現(xiàn)代自來水廠自動化控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

摘 要：水是人類生存發(fā)展不可缺少的基本資源，人類每天都要喝水，一個(gè)人每天水的正常攝取量最低是1200毫升。自來水廠是滿足人們用水需求，為人們提供供水服務(wù)的重要基礎(chǔ)性設(shè)施，發(fā)揮著重要社會職能。近些年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人口數(shù)量增多，社會用水需求量不斷增長，使得自來水廠生產(chǎn)運(yùn)營管理難度越來越大。為提高自來水廠管理控制水平，應(yīng)積極融入自動化技術(shù)，設(shè)計(jì)自動化控制系統(tǒng)，以提高自然水廠運(yùn)營效率。文章將針對現(xiàn)代自來水廠自動化控制系統(tǒng)展開研究和分析，以促進(jìn)我國自來水廠逐步走向自動化運(yùn)營。

關(guān)鍵詞：自來水廠；自動化控制；控制系統(tǒng)；系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

引言

若人不能攝取足夠地水分就會口干舌燥身體不適，各項(xiàng)機(jī)能出現(xiàn)異常，嚴(yán)重缺水甚至?xí)霈F(xiàn)生命危險(xiǎn)，因脫水而死。人對水的攝取量將直接影響身體的新陳代謝、呼吸系統(tǒng)、分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、血液循環(huán)等多個(gè)方面身體機(jī)能。水是人類身體中化驗(yàn)反應(yīng)的媒介，是體內(nèi)各種營養(yǎng)素和物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠脚_，是保障身體正常運(yùn)作的基礎(chǔ)。自來水廠為人們用水提供著服務(wù)，滿足著人們用水需求。但隨著城市化進(jìn)程的加快，傳統(tǒng)供水控制系統(tǒng)已無法滿足現(xiàn)代化快節(jié)奏的生活與企業(yè)運(yùn)作用水需求，引進(jìn)自動化控制系統(tǒng)，提高供水質(zhì)量勢在必行。

1 現(xiàn)代自來水廠自動化控制系統(tǒng)特點(diǎn)與功能

現(xiàn)代自來水廠指具有一定水生產(chǎn)設(shè)備，能按照相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)完成自來水生產(chǎn)過程，并且其水質(zhì)符合一般生產(chǎn)用水和生活用水要求的企業(yè)，主要從事水生產(chǎn)、水銷售，為人們提供供水服務(wù)，滿足人們用水需求[1]。毫無疑問自來水廠擔(dān)負(fù)著重要社會職能，影響著城市供水，影響著供水質(zhì)量，若自來水廠控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題，不僅會影響供水質(zhì)量，甚至?xí)绊懰|(zhì)，給居民生活造成不便。當(dāng)前傳統(tǒng)自來水廠控制系統(tǒng)已無法滿足供水需求與行業(yè)發(fā)展需求，很多自來水廠開始引進(jìn)自動化控制系統(tǒng)，以此提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，全面提升水質(zhì)[2]。自來水廠自動化控制系統(tǒng)融入了智能控制技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，PLC技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整個(gè)控制系統(tǒng)由：中央控制站、現(xiàn)場控制總線、電氣設(shè)備、PLC可編程邏輯控制器組成，通過該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)信息化智能生產(chǎn)控制。而且該系統(tǒng)具有故障檢測功能與系統(tǒng)狀態(tài)檢測功能，能實(shí)時(shí)對設(shè)備和系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行檢測，及時(shí)反饋故障問題，降低故障率，提高生產(chǎn)水平，節(jié)約運(yùn)維成本，避免故障點(diǎn)擴(kuò)大[3]。而且自動化控制系統(tǒng)，控制精度高，邏輯判斷能力強(qiáng)能根據(jù)實(shí)時(shí)生產(chǎn)情況，自動做出控制決策。因此，現(xiàn)代自來水廠生產(chǎn)經(jīng)營中應(yīng)積極運(yùn)用自動化控制系統(tǒng)，進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)改革創(chuàng)新。

2 現(xiàn)代自來水廠自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

通過前文分析可知道，自動化控制系統(tǒng)在自來水廠生產(chǎn)控制中應(yīng)用的重要意義。從現(xiàn)代自來水廠自動化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)思路來看，系統(tǒng)控制基本單元應(yīng)能實(shí)時(shí)對運(yùn)行工況進(jìn)行控制，對設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，對設(shè)備故障進(jìn)行檢測，并自動生成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)信息，且所生成信息具有直觀性、可視性，能進(jìn)行顯示輸出，能為生產(chǎn)操作控制提供依據(jù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，要保證結(jié)構(gòu)靈活性與兼容性，應(yīng)采取模塊化設(shè)計(jì)思路，從而降低設(shè)計(jì)難度和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成本，主要模塊應(yīng)包括：中央控制模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、控制命令執(zhí)行模塊、工作站模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、故障診斷與報(bào)警模塊等等，涉及到的子系統(tǒng)包括：儀表系統(tǒng)、加藥控制系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、總線系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)、流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)等等。各模塊與各子系統(tǒng)間應(yīng)有良好兼容性，以保證系統(tǒng)良好運(yùn)行，通過各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸，發(fā)送控制指令，對生產(chǎn)工藝和流程進(jìn)行自動化控制。

從流量調(diào)節(jié)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，該系統(tǒng)應(yīng)能根據(jù)控制指令及PLC控制編程條件，設(shè)置流量定值目標(biāo)，自動對流量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，同時(shí)要滿足準(zhǔn)確性要求，能準(zhǔn)確控制流量。而加藥控制子系統(tǒng)，應(yīng)能根據(jù)系統(tǒng)指令，自動對藥液濃度、配藥參數(shù)進(jìn)行自動控制和調(diào)節(jié)，保證加藥符合預(yù)期目標(biāo)，使水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，避免資源浪費(fèi)。配電子系統(tǒng)應(yīng)能夠根據(jù)生產(chǎn)需要，自動選擇適合功率，主動進(jìn)行無功補(bǔ)償，調(diào)節(jié)電壓、電流，保證各類儀表與設(shè)備保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，降低故障率。具體系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)中，不僅要考慮到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與功能性，還要保證系統(tǒng)先進(jìn)性、可靠性、可拓性。保證系統(tǒng)先進(jìn)性，能提高生產(chǎn)水平，保證系統(tǒng)控制性能，避免自動化系統(tǒng)過早更新?lián)Q代，導(dǎo)致資源和投資浪費(fèi)，增加運(yùn)維成本。而可靠性是自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用的前提，若系統(tǒng)無法保證可靠性，時(shí)常發(fā)生系統(tǒng)崩潰或誤動現(xiàn)象，必然對自來水廠正常生產(chǎn)造成影響，影響正常供水?？赏匦允侵赶到y(tǒng)應(yīng)預(yù)留升級空間，能進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)升級。在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)升級，能降低升級成本。因此，自來水廠在進(jìn)行自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)合理選擇設(shè)計(jì)方案，做好系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證可行性和合理性。

3 結(jié)束語

人類離不開水，水是人類生存的重要物質(zhì)資源，加強(qiáng)自來水廠建設(shè)，保障供水質(zhì)量和水平具有重要意義。傳統(tǒng)自來水廠控制技術(shù)已難以適應(yīng)用戶需求和市場要求。因此，自來水廠應(yīng)積極進(jìn)行技術(shù)改革創(chuàng)新，在控制系統(tǒng)中融入自動化控制技術(shù)，進(jìn)行自動化生產(chǎn)控制，以提高水廠效率和水平，降低自來水廠運(yùn)維成本，提高供水質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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