智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)分析

摘 要：在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，智能化、自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用于水處理的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了水處理的科技化、現(xiàn)代化，提高水處理的工作效率和反滲透設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了恒定壓力調(diào)節(jié)的無(wú)人化，能夠利用計(jì)算機(jī)等設(shè)備對(duì)水處理的過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)、全程的監(jiān)測(cè)。文章介紹了智能化水處理設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成，分析了智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)中主要設(shè)備的工作特點(diǎn)，并提出了智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用，以期提高智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：智能化；水處理；自動(dòng)化系統(tǒng)；構(gòu)成；特點(diǎn)；應(yīng)用

伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人民生活條件的改善，人們對(duì)于水質(zhì)的要求標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高。水是人類必需的資源之一，與人們的生活、生產(chǎn)活動(dòng)緊密相連，水處理的效率高低關(guān)系到社會(huì)生產(chǎn)、人民生活的順利順利與否。為了提高水處理的有效性，必須充分認(rèn)識(shí)智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成，了解智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)，明確智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣和普及。

1 智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成

智能化處理設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)由六大部分組成：設(shè)備工藝系統(tǒng)、信號(hào)采集系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和人機(jī)界面[1]。

1.1 設(shè)備工藝系統(tǒng)

完整的設(shè)備工藝系統(tǒng)囊括了機(jī)械、活性炭、精密三個(gè)類型的過(guò)濾器，反滲透的高壓泵和膜堆主體，還有多種水泵、閥門(mén)和消毒儀器。設(shè)備工藝系統(tǒng)是指依據(jù)客戶的具體需求實(shí)施的水處理、給水和其他的設(shè)備工藝。

1.2 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)由可編程控制器、變頻器、閥門(mén)電動(dòng)裝置和控制回路組成。控制系統(tǒng)是水處理、給水等工藝設(shè)備的主要控制回路，它的主要作用是實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)換、運(yùn)作等。

1.3 信號(hào)采集系統(tǒng)

信號(hào)采集系統(tǒng)的主要功能是收集所有水處理的設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，促進(jìn)PLC與調(diào)頻器分析數(shù)據(jù)（水質(zhì)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、水泵頻率、流量、時(shí)間等等）的順利進(jìn)行。

1.4 保護(hù)系統(tǒng)

保護(hù)系統(tǒng)就是當(dāng)整個(gè)水處理系統(tǒng)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)實(shí)行中斷或者排放介質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自我保護(hù)的目的。

1.5 操作與人際界面系統(tǒng)

操作系統(tǒng)和人機(jī)界面系統(tǒng)重要是由工作人員對(duì)系統(tǒng)的開(kāi)關(guān)、儀表、視窗等等進(jìn)行操作，這兩個(gè)系統(tǒng)可以說(shuō)是整個(gè)智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的“軀干”。

2 水處理自動(dòng)化系統(tǒng)中主要設(shè)備的工作特點(diǎn)

2.1 PLC的特點(diǎn)

PLC是智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的“司令部”，它是以微電腦為核心，在自動(dòng)化控制過(guò)程中使用的設(shè)備，能夠在不觸動(dòng)線路和程序的前提下革新技術(shù)，有效促進(jìn)電腦軟件優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，一方面可以軟化硬件，提升水處理的信效度和能動(dòng)性；同時(shí)，PLC采用的模塊式結(jié)構(gòu)，便于安裝，較布線控制邏輯優(yōu)勢(shì)更加明顯[2]。除此之外，還可以在系統(tǒng)線路保持不變的前提下，通過(guò)改變PLC的程序調(diào)節(jié)整個(gè)水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的邏輯、順序和原定數(shù)據(jù)。

2.2 變頻器的特點(diǎn)

智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的變頻器，綜合了微電子、電力電子等多種技術(shù)，調(diào)速性能高，微處理機(jī)的加入使得水處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。其軟啟動(dòng)和軟中斷實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的自我保護(hù)，而且操作簡(jiǎn)便，大大提高了水處理的效率[3]。變頻器是反滲透設(shè)備的水泵啟動(dòng)設(shè)備，能夠算數(shù)、調(diào)整、通信，還具備PLC的少數(shù)作用，可以依據(jù)之前設(shè)置的指令，按照各點(diǎn)的反饋信息及時(shí)調(diào)整工作狀態(tài)。在反滲透系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，可以利用變頻器來(lái)調(diào)節(jié)膜的壓力上升速度，保障反滲透設(shè)備的正常運(yùn)作。

3 應(yīng)用智能化水處理設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的意義

伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于用水?dāng)?shù)量和用水質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，為了滿足當(dāng)下社會(huì)生產(chǎn)與人民生活對(duì)用水需求，必須提高水處理的效率，現(xiàn)代化、高效率的智能化水處理設(shè)備自動(dòng)化恰恰能夠解決這一問(wèn)題。同時(shí)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)背景下，水處理廠之間的競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越激烈，應(yīng)用智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)是促進(jìn)水處理廠自身發(fā)展、提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的必然要求。

由此可以看出，在水處理時(shí)運(yùn)用智能化自動(dòng)化系統(tǒng)，提高水處理的效率已經(jīng)成為水處理企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

4 智能化水處理設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

4.1 通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置

我國(guó)的水處理自動(dòng)化系統(tǒng)大多使用監(jiān)控總中心、區(qū)域分中心和監(jiān)控站的等級(jí)管理機(jī)制。但是監(jiān)控站難以實(shí)現(xiàn)直控水處理工廠外的設(shè)備，因此往往將監(jiān)控系統(tǒng)劃分為信息層、控制層和設(shè)備層。信息層目前主要采用以太網(wǎng)進(jìn)行各個(gè)廠家設(shè)備的信息傳遞，還在原有基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了一些實(shí)效性更好的產(chǎn)品?？刂茖邮窃谒淼绤^(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，且因?yàn)椴捎昧藰?biāo)準(zhǔn)總線實(shí)施組網(wǎng)工作，提高了信息傳遞的實(shí)時(shí)性和兼容性，有助于監(jiān)控系統(tǒng)的延伸[4]。這幾年，在廣泛使用以太網(wǎng)的大背景之下，各個(gè)水處理廠對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的使用與否的爭(zhēng)議越來(lái)越大。以太網(wǎng)在訪問(wèn)形式并不及現(xiàn)場(chǎng)總線的效果好，故而當(dāng)前還不能讓以太網(wǎng)完全取代現(xiàn)場(chǎng)總線。在以后的控制層設(shè)置上，最好是運(yùn)用穩(wěn)定性較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，同時(shí)進(jìn)一步研究、探索、創(chuàng)新、開(kāi)拓以太網(wǎng)，進(jìn)一步提高以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。

4.2 智能化水處理設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)控

在智能化水處理設(shè)備區(qū)域監(jiān)控分中心中，安置多個(gè)工控機(jī)，分別對(duì)水處理廠的調(diào)動(dòng)系統(tǒng)、加氯間、濾站以及水泵房進(jìn)行實(shí)時(shí)全面的檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)水處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的問(wèn)題、反饋各個(gè)設(shè)備的信息、解決自動(dòng)化系統(tǒng)中存在的問(wèn)題[5]。

4.3 PLC的選擇

PLC是智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的核心，PLC的選擇關(guān)系到水處理的質(zhì)量和效率，因此，在使用智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)，一定要選擇高性能的PLC，切實(shí)保障PLC可以實(shí)現(xiàn)集中或獨(dú)立的工作方式，尤其是能夠在單獨(dú)控制之時(shí)，確保與其他控制器進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)采集、互換、保存、分析、處理[6]。根據(jù)智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的功能和運(yùn)作情況，選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備，尤其是在較差的外部環(huán)境之下或者是一些大規(guī)模的水處理工廠，必須選擇一些諸如2Quantom系列的高性能PLC。在一般環(huán)境下或者是小規(guī)模的水處理工廠，可以選用諸如Quantom140這類的PLC，進(jìn)行水處理現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控，可以支持水處理廠中的以太網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場(chǎng)總線，提高自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)放性和融合性。

5 結(jié)束語(yǔ)

智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于提高水處理的效率，實(shí)現(xiàn)水處理廠自身的發(fā)展、提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有非常重要的意義。同時(shí)利用智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)，也是社會(huì)生產(chǎn)和人民生活對(duì)用水?dāng)?shù)量和質(zhì)量要求提高的必然要求。因此，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，要提高對(duì)智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，明確智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，把握好智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，將智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到水處理的過(guò)程中來(lái)，充分發(fā)揮智能化水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：張洪亮，身份證號(hào)：330683198406258412