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净水厂自动化控制系统:PLC控制实现全流程智能管控
来源: 时间:2026-01-19

在净水厂自动化转型浪潮中,华东工控凭借自主研发的PLC控制系统,构建了从水源监测到水质输出的全链路智能管控体系。该系统通过PLC核心控制器实现六大核心功能,结合物联网、数字孪生等前沿技术,推动净水厂向高效化、智能化迈进。

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一、基础控制与实时监测

PLC作为系统中枢神经,精准控制水泵、阀门、过滤器等设备启停与调节。例如在泵房场景中,变频电机通过PID调节实现压力恒定供水,同时采集电机电流、功率因数等参数,优化能耗。系统集成浊度仪、pH计、余氯传感器等设备,实时采集原水浊度、流量、压力等参数,通过Modbus/以太网协议上传至中央控制平台,确保水质参数稳定达标。

二、智能加药与工艺优化

依托多变量预测控制算法,系统突破传统PID控制局限,构建水质-设备-环境三维动态模型。通过实时监测浊度、pH值、余氯及设备运行状态,提前3-5分钟预测水质波动趋势,自动调整混凝剂、消毒剂投加量。在某华东地区水厂案例中,该技术使出水水质稳定达标率提升至99.8%,同时降低15%-20%的药剂消耗。

三、设备全生命周期管理

系统内置设备健康管理模块,通过累计运行时间、温度异常、电气参数(如三相不平衡)监测,实现电机、泵组等设备的全生命周期预警。例如取水泵房机组通过振动传感器与电流监测,提前识别轴承磨损、气蚀风险,减少60%的故障停机时间。配合数字孪生平台,管理人员可通过三维可视化模型远程巡检设备状态,甚至进行虚拟仿真调试,缩短故障排查时间40%。

四、自动反冲洗与滤池控制

针对V型滤池等核心工艺单元,PLC系统实现气水反冲洗的精准时序控制。系统根据泥位信号或设定周期自动触发反冲洗流程,联动清水池进水管阀门与鼓风机、反洗泵等设备,确保滤料清洁度与过滤效率。通过压差传感器与时间双重触发机制,既避免过度冲洗导致的滤料损耗,又防止滤层堵塞引发的水质波动。

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五、能源统计与节能优化

系统自动生成电量、水量、药耗的统计分析报表,结合能效模型指导节能改造。例如在送水泵站场景中,通过实时采集出水口压力数据,采用自适应PID算法动态调节泵组频率,在满足管网压力需求的同时降低20%的能耗。能源管理系统支持多级能耗对比与趋势预测,为水厂制定科学的节能策略提供数据支撑。

六、安全联锁与冗余保障

系统采用热备冗余处理器与环形工业以太网架构,确保无单点故障。关键设备如加药泵、反冲洗阀门均配置硬接线急停回路,与软件控制形成双重保护。水质超标联锁机制可在浊度、余氯等参数异常时自动切断出水阀门,触发应急处理流程。同时,系统支持操作日志全程追溯与权限分级管理,通过行为基线学习算法识别异常操作模式,筑牢工业控制防火墙。

总之,华东工控净水厂自动化控制系统支持PLC、PAC、工业PC等多类型控制器灵活组态,配合工艺包组件库实现快速工程部署。未来,华东工控将持续深化PLC控制系统的技术创新,推动净水厂向预测性维护+智能决策的下一代自动化体系演进,为城市供水安全与水资源高效利用提供坚实支撑。