滿(mǎn)足要求的前提下，選擇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、濾池、清水池、加氯機、氯吸收裝置、空氣壓縮機、鼓風(fēng)機、加藥設備、閥門(mén)、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(gè)被控對象，所用的I/O點(diǎn)數不會(huì )輕易發(fā)生變化，根據需要的I/O點(diǎn)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(dòng)，或I/O點(diǎn)的損壞、故障等，一般應保留1/8的裕量。
    除了I/O點(diǎn)的數量，還要注意輸入和輸出信號的性質(zhì)、參數和特性要求等。如水廠(chǎng)中閥門(mén)是模擬量還是開(kāi)關(guān)量控制;PH計、流量計、濁度計、余氯計、液位計等水質(zhì)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(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)的負載特點(diǎn)(負載電壓、電流的類(lèi)型)，數量等級以及對響應速度的要求等。
    據此，來(lái)選擇和配置適合輸入輸出信號特點(diǎn)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(jìn)行估算。選擇和計算的先進(jìn)種方法是:根據編程使用的節點(diǎn)數精確計算存儲器的實(shí)際使用容量。第二種為估算法，用戶(hù)可根據控制規模和應用目的，按照附表的公式來(lái)估算。
   
    使用時(shí)可以根據程序及數據的存儲需要來(lái)選用合適的機型，必要時(shí)也可專(zhuān)門(mén)進(jìn)行存儲器的擴充設計。為了使用方便同時(shí)考慮到水廠(chǎng)工藝、設備的改動(dòng)和編程時(shí)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(yè)標準，如IEC 61131、IEEE802.3以太網(wǎng)、TCP/IP、UDP/IP等，各種事實(shí)上的工業(yè)標準，如Windows NT、OPC等，融合了IT技術(shù)，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(dòng)器等連成系統。
    而當前自來(lái)水廠(chǎng)自動(dòng)化應用的較多的是工業(yè)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(shí)時(shí)、穩定可靠、經(jīng)濟。水廠(chǎng)要根據自身的設備、投入的資金、響應速度、以后的發(fā)展，選擇易于擴展、連接、發(fā)展成熟的現場(chǎng)總線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò )，如以太網(wǎng)、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等，從而有側重地選定PLC通訊模塊。
   
    3 維護時(shí)要注意的問(wèn)題
   
    (1) PLC控制柜安裝的地點(diǎn)應避免太陽(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變頻控制柜要安裝在有振源的地方時(shí)應采取減振措施。
    (2) 不要為了節約投資而將輸入、輸出線(xiàn)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，避免干擾。
    (3) 安裝完畢，要檢查清楚，把細短線(xiàn)、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(xiàn)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(zhuān)用地線(xiàn)，接地點(diǎn)應與動(dòng)力設備(如電機)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遠高于PLC本身的故障率，若連接輸出元件的負載短路，將會(huì )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(shí)，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(cháng)。
    (7) 某些易損壞的部件，如I/O模塊，要適當的購買(mǎi)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(yǔ)
    事實(shí)證明，PLC的功能很好地滿(mǎn)足了近90%的工業(yè)控制需要。PLC硬件和軟件的形態(tài)，隨著(zhù)微電子技術(shù)和IT的發(fā)展而不斷改進(jìn)，利用PLC控制柜來(lái)實(shí)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(jià)格便宜，運行可靠，有利于保護和故障診斷、實(shí)施及維護。
    在實(shí)際工作中，選擇PLC時(shí)還要依據實(shí)際情況做出適當的調整，以便設計出滿(mǎn)足期望的控制系統。