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自来水厂PLC的选择

作者:杨晨    作者单位:西安英赛特电子科技有限公司    2011年12月31日  

    1.引言
    随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和数量越来越多,而且功能也日趋完善。在自来水厂中应用越来越广泛,不但能够提高水厂自动化水平,加快生产速度,降低生产成本,而且还可以提高供水质量。但是,PLC品种繁多,其结构型式、性能、容量、指令系统、编程方法、价格等各不相同,适用场合也各有侧重,对其技术性能、使用环境条件了解不清,或对PLC系统要求掌握不够,就会大材小用,造成不必要的浪费或事故频发,影响生产。
    2 自来水厂PLC的选择
   
    2.1 提倡选择模快式PLC
    按结构形式PLC可分为整体式和模块式。整体式PLC将电源、CPU、I/O部件都集中装在一个机箱内。模块式PLC结构是将PLC各部分分成若干个单独的模块,如CPU模快、I/O模快等。考虑到自来水厂改建(特别是节能、更换旧设备方面)、扩建和PLC故障率95%都是发生在I/O部件损坏;同时模块式PLC的配置灵活,装配和维修方便,水厂设备、工艺的改变只要将相应的I/O模快更换或扩展再经编程就可方便实现自动化。因此,从长远来看,提倡选择模块式PLC。
   
    2.2 统一选择机型
    在选择PLC时,要注意售后服务是否有保障,同时兼顾水厂日后维修上的便利、备用件的库存和软件编程方面。而常见的制取自来水的步骤主要分为:混凝、沉淀、过滤、消毒和储存。在功能满足要求的前提下,选择的机型最好都选择同一间公司的产品。
   
    2.3 根据输入和输出选择
    自来水厂中的主要设备有:反应池、澄清池、滤池、清水池、加氯机、氯吸收装置、空气压缩机、鼓风机、加药设备、阀门、泵、混合设备、计量设备。根据控制系统的要求和采用的控制方法,对于每一个被控对象,所用的I/O点数不会轻易发生变化,根据需要的I/O点数选用I/O模块可与主机灵活地组合使用,但是考虑到以后工艺和设备的改动,或I/O点的损坏、故障等,一般应保留1/8的裕量。
    除了I/O点的数量,还要注意输入和输出信号的性质、参数和特性要求等。如水厂中阀门是模拟量还是开关量控制;PH计、流量计、浊度计、余氯计、液位计等水质监控仪表信号源是电压输出型还是电流输出型,是有源输出还是无源输出,及其继电器输出是NPN输出型还是PNP输出型。另外,还要注意输出端点的负载特点(负载电压、电流的类型),数量等级以及对响应速度的要求等。
    据此,来选择和配置适合输入输出信号特点和要求的I/O模块。
   
    2.4 根据存储器容量选择
    通常,PLC的存储器容量以字为单位,如64k字等,应用程序所需存储器容量可以预先进行估算。选择和计算的第一种方法是:根据编程使用的节点数精确计算存储器的实际使用容量。第二种为估算法,用户可根据控制规模和应用目的,按照附表的公式来估算。
   
    使用时可以根据程序及数据的存储需要来选用合适的机型,必要时也可专门进行存储器的扩充设计。为了使用方便同时考虑到水厂工艺、设备的改动和编程时的需要,一般应该留有25%~30%的裕量。
    2.5 根据通信要求选择
    目前,PLC采用了各种工业标准,如IEC 61131、IEEE802.3以太网、TCP/IP、UDP/IP等,各种事实上的工业标准,如Windows NT、OPC等,融合了IT技术,可与智能MCC马达控制中心、其它运行控制系统、电控设备、变频器和软起动器等连成系统。
    而当前自来水厂自动化应用的最多的是工业电脑和PLC组成控制系统,系统中一般PLC分为取水泵站、投加站、滤池站和送水泵站,站与站之间要传递监控的参数,如余氯、流量、浊度等,并且由中控室的电脑集中控制,通讯的基本要求是实时、稳定可靠、经济。水厂要根据自身的设备、投入的资金、响应速度、以后的发展,选择易于扩展、连接、发展成熟的现场总线、网络,如以太网、PROFIBUS、Modbus、FIPIO、Asi等,从而有侧重地选定PLC通讯模块。
   
    3 维护时要注意的问题
   
    (1) PLC安装的地点应避免太阳光直接照射,保证有足够的散热空间和通风条件,避免安装在干扰严重、高温、高湿度有粉尘、不清洁以及有腐蚀气体的环境中。另外,PLC要安装在有振源的地方时应采取减振措施。
    (2) 不要为了节约投资而将输入、输出线同用一根电缆,同时动力电缆和控制电缆要分开铺设,避免干扰。
    (3) 安装完毕,要检查清楚,把细短线、铜屑、铁屑、螺丝清理干净,方可通电。投入使用后,定期检查安装是否牢固和端子、模块的连接接线是否可靠,定期清扫灰尘,确保安全。
    (4) 为了抑制加在电源及输入端、输出端的干扰,应给PLC接上专用地线,接地点应与动力设备(如电机)的接地点分开,平常要注意检查PLC的接地是否良好。
    (5) 控制PLC的工作环境(0~50℃为宜),必要时要采用强迫风冷冷却方式,可以有效地提高它的工作效率和寿命。
    (6) PLC外部的输出元件,如电磁阀、接触器等的故障率远远高于PLC本身的故障率,若连接输出元件的负载短路,将会烧毁PLC的印制电路板。因此,应选用适当容量的熔丝保护输出元件,切忌盲目更换。另外,采用继电器输出时,承受的电感性负载大小影响到继电器的工作寿命,采用的继电器工作寿命要求长。
    (7) 某些易损坏的部件,如I/O模块,要适当的购买备件;要注意定期检查防雷设施,防止雷击造成PLC损坏。
   
    4 结束语
    事实证明,PLC的功能很好地满足了近90%的工业控制需要。PLC硬件和软件的形态,随着微电子技术和IT的发展而不断改进,利用PLC来实现保护和故障诊断系统,可减少故障率,提高可靠性。在应用上方便灵活,价格便宜,运行可靠,有利于保护和故障诊断、实施及维护。
    在实际工作中,选择PLC时还要依据实际情况做出适当的调整,以便设计出满足期望的控制系统。
   
   
    西安英赛特电子科技有限公司
    技术总监;杨晨
    手机:18991341303
    2011.12.31
   
   

自来水厂PLC的选择

 以下是关于《自来水厂PLC的选择》评论,目前共1条评论  共1页  第1页  

评论人:theroys

 评论时间:2018-8-29

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