淺談電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用

李煒

【摘要】：隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的不斷推進(jìn)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來越廣泛。因此，本文對(duì)供水模式展開討論，分析電氣自動(dòng)化技術(shù)在供水中的應(yīng)用，并提出切實(shí)可行的解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】：電氣自動(dòng)化；控制系統(tǒng)；水廠；應(yīng)用

1、當(dāng)今自來水廠自控系統(tǒng)的主要內(nèi)容

1.1當(dāng)前水廠采用自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式

信息化的社會(huì)大背景下，自來水廠采取的也是全自動(dòng)化控制。其自控流程由三個(gè)主要方面組成，即數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、監(jiān)視控制系統(tǒng)以及集散型控制系統(tǒng)，總的來說是個(gè)人計(jì)算機(jī)與可編程邏輯控制器構(gòu)成的系統(tǒng)。而每個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中都有其自身的優(yōu)點(diǎn)和缺陷。例如，SCADA系統(tǒng)具有組網(wǎng)范圍大和通訊方式靈活的優(yōu)點(diǎn)，但其在實(shí)際應(yīng)用時(shí)取得的效果不太顯著，并且難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的控制；DCS系統(tǒng)具有SCADA系統(tǒng)不具備的優(yōu)點(diǎn)，其采用的是分級(jí)分布式控制，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍的控制，時(shí)效性也不較好，但是該系統(tǒng)較為復(fù)雜，對(duì)開發(fā)和維護(hù)人員的要求比較高，應(yīng)用起來不易操作；IPC+PLC系統(tǒng)是較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)，對(duì)水廠既可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)分布控制，又可以對(duì)其進(jìn)行集中控制。此外，PLC自身的可靠性比較高，在運(yùn)用的過程中較為方便，而且其開發(fā)周期短，運(yùn)營(yíng)成本低，可與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的信號(hào)直接連接，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。因此，現(xiàn)在IPC+PLC系統(tǒng)應(yīng)用比較普遍。

1.2水廠自控系統(tǒng)組成以及制水工藝流程

1.2.1水廠自控系統(tǒng)組成

自來水廠由多個(gè)單元組成，每個(gè)單元都有自身的控制系統(tǒng)，這些系統(tǒng)主要有：送水和取水泵房自動(dòng)控制系統(tǒng)、加礬自動(dòng)控制系統(tǒng)、加氧控制系統(tǒng)、反應(yīng)沉淀池控制系統(tǒng)、配電控制系統(tǒng)以及水廠中央控制室自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)，這些系統(tǒng)大都采用了IPC+PLC的控制系統(tǒng)模式，這種控制模式采用的是多主站加多從站的結(jié)構(gòu)，對(duì)水廠的自動(dòng)化監(jiān)控和保護(hù)起到了很大的作用。此外，對(duì)控制點(diǎn)的分布方面也比較特殊，針對(duì)水廠中的各個(gè)位置，都能很好地遵守就近原則實(shí)施監(jiān)控，然后再通過通訊網(wǎng)絡(luò)使各個(gè)PLC站點(diǎn)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)水廠的自動(dòng)化控制。這種監(jiān)控模式極大地節(jié)省了水廠的人力，自動(dòng)化模式也能在工廠運(yùn)行的過程中減少因人為原因出現(xiàn)的問題，有效地保證了水廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了水廠的經(jīng)濟(jì)支出。

1.2.2水廠制水工藝流程

我國(guó)各大城市都有分部較大的自來水廠，各個(gè)水廠制水工藝的流程大都不一樣，他們根據(jù)自身和當(dāng)?shù)丨h(huán)境的實(shí)際情況制定水廠具體的制水流程，但制水的幾個(gè)主要環(huán)節(jié)是不可缺少的。首先是取水。無論哪個(gè)水工廠制水的第一步驟都不能離開取水，工廠利用多臺(tái)大型的離心泵將江、河或者地表等地方的水抽進(jìn)凈水廠，這時(shí)水廠制水的基礎(chǔ)。其次是藥劑的準(zhǔn)備和投放。這是水廠凈水的重要環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)決定了水廠最后產(chǎn)出水的質(zhì)量。

2、實(shí)際應(yīng)用

隨著智能化管理模式的發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在我國(guó)水廠中的應(yīng)用是方方面面的，從引水到將水送到千家萬戶，整個(gè)過程都離不開電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)管。本文將從以下方面對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

2.1進(jìn)水過程控制

水處理過程是一個(gè)復(fù)雜的凈水流程，從取水點(diǎn)到供水點(diǎn)，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，保證水生產(chǎn)過程的安全性和可控性。進(jìn)水系統(tǒng)作為水廠作業(yè)過程中的入口，首先要做好水處理過程中的進(jìn)水量控制。進(jìn)水量的控制主要是通過水泵系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)整，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要，設(shè)計(jì)規(guī)劃水廠的水泵數(shù)量，并結(jié)合實(shí)際需求對(duì)水泵系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)試。針對(duì)進(jìn)水后的水泵系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控及遠(yuǎn)程調(diào)控，以確保每個(gè)水泵系統(tǒng)都能按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行水量的輸送工作。

2.2水凈化處理控制

水凈化處理是水廠作業(yè)中的重要環(huán)節(jié)，對(duì)水質(zhì)的保障起到?jīng)Q定性的作用。水處理過程中，需要采用電氣自動(dòng)化設(shè)備凈化過程進(jìn)行操作和監(jiān)控。一方面，在水質(zhì)沉淀與過濾過程中，電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)可以對(duì)濾池的沖洗和反沖洗進(jìn)行控制。沖洗過程中，電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)可以根據(jù)需求控制沖洗的時(shí)間和頻率以及沖洗的量，實(shí)現(xiàn)全智能化控制作業(yè)。通過沖洗和反沖洗可以凈化濾池，從而提高水的凈化質(zhì)量。另一方面，是消毒凈化，水凈化過程中通過加氯可以殺死水中的微生物，從而起到消毒滅菌的效果。消毒凈化過程中，可以利用電氣化自動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的把控，使投氯的量和時(shí)間都能夠標(biāo)準(zhǔn)化、合理化執(zhí)行。然而，漏氯系統(tǒng)還能對(duì)過量的氯進(jìn)行吸收和過濾，從而防止水中氯的含量超標(biāo)，在達(dá)到消毒的基礎(chǔ)上，保證水的質(zhì)量。

2.3水質(zhì)檢測(cè)控制

水質(zhì)檢測(cè)是水廠生產(chǎn)過程中重要的檢測(cè)環(huán)節(jié)，直接影響到了人們的飲水。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能幫助水質(zhì)檢測(cè)科學(xué)有效地進(jìn)行。水質(zhì)檢測(cè)是對(duì)水中各種物質(zhì)的含量進(jìn)行檢測(cè)，是水處理結(jié)果的一種體現(xiàn)，人為的水質(zhì)檢測(cè)需要反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，容易影響水質(zhì)檢測(cè)的效率和效果。然而，利用自動(dòng)化電氣設(shè)備進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，不僅能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、全方位的檢測(cè)，而且能夠根據(jù)需求進(jìn)行全程控制，進(jìn)行科學(xué)化調(diào)整。比如：PH值檢測(cè)不達(dá)標(biāo)的情況下，可以遠(yuǎn)程控制電氣自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)水進(jìn)行再處理，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保PH值達(dá)標(biāo)，使得整個(gè)調(diào)試檢測(cè)過程更加科學(xué)有效。

2.4送水過程控制

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的科學(xué)應(yīng)用，主要是通過控制水量來控制送水過程，而水廠需要根據(jù)實(shí)際的使用需求，對(duì)送水量進(jìn)行全程控制和檢測(cè)。比如：某個(gè)小區(qū)的生活用水存在高峰時(shí)段和非高峰時(shí)段，高峰時(shí)段的用水量較大，如果檢測(cè)不到位，送水量不夠，往往會(huì)導(dǎo)致水壓不足，使得高層出現(xiàn)缺水的情況。電氣化自動(dòng)控制系統(tǒng)可以提前設(shè)置不同時(shí)段的送水量，并對(duì)水壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而調(diào)整送水的量，以確保居民的用水需求。

結(jié)束語

經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)踐證明，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有極大的商業(yè)潛力，主要是因?yàn)樗瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量、高效率、高安全系數(shù)以及低能耗，在滿足供水需求的同時(shí)，保證了供水質(zhì)量以及水廠的經(jīng)濟(jì)效益?？偠灾@種自動(dòng)化處理系統(tǒng)在保證水質(zhì)的前提下大大提高了自來水廠的處理能力，值得每個(gè)水廠學(xué)習(xí)。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]戴偉杰.電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用探討[J].輕工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量.2015（06）.

[2]焦東霄，李杰.電氣自動(dòng)化在智能建筑中的應(yīng)用探討[J].科技傳播.2013（24）.

[3]鄭向榮.電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用探討[J].科技風(fēng).2012（12）.

[4]王福臣.電氣自動(dòng)化控制在建筑工程中的應(yīng)用分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2015（30）.endprint