前言：在经济飞速发展的当今时代，城市规模不断扩大，城市人口也大幅度增加，这给用水带来了极大压力。居民对于用水的要求也不断提升，传统的供水处理系统已经无法再满足要求。想要满足居民需求，保证供水质量，就需要供水企业重新设计供水系统，提升水处理效率，这样才能提升服务质量。在当今时代，以PLC为核心，构建一套电子自动化水处理系统能够提升水处理质量，确保供水稳定。但该系统构建有着一定困难，这给相关工作人员开展工作带来了一定挑战。

一、PLC的概念及特点

PLC是一种编程逻辑控制器，其采用了可编程的存储器，能够按照用户预先设计的程序进行工作。通过输入命令，就能控制机械的生产状态，在PLC控制系统下，部分机械设备能够根据预先设置的程序动态调整自身运行状态，实现自动化。

PLC技术应用较为简单，多数工作人员在经过简单培训后就能够掌握系统应用方法。同时，该技术也能在不同电气控制环境下良好运行。同时，PLC的系统架构也能够根据实际需求动态调整，大型PLC系统具有运算速度快、容量大等特点，而小型PLC系统则有着安装方便、体积小、能耗低等特点。PLC系统还有着较强的抗干扰能力，同时还配备了预警系统，能够满足绝大多数用户的实际需求。具有应用范围广、适应性强等诸多优点。PLC系统在设计时一般采用存储逻辑性方法，这使得其设计和连线时间较短，并且由于其结构较为简单，其维护难度也较低，这一定程度上节约了维护成本^[1]。

二、水处理自动控制系统要求

1、系统控制

控制系统可以通过对应技术实现自动与手动之间的转变，从而满足不同条件下的实际工作需求。通过对电气自动化系统预设一些程序，就能够实现自动改变工作模式，让整个机械设备运行更加科学化和准确化。系统控制功能应该具有较多功能，不仅需要能够根据实际情况合理、快速、准确的调整工况，还要对设备运行情况进行实时监测，及时发现可能存在的设备故障问题，从而提前解决故障，避免对供水质量造成影响。

同时，通过良好的系统控制，工作人员也能提前发现水处理存在的一些问题，这也能让工作人员及时发现设备可能存在的运行问题，这才能及时解决问题，提升水处理质量。

2、系统报警和保护

在供水处理时，系统需要根据情况合理的调整水位，确保水位始终处在正常范围。一旦出现水位异常等问题，系统应该及时发出警告，并开启自我保护，通过一些手段改善目前情况。例如，当水压过高时，系统应该主动发出报警提醒工作人员当前水压过高，同时开启自我保护模式，通过一些技术手段降低设备中的水压，避免引发安全事故或是导致设备损坏。

三、以PLC为核心的电气自动化水处理系统设计思路

1、现场总线监控

现场总线是实现现场设备与中控系统连接的重要设备，能够实现两者之间的连接。基于现场总线技术的监控方式能够让系统设计变得更加开放、实用、安全，同时也能对各模块运行进行有效隔离，从而减少系统维护需要做出的投入，降低后续维护和监控成本。现场总线监控目前被广泛应用于自动化领域，具有良好的科学性和创新性，能够有效对电子自动控制系统进行监控，提升电气自动化水处理系统工作质量和效率。

2、集中监控

在开展系统设计时，要考虑设备全面监控，这才能确保设备运行始终处在稳定状态。实现集中监控能够大幅度降低维护难度，降低维护成本。同时也能够保证系统运行质量，及时发现一些可能存在的故障，这不仅能保证供水质量，还能降低出现安全事故的风险。但这种方式会大量增加系统的工作量，会对其数据处理速度造成影响，如果使用的设备性能不足，可能会导致设备运行较为卡顿，一定程度上影响工作质量。

3、同步开断

在设计时，要重视电路开合控制内容，确保其能够实时、准确的进行操控。通过系统来控制开关，能够避免引发电压过大等问题，这一定程度上能够降低成本，同时还能降低由于电压不稳、电流过大等因素带来的安全风险。由于自动系统的控制，能够降低变压器成本，这一定程度上提升了电气自动化控制系统的经济性。

四、以PLC为核心的电气自动化控制水处理系统设计

1、硬件设计

PLC电气自动化控制水处理系统需要性能足够的硬件支撑。由于需要对大量数据进行处理和储存，这对硬件设备性能有着较高要求，如果处理器性能较差，就可能会导致系统卡顿、处理缓慢等问题出现。这一定程度上也会影响系统运行效率和精度，一旦硬件性能不足，其运算效率会大幅度降低，同时还可能会出现运算错误的情况，这就可能会导致系统错误显示数据或是直接向设备下达指令，从而影响到供水设备的正常运行。

例如，在处理信息数据时，由于处理器性能不足，在处理大量设备时出现了逻辑错误。系统错误的开启了降压处理，这就可能会导致原本正常的水压大幅度降低，从而影响正常的供水。因此，为了保证供水质量，就需要根据实际需求购置对应性能的硬件设备。在设计系统之前，工作人员应该对供水需求、供水量等参数指标进行合理的分析、计算、评估，这样才能确保硬件设备满足要求。在设计时，还应该尽可能保留余量，为后期的拓展提供一定的空间^[2]。

2、软件设计

在开展以PLC为核心的电气自动化控制水处理系统设计时，要确保软件设计具有合理性，否则在后期运行时就可能会产生各种问题，难以保证整个系统高效运行，甚至可能会引发一些安全问题。在设计系统时，应该全面考察各项内容，并根据硬件性能来对软件进行针对化开发，这样才能保证硬件和软件兼容，确保能够发挥出最佳性能。在设计时，还应该对涉及所有内容进行考虑，尽可能采取模块化设计方式，这能够一定程度上保证其具有可拓展性，便于后期的优化革新。设计人员还应该充分考虑到供水工作的流程和内容，保证系统设计能够面面俱到，同时对一些较常见的问题进行针对性解决，这一定程度上能够规避后期系统运行过程中可能出现的软件故障。

在开展软件设计工作时，要遵循软件设计的基本原则，按照科学有序的方式开展设计工作。在设计之前要先确定软件架构，并根据架构层来开展设计工作。在设计时，要保证每一层都符合设计要求，并能够与其他层契合，这才能确保系统性能。同时，设计人员要保证系统具有可优化性，尽可能采用全新的架构，这不仅能保证其具有良好的工作效率，也能保证系统在后期具有良好的优化空间。在设计时，设计人员要尽可能精简代码，一些冗杂代码应该及时删除，避免过多冗杂代码影响系统运行效率。同时，这些冗杂代码也会一定程度影响到系统后期的维护更新，这对于系统运行会造成不良影响^[3]。

3、通信方式

选择正确的通信方式能够对电气自动化控制水处理系统工作产生较大的积极影响。在良好的通信系统加持下，系统内部各项功能能够更高效的协同，这能有效降低后期运行出现的故障率。同时，在提升其控制能力后，也能让系统运行变得更加高效，一定程度上提升运行效率，降低运行成本。

在应用了良好的通信系统后，整个电气自动化控制水处理系统的工作效率得到了大幅度提升，并且能够为工作人员提供更加便利的服务，工作人员能够更便捷的操作系统，甚至实现一键控制系统，这对于保障系统运行质量有着十分重要的作用^[4]。

五、以PLC为核心的电气自动化控制水系统的应用策略

1、强化PLC控制系统信号输入可靠性

在处理水的过程中，要保证水处理系统中各个设备都处在良好的运行状态，这就要求系统必须具备良好的全天候监测能力。通过传感器能够不断收集系统中各项设备的运行状态，并将这些数据传输到系统之中，工作人员就能根据这些数据信息来判断设备是否存在运行异常问题，一定程度上规避可能存在的设备故障风险。同时，良好的监测功能也能避免在出现设备损坏后导致信息中断的情况，这也能避免设备在故障后依然维持原本的状态运行，导致设备严重损坏，甚至引发安全事故的情况出现。

在应用该系统时，一定要加强其模块化设计，保证信息传输的稳定性，这不仅能保证系统运行具有稳定性，降低出现错误的风险，还能确保所有信息能够正确反馈，为工作人员做出正确判断提供帮助，保证水处理系统稳定运行^[5]。

2、完善PLC电气控制系统的预警功能

完善PLC电气控制系统的预警功能对于保障PLC系统稳定运行有着重要作用。PLC电气控制系统结构虽然简单，但其中仍然包含了大量的设备，产生的数据信息量也十分庞大，如果缺乏良好的预警功能，仅凭工作人员依靠经验和专业能力对其运行状态进行预警远远不够。设计人员在设计系统时，一定要保证系统具有良好的可靠性，同时要具有人性化等特点。系统设计应该结合实际情况进行，在设计时要充分考虑企业需求，并根据硬件情况、运行条件、环境情况构建出一套完整的系统，其预警系统更是要具有智能化、一体化等特点，这样才能保证水处理过程能够得到良好的监督、控制，避免出现各种问题影响到水处理效率和质量。

预警功能还应该包含记录功能，在系统监测到设备存在运行异常后，应该及时报警。之后工作人员就可以根据数据对设备进行检查、修复。同时，对于一些长期缺乏维护的设备，预警系统也应该发挥作用，实时对这些设备的运行情况进行监测，一旦发现长时间缺乏维护，也要通过预警系统向工作人员预警，并提供缺乏维护的时长，这样才能保证设备始终处在良好的运行状态。同时，预警系统记录设备故障情况、维修情况，在点开记录后就能查询该设备的故障原因、修复情况，这对水处理设备的安全使用具有良好作用。

预警功能还应该具有良好的拓展性，随着工作时间增长、工作量增大，企业可能会增加一些设备。如果预警功能缺乏拓展性，就可能会导致新设备无法正常接入系统之中，预警系统无法对新设备开展全天候监控，这就导致这些设备出现故障时工作人员无法得知，从而影响到供水质量^[6]。

3、提升工作人员综合素质

良好的系统也需要具有专业素质的工作人员来操作。虽然PLC系统操作较为便捷，但不经过专业培训，仍然可能会出现操作错误等问题，而一旦操作错误就可能会引发系统故障或是直接导致设备损坏。因此，企业在建立一套完善的PLC系统后，应该招聘一些具有专业技术的工作人员，同时对现有工作人员开展专业技能培训，让工作人员具备良好的PLC电气自动化控制技能，能够高质量的操作系统。

同时，企业可以建立一套完善的奖惩制度，鼓励工作人员积极探索PLC系统，推动PCL电气自动化控制水系统的开发创新，并且加强工作人员的工作热情和工作积极性。在平时工作中，企业还应该让工作人员理解系统良好运行对供水质量产生的影响，确保工作人员在工作中始终具有良好的责任感，这能一定程度上避免由于马虎引发的操作错误^[7]。

结语：以PLC为核心的电气控制水处理系统对于保障供水质量、供水效率有着十分重要的作用，一旦系统出现问题，就会影响到居民的正常生活。因此，企业必须对系统进行深入的研究和探索，从硬件、软件等各方面提升系统运行效率和质量，保障系统能够高质量运行。在设计系统过程中，设计人员要结合实际情况开展设计工作，尽可能遵循系统设计要求和系统设计原则，并充分考虑一些外部影响因素，这样才能保证设计质量，确保系统在后期运行过程中便于维护，也能具有良好的优化性和拓展性，为供水质量打下坚实基础。

参考文献：

[1] 徐焕宇.基于PLC的电气自动化控制水处理系统设计[J].造纸装备及材料, 2022, 51(10):40-42.

[2] 梁阳升.基于PLC的电气自动化控制水处理系统研究[J].城市建设理论研究(电子版), 2023(24):1-3.

[3] 黄海荣.PLC的电气自动化控制水处理系统研究[J].电子制作, 2023, 31(16):118-120.

[4] 汤镇中.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探究[J].科学与信息化, 2019(30):1.

[5] 冯国卫.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探讨[J].探索科学, 2021(2):114-114.

[6] 徐腾飞.基于PLC的电气自动化控制水处理系统探讨[J].安防科技, 2020, 000(014):P.188-188.

[7] 孙泉.PLC的电气自动化控制水处理系统探讨[J].冶金与材料, 2022(002):042.