文献综述

题目 基于plc的水厂智能监控系统设计

摘要：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。

关键词：监控系统；PLC；净水工艺；自动化；变压变量

研究目的及意义

自来水厂生产系统是一个多变量如流量、液位、压力等、多任务如水的输送、投药加氯控制、出水泵启停控制、数据管理等、多设备如电机、阀门、计量泵等并具有时变性、复合性和随机性的复杂非线性系统。因此，通过设计基于PLC和组态软件的水厂智能监控系统来采集供水管网各个监测点的压力和流量等参数，结合供水调度指令，合理启停水泵。

1. 国内外研究概况

目前国内众多水厂采用的混凝投药控制主要是基于流动电流的反馈投药控制和基于传统数学模型的前馈投药控制,控制效果都不太理想,存在沉淀池出水浊度波动大,药剂浪费严重等问题。如何根据具体的水质情况,建立合适的投药模型,实现混凝剂量的最佳投加,是目前水工业中亟待解决的问题。混凝过程包括混凝剂的投加、混合、絮凝和沉淀部分,这个过程需要40 min以上的时间;影响因素众多,受原水浊度、温度、PH、碱度等的影响,还受配水流量和混凝工艺的影响,是个复杂的物理化学过程,难以精确数学模型。[1]

国内在水厂自动化技术起步较晚，初期发展较慢，在实际工程中，与国外还有较大差距。我国水厂自动化在80年代有了较大发展，随着外资引入，水厂纷纷开始引进国外的设备，把先进的控制技术应用到水厂的各个生产环节，大大加快了我国水厂自动化进程，水厂规模逐渐扩大，自动化水平快速提高。但仍然存在许多普遍性问题，不符合现代化要求。[2]

由于控制技术、网络通信技术以及现场总线技术的飞速发展，国外的污水厂很早便实现了污水厂的网络控制，如DCS、FCS系统。同时国外较早的将SCADA技术引入到给水排水工程中，并取得了良好的经济效益与社会效益。国外同时注重水处理中的PLC的开发，相继研制出了一些智能、稳定、小巧的控制单元，如AB公司的SLC系列、Siemens的S7系列、Schneider的TSX Quantum系列[3]