W przemyśle uzdatniania wody, systemy RO (odwrócona osmoza) są kluczowym elementem w produkcji czystej wody. Za całym systemem działa „cichy dowódca”—PLC (Programowalny Sterownik Logiczny). Służy on jako główna jednostka sterująca i „mózg” systemu RO, zapewniając stabilną, wydajną i bezpieczną pracę w całym procesie.

I. Główne Funkcje PLC

System RO składa się z wielu urządzeń, w tym pomp wody surowej, systemów dozowania chemikaliów, pomp wysokociśnieniowych, modułów membranowych, mierników przewodności i czujników ciśnienia, które wymagają skoordynowanej pracy w wielu punktach podczas eksploatacji. Podstawowym zadaniem PLC jest scentralizowane sterowanie i logiczne blokowanie tych urządzeń.

Poprzez porty wejściowe, PLC nieustannie zbiera różne sygnały:

- Sygnały poziomu cieczy: Monitorowanie poziomów wody w zbiornikach wody surowej i zbiornikach wody oczyszczonej;

Sygnały ciśnienia: Ocena stanu pracy pomp wysokociśnieniowych i progów bezpieczeństwa;

Sygnały przewodności: Weryfikacja zgodności jakości wody.

Porty wyjściowe wydają polecenia sterujące oparte na ocenach logicznych—takich jak uruchamianie/zatrzymywanie pomp, uruchamianie zaworów, dozowanie chemikaliów, płukanie wsteczne i płukanie—umożliwiając zautomatyzowaną pracę bez częstej interwencji manualnej.

II. Inteligentne Blokowanie i Ochrona Bezpieczeństwa

Sterowanie PLC wykracza poza proste „polecenia włącz/wyłącz” i obejmuje krytyczne podejmowanie decyzji logicznych i mechanizmy ochronne.

Gdy system wykryje niskie poziomy wody w zbiorniku wody surowej, pełne zbiorniki wody oczyszczonej, nadmiernie niskie ciśnienie na wlocie lub nadmierną przewodność wody oczyszczonej, PLC natychmiast wykonuje polecenia wyłączenia lub alarmu, aby zapobiec uszkodzeniu sprzętu lub nieprawidłowościom w jakości wody.

Jednocześnie, podczas różnych faz operacyjnych (uruchamianie, płukanie, produkcja, wyłączanie), PLC automatycznie przełącza logikę sterowania, aby osiągnąć pełną automatyzację procesu, znacznie zwiększając niezawodność i spójność systemu.

III. Zdalny Monitoring i Zarządzanie Danymi

Wraz z inteligentnym rozwojem, nowoczesne PLC są często podłączone do komputerów hosta lub ekranów dotykowych (HMI), a nawet mogą integrować się z systemami monitoringu centralnego w całym budynku lub zakładzie (SCADA).

Operatorzy mogą przeglądać parametry w czasie rzeczywistym, takie jak natężenie przepływu, ciśnienie i przewodność za pośrednictwem HMI, zdalnie regulować nastawy lub przeglądać historyczne dane operacyjne.

Umożliwia to bardziej inteligentną i wizualną eksploatację i konserwację systemów RO.

IV. Studium Przypadku: Zastosowanie w Przemysłowym Systemie Czystej Wody

W projekcie przygotowania czystej wody dla Fabryki Napojów Heyue, zespół projektowy zastosował sterownik Siemens S7-1200 PLC do sterowania całym systemem RO. System obejmuje dozowanie chemikaliów do wody surowej, zestawy pomp wysokociśnieniowych, jednostki RO pierwotne i wtórne, zbiorniki magazynowania wody oczyszczonej i jednostki odzysku koncentratu.

PLC komunikuje się z miernikami przewodności, przepływomierzami i napędami o zmiennej częstotliwości za pośrednictwem protokołu Modbus w celu wykonywania następujących funkcji:

Automatycznie określa poziom w zbiorniku wody surowej, aby uruchomić/zatrzymać pompę wody surowej;

Dostosowuje częstotliwość płukania wstecznego w oparciu o przewodność wody oczyszczonej;

Automatycznie przesyła alarmy błędów (np. przeciążenie wysokiego ciśnienia, ochrona niskiego ciśnienia, blokada membrany) do HMI;

Obsługuje zdalny monitoring za pośrednictwem połączenia Ethernet z centralną dyspozytornią, umożliwiając pracę bez nadzoru.

Wyniki zastosowania pokazują 15% wzrost oszczędności wody, znacznie poprawioną stabilność operacyjną i 50% redukcję częstotliwości kontroli manualnych.

Wnioski:

W systemach odwróconej osmozy RO, PLC służy nie tylko jako „kontroler”, ale jako „mózg” i „strażnik” całego systemu.

Umożliwia zautomatyzowaną koordynację sprzętu, ochronę bezpieczeństwa i zdalne zarządzanie, czyniąc produkcję czystej wody bardziej wydajną, stabilną i inteligentną.

Patrząc w przyszłość, wraz z integracją IoT i inteligentnej produkcji, PLC będą nadal odgrywać coraz ważniejszą rolę w automatyzacji uzdatniania wody.