ในอุตสาหกรรมบำบัดน้ำ ระบบ RO (reverse osmosis) เป็นส่วนประกอบสำคัญในการผลิตน้ำบริสุทธิ์ เบื้องหลังระบบทั้งหมดทำงานด้วย “ผู้บัญชาการที่เงียบงัน”—PLC (Programmable Logic Controller) ทำหน้าที่เป็นหน่วยควบคุมหลักและ “สมอง” ของระบบ RO เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เสถียร มีประสิทธิภาพ และปลอดภัยตลอดกระบวนการ

I. ฟังก์ชันหลักของ PLC

ระบบ RO ประกอบด้วยอุปกรณ์หลายอย่าง รวมถึงปั๊มน้ำดิบ ระบบเติมสารเคมี ปั๊มแรงดันสูง โมดูลเมมเบรน มิเตอร์วัดค่าการนำไฟฟ้า และเซ็นเซอร์วัดแรงดัน ซึ่งทั้งหมดต้องมีการประสานงานหลายจุดในระหว่างการทำงาน งานหลักของ PLC คือการควบคุมส่วนกลางและการเชื่อมต่อเชิงตรรกะของอุปกรณ์เหล่านี้

ผ่านพอร์ตอินพุต PLC จะรวบรวมสัญญาณต่างๆ อย่างต่อเนื่อง:

- สัญญาณระดับของเหลว: ตรวจสอบระดับน้ำในถังน้ำดิบและถังน้ำผลิตภัณฑ์;

สัญญาณแรงดัน: ประเมินสถานะการทำงานและเกณฑ์ความปลอดภัยของปั๊มแรงดันสูง;

สัญญาณการนำไฟฟ้า: ตรวจสอบการปฏิบัติตามคุณภาพน้ำ

พอร์ตเอาต์พุตออกคำสั่งควบคุมตามการประเมินเชิงตรรกะ—เช่น การเริ่ม/หยุดปั๊ม การทำงานของวาล์ว การเติมสารเคมี การล้างย้อน และการล้าง—ทำให้สามารถทำงานอัตโนมัติได้โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองบ่อยครั้ง

II. การเชื่อมต่ออัจฉริยะและการป้องกันความปลอดภัย

การควบคุม PLC ขยายไปไกลกว่า “คำสั่งเปิด/ปิด” ง่ายๆ เพื่อครอบคลุมการตัดสินใจเชิงตรรกะที่สำคัญและกลไกการป้องกัน

เมื่อระบบตรวจพบระดับน้ำต่ำในถังน้ำดิบ ถังผลิตเต็ม แรงดันขาเข้าต่ำเกินไป หรือค่าการนำไฟฟ้าของน้ำผลิตภัณฑ์สูงเกินไป PLC จะดำเนินการคำสั่งปิดเครื่องหรือสัญญาณเตือนทันทีเพื่อป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์หรือความผิดปกติของคุณภาพน้ำ

ในเวลาเดียวกัน ในระหว่างขั้นตอนการทำงานที่แตกต่างกัน (การเริ่มต้น การล้าง การผลิต การปิดเครื่อง) PLC จะสลับตรรกะการควบคุมโดยอัตโนมัติเพื่อให้ได้ระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือและความสอดคล้องของระบบอย่างมาก

III. การตรวจสอบระยะไกลและการจัดการข้อมูล

ด้วยการพัฒนาอัจฉริยะ PLC สมัยใหม่มักจะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์โฮสต์หรือหน้าจอสัมผัส (HMI) และอาจรวมเข้ากับระบบตรวจสอบส่วนกลางทั่วทั้งอาคารหรือโรงงาน (SCADA)

ผู้ปฏิบัติงานสามารถดูพารามิเตอร์แบบเรียลไทม์ เช่น อัตราการไหล แรงดัน และค่าการนำไฟฟ้าผ่าน HMI ปรับตั้งค่าระยะไกล หรือตรวจสอบข้อมูลการดำเนินงานในอดีต

สิ่งนี้ช่วยให้การดำเนินงานและการบำรุงรักษาระบบ RO เป็นไปอย่างชาญฉลาดและมองเห็นได้มากขึ้น

IV. กรณีศึกษา: การประยุกต์ใช้ระบบน้ำบริสุทธิ์ในอุตสาหกรรม

ในโครงการเตรียมน้ำบริสุทธิ์สำหรับโรงงานผลิตเครื่องดื่ม Heyue ทีมออกแบบใช้ Siemens S7-1200 PLC เพื่อควบคุมระบบ RO ทั้งหมด ระบบประกอบด้วยการเติมสารเคมีน้ำดิบ ชุดปั๊มแรงดันสูง หน่วย RO หลักและรอง ถังเก็บน้ำผลิตภัณฑ์ และหน่วยกู้คืนสารเข้มข้น

PLC สื่อสารกับมิเตอร์วัดค่าการนำไฟฟ้า มิเตอร์วัดการไหล และไดรฟ์ความถี่แปรผันผ่านโปรโตคอล Modbus เพื่อดำเนินการฟังก์ชันต่อไปนี้:

กำหนดระดับถังน้ำดิบโดยอัตโนมัติเพื่อทริกเกอร์การเริ่ม/หยุดปั๊มน้ำดิบ;

ปรับความถี่การล้างย้อนตามค่าการนำไฟฟ้าของน้ำผลิตภัณฑ์;

อัปโหลดสัญญาณเตือนข้อผิดพลาดโดยอัตโนมัติ (เช่น โอเวอร์โหลดแรงดันสูง การป้องกันแรงดันต่ำ การอุดตันของเมมเบรน) ไปยัง HMI;

รองรับการตรวจสอบระยะไกลผ่านการเชื่อมต่อ Ethernet ไปยังห้องควบคุมส่วนกลาง ทำให้สามารถทำงานได้โดยไม่ต้องดูแล

ผลการใช้งานแสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้น 15% ในการประหยัดน้ำ ปรับปรุงเสถียรภาพในการดำเนินงานอย่างมาก และลดความถี่ในการตรวจสอบด้วยตนเองลง 50%

บทสรุป:

ในระบบ reverse osmosis RO PLC ทำหน้าที่ไม่เพียงแต่เป็น “ตัวควบคุม” เท่านั้น แต่ยังเป็น ‘สมอง’ และ “ผู้พิทักษ์” ของระบบทั้งหมด

ช่วยให้สามารถประสานงานอุปกรณ์อัตโนมัติ การป้องกันความปลอดภัย และการจัดการระยะไกล ทำให้การผลิตน้ำบริสุทธิ์มีประสิทธิภาพ เสถียร และชาญฉลาดมากขึ้น

เมื่อมองไปข้างหน้า ด้วยการรวม IoT และการผลิตอัจฉริยะ PLC จะยังคงมีบทบาทสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ ในระบบอัตโนมัติในการบำบัดน้ำ