В индустрии водоподготовки системы обратного осмоса (RO) являются ключевым компонентом для производства чистой воды. За всей системой работает «молчаливый командир» — ПЛК (программируемый логический контроллер). Он служит основным блоком управления и «мозгом» системы RO, обеспечивая стабильную, эффективную и безопасную работу на протяжении всего процесса.

I. Основные функции ПЛК

Система RO включает в себя несколько устройств, в том числе насосы сырой воды, системы дозирования химикатов, насосы высокого давления, мембранные модули, измерители проводимости и датчики давления, все из которых требуют многоточечной координации во время работы. Основная задача ПЛК — централизованное управление и логическая блокировка этих устройств.

Через входные порты ПЛК непрерывно собирает различные сигналы:

- Сигналы уровня жидкости: контроль уровней воды в резервуарах сырой воды и резервуарах с продуктовой водой;

Сигналы давления: оценка рабочего состояния насоса высокого давления и пороговых значений безопасности;

Сигналы проводимости: проверка соответствия качества воды.

Выходные порты выдают команды управления на основе логических оценок — такие как запуск/остановка насоса, срабатывание клапанов, дозирование химикатов, обратная промывка и промывка — обеспечивая автоматизированную работу без частого ручного вмешательства.

II. Интеллектуальная блокировка и защита

Управление ПЛК выходит за рамки простых «команд включения/выключения» и включает в себя критическое логическое принятие решений и защитные механизмы.

Когда система обнаруживает низкий уровень воды в резервуаре сырой воды, заполненные резервуары для производства, чрезмерно низкое входное давление или чрезмерную проводимость продуктовой воды, ПЛК немедленно выполняет команды отключения или тревоги, чтобы предотвратить повреждение оборудования или отклонения качества воды.

Одновременно, во время различных рабочих фаз (запуск, промывка, производство, отключение), ПЛК автоматически переключает логику управления для достижения полной автоматизации процесса, значительно повышая надежность и согласованность системы.

III. Удаленный мониторинг и управление данными

С развитием интеллектуальных технологий современные ПЛК часто подключаются к хост-компьютерам или сенсорным экранам (HMI) и могут даже интегрироваться в общесистемные системы централизованного мониторинга зданий или предприятий (SCADA).

Операторы могут просматривать параметры в реальном времени, такие как скорость потока, давление и проводимость, через HMI, удаленно регулировать уставки или просматривать исторические эксплуатационные данные.

Это обеспечивает более интеллектуальную и визуальную эксплуатацию и техническое обслуживание систем RO.

IV. Пример из практики: применение в системе промышленной чистой воды

В проекте подготовки чистой воды для завода напитков Heyue проектная группа использовала ПЛК Siemens S7-1200 для управления всей системой RO. Система включает в себя дозирование химикатов сырой воды, комплекты насосов высокого давления, первичные и вторичные установки RO, резервуары для хранения продуктовой воды и установки рекуперации концентрата.

ПЛК взаимодействует с измерителями проводимости, расходомерами и приводами с переменной частотой через протокол Modbus для выполнения следующих функций:

Автоматически определяет уровень в резервуаре сырой воды для запуска/остановки насоса сырой воды;

Регулирует частоту обратной промывки на основе проводимости продуктовой воды;

Автоматически загружает аварийные сигналы (например, перегрузка по высокому давлению, защита от низкого давления, блокировка мембраны) в HMI;

Поддерживает удаленный мониторинг через Ethernet-соединение с центральной диспетчерской, обеспечивая работу без присмотра.

Результаты применения показывают увеличение экономии воды на 15%, значительное повышение эксплуатационной стабильности и сокращение частоты ручных проверок на 50%.

Заключение:

В системах обратного осмоса RO ПЛК служит не просто «контроллером», а «мозгом» и «хранителем» всей системы.

Он обеспечивает автоматизированную координацию оборудования, защиту и удаленное управление, делая производство чистой воды более эффективным, стабильным и интеллектуальным.

Заглядывая в будущее, с интеграцией IoT и интеллектуального производства, ПЛК будут продолжать играть все более важную роль в автоматизации водоподготовки.