水処理業界において、RO（逆浸透）システムは純粋な水を生成するための主要なコンポーネントです。システム全体を支えるのは、“静かな司令官”であるPLC（プログラマブルロジックコントローラ）です。これはROシステムのコア制御ユニットであり、“頭脳”として、プロセス全体を通じて安定した、効率的で安全な運用を保証します。

I. PLCの主要機能

ROシステムは、原水ポンプ、薬液注入システム、高圧ポンプ、膜モジュール、導電率計、圧力センサーなど、複数のデバイスで構成されており、運用中に多点での連携が必要です。PLCの主な役割は、これらのデバイスの一元的な制御と論理的なインターロックです。

PLCは、入力ポートを通じて、様々な信号を継続的に収集します:

- 液面信号：原水タンクと製品水タンクの水位を監視します；

- 圧力信号：高圧ポンプの運転状況と安全閾値を評価します；

- 導電率信号：水質の適合性を検証します。

出力ポートは、ポンプの起動/停止、バルブの作動、薬液注入、逆洗、フラッシングなど、論理的な評価に基づいて制御コマンドを発行し、頻繁な手動介入なしに自動運転を可能にします。

II. インテリジェントなインターロックと安全保護

PLC制御は、単純な“オン/オフコマンド”を超えて、重要な論理的判断と保護メカニズムを包含します。

システムが原水タンクの水位低下、満水タンク、過度に低い入口圧力、または過剰な製品水の導電率を検出した場合、PLCは直ちにシャットダウンまたはアラームコマンドを実行し、機器の損傷や水質の異常を防止します。

同時に、異なる運転フェーズ（起動、フラッシング、生産、シャットダウン）中に、PLCは自動的に制御ロジックを切り替え、全プロセス自動化を実現し、システムの信頼性と一貫性を大幅に向上させます。

III. リモート監視とデータ管理

インテリジェントな開発に伴い、最新のPLCは、ホストコンピュータまたはタッチスクリーン（HMI）に接続されることが多く、建物全体またはプラント全体の集中監視システム（SCADA）に統合されることさえあります。

オペレーターは、HMIを介して流量、圧力、導電率などのリアルタイムパラメータを表示したり、設定値をリモートで調整したり、過去の運用データをレビューしたりできます。

これにより、ROシステムのよりインテリジェントで視覚的な運用とメンテナンスが可能になります。

IV. ケーススタディ：工業用純水システムへの応用

Heyue飲料工場の純水製造プロジェクトでは、設計チームはSiemens S7-1200 PLCを使用してROシステム全体を制御しました。システムは、原水薬液注入、高圧ポンプセット、一次および二次ROユニット、製品水貯蔵タンク、および濃縮液回収ユニットで構成されています。

PLCは、Modbusプロトコルを介して導電率計、流量計、および可変周波数ドライブと通信し、次の機能を実行します:

- 原水タンクのレベルを自動的に判断して、原水ポンプの起動/停止をトリガーします；

- 製品水の導電率に基づいて逆洗頻度を調整します；

- 障害アラーム（例：高圧過負荷、低圧保護、膜の閉塞）をHMIに自動的にアップロードします；

- 中央制御室へのイーサネット接続を介したリモート監視をサポートし、無人運転を可能にします。

アプリケーションの結果は、15％の節水、運用安定性の大幅な向上、および手動検査頻度の50％削減を示しています。

結論:

RO逆浸透システムにおいて、PLCは単なる“コントローラー”としてだけでなく、システム全体の“頭脳”であり、“守護者”として機能します。

自動化された機器の連携、安全保護、およびリモート管理を可能にし、純水製造をより効率的、安定的に、そしてインテリジェントにします。

今後、IoTとスマート製造の統合により、PLCは水処理自動化においてますます重要な役割を果たし続けるでしょう。