從當前城市的給排水系統設計來看，給排水系統面臨長期的污水處理考驗，如果其中缺乏比較專業全面的實施和維護技術，會使得整體給排水系統的自動化控制很難得到理想的污水處理效果。PLC控制器的良好性能優勢和高效數據處理能力，使城市給排水系統的智能化水平得到很大的提升。

1、關于PLC的基本介紹

PLC是以計算機應用為基礎的一種智能化控制儀器。隨著當前現代計算機信息技術的不斷發展，各行業也在各自的經營中提升了對系統運行的自動化和智能化發展要求，這正好適應了當前PLC的不斷技術進步，為其提供了廣闊的市場環境。這種可編程的控制器以其靈活的可操作性和比較高效精準的信息處理技術，在城市給排水系統控制方面成為不可替代的一部分。PLC技術在給排水系統中的應用，通過簡單的管線連接來進行可編程控制器的控制。能夠有效的解決各類管線問題，避免其布置工作過于復雜。

2、城市的給排水系統組成

城市的給排水系統設計以給水系統和排水系統設計兩個系統為主。給水系統的主要設備有給水水泵、水箱及輸水管道、配水管網及壓力變送器、脈沖水表等。在水量控制方面，以單臺或者多臺的變頻切換，來實現恒壓供水同時以脈沖式水表計量的合理程序設置來進行水量計取。而城市的排水系統主要有排水管道、污水坑、排水泵及液位傳感器等基本構件組成。借助可編程的邏輯控制器來實現對污水坑或者污水箱的水位監測，并進行排水泵的自動啟停控制。

3、PLC系統的基本結構及功能實現

3．1 PLC系統的基本結構簡析

基于PLC的自動控制系統在其結構組成上，主要有數據自動控制模塊、數據采集模塊及通訊接口和動態數據顯示及預警記錄系統等。

(1)系統的控制系統設計以PLC機架，cpu，模擬量輸入及通訊等幾大模塊組成。PLC自動控制系統的數學模型搭建要結合水倉水位、井下的電負荷高低值、供電部門不同谷段的電價時間段等因素進行綜合考慮。來完成水泵調度、停水泵的控制指令等工作;
(2) 系統的數據采集。數據的自動采集一般借助PLC達到，PLC模擬塊通過不間斷的水倉水位測試來實現水位變化信息處理和特定水尾塅的水位上升速度及供水井涌水量。數據自動采集以模擬量和數字量數據兩種為主，模擬量主要進行水倉水位、電機溫度及排水管流量監測。數字量以斷路器及電抗器等各種設備狀況，工作狀態的數據采集;
(3) 系統的通訊接口設置，PLC與觸摸屏之間的通訊是建立在通訊接口及通訊協議上的，將機組工作狀態及參數傳輸至觸摸屏來實現數據的實時顯示。同時觸摸屏的操作指令也可以回傳到PLC，來實現水泵運行的掌控。并且PLC和供水井穩定監控形成互聯網，為工作人員提供對排水體系設備的數據和狀況監測。為排水系統及時進行生產決策提供依據，并就故障點及時的提醒相關工作人員;
(4) 多泵輪換工作控制。有效的避免備用泵與其他電氣設備的管路長時間不用而出現電機及一些設備的故障及損壞，在PLC系統中設置了5臺泵來進行自動工作控制。控制程序能夠把水泵啟停次數及運行時長等參數進行準確的數據統計和累計，系統的運行數據就按照以上參數進行設定，確保每個水泵和管路能夠處于均勻的應用率分配。

3．2 PLC的系統功能實現

(1) PLC的控制形式主要是通過集成的模塊化結構來實現程序控制。在一般的應用過程中，通常是借助系統結構作為基礎來進行數據信息的分段處理和測試，且以這種分段運行的控制為基礎方式;
(2) 在進行系統參考水位和壓力的相關控制時，通過水泵之間的自動工作轉換，來確保水泵在運行中具有一定的間歇，從而能夠有效的提升水泵的使用壽命;
(3) PLC系統能夠以投入運行泵組為參考，自動的啟用就近的真空泵，當程序設定滿足不了真空度時，就會啟動備用真空泵;
(4)系統的參考電網負荷要遵循"避峰填谷"原則，來進行水泵的停開控制，從而確保以電網信息的恰當應用來提升供水井電網運作效率;
(5)PLC能夠自動的進行水位信號的檢測，并計算水位水段的上升速度以確定供水井涌水量，恰當的進行水泵的運行調度。

4、PLC在城市給排水系統控制中的基本應用

4．1 PLC在城市給水系統中的應用

借助PLC的可編程邏輯控制技術，使得城市給排水系統的供水管道壓力得到了一定范圍內的有效控制。當供水管道內的程序將管道壓力值設置的低于給水泵管道壓力時，城市的生活給水系統就處于單泵變頻的工作模式。這種工作狀態下，當終端用戶的用水需求加大時，或者輸水管道的壓力值低于設定值，這時的PLC控制器將持續發展指令，將生活給水水泵從單泵變頻狀態切換為工頻運行狀態。同時，生活給水水泵從關閉狀態轉變為變頻啟動狀態。也就是說，通過PLC的智能邏輯控制調控，管道壓力能夠達到程序可控級別的供水管道壓力值。

4．2 PLC在城市排水系統中的應用

城市的排水系統控制來說，特別是作為合流制泵站來說，其既要滿足城市污水的及時高效排出需求，還要能夠及時的進行雨季雨水的排出。在這種情況下使用PLC，就可以依據該城市多年的污水排放量和雨水排放量來進行城市排水量的相對準確估算。然后在通過可編程的PLC邏輯控制設置，實現排水系統中雨水與污水的分流排出設置。當雨水循環使用且水位較高而無法及時排除時，PLC還能夠對這些信息發出及時的預警提示。

5、PLC應用于城市給排水系統中的設計規劃

5．1 進行生活給水的恒壓設計控制

通過PLC的模擬量，可以進行以PIDS程序為主的編程控制算法，然后在通過PLC的可編程控制變頻器設備，保持生活給水的穩定供水壓力。在整個生活給水系統的編程中主要是以程序的調用模式，其中的主程序調用控制主要通過以下方式來實現: 先將控制變頻恒壓供水的主程序啟動起來，然后再講給水計量程啟動。同時調取控制算法PID 的程序初始值，并編制故障預警及報警程序。賦予水泵變頻頻率一個初值，啟動相關的變頻給水泵。實現以PID的恒壓供水以及智能控制變頻與工頻的工作轉換。

5．2 給排水水量計算的設計控制

當前的城市給排水中用到的水表以脈沖式為主，在進行計水表的累積計量程序設置時，可以將排水量轉換為水表開關信號，然后再借助轉換電路實現開關信號向脈沖信號的轉換。脈沖信號以輸出端與PLC的輸入端相連，通過PLC控制器的內部編程來實現水量的累積計量和信息實時傳輸。

5．3 上位計算機的組態監控設計

力控組態軟件是PLC上位機組態監控中的常用軟件。這個軟件主要是借助計算機的數據采集和監控過程，來進行以數據收集為主的設備監測和設備組合。從而形成以客戶需求為目標的監控系統。另外，這種軟件能夠以高度的集成和可視化程序開發環境，來提升面向客戶的導航及工具。

在城市的給排水控制系統建設中，通過PLC來實現給排水設備的全程自動化控制，并通過其中的先進通信技術來進行監視信息和狀態的及時傳送，從而能夠提升城市給排水的智能化變頻控制手段和水量計費功能。同時PLC組態的運行中，還能夠以其高端的控制程序來實現對水管壓力，計量水表累積數據及污水坑液位高低等數據的顯示和控制閥門的狀態顯示。并可以實現2臺水泵運行狀態切換。提升了整體城市給排水系統以計算機為基礎的綜合排水控制水平，從而得到了廣泛的應用。