自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠節(jié)能降耗中的應(yīng)用

張利偉

摘 要：我國社會(huì)在發(fā)展過程中，各行業(yè)的經(jīng)濟(jì)得到快速提升，對(duì)水資源的需求越來越高，自來水廠也在加快建設(shè)步伐，隨著我國科技技術(shù)的發(fā)展，一些較為先進(jìn)的設(shè)備投入使用，在較大程度上緩解了發(fā)展用水以及城市用水。隨著我國城市化建設(shè)的不斷加快，城市對(duì)水資源的需求越來越高，為了緩解工業(yè)用水以及城市用水壓力，采用了自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)水資源進(jìn)行合理的利用，不但能夠提升自來水廠經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且在較大程度上可達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制系統(tǒng);自來水廠節(jié)能降耗;應(yīng)用

0 前言

我國自城市化建設(shè)以來，水資源利用越來越多，并且隨著自來水廠對(duì)水資源控制技術(shù)的不斷提高，采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠有效達(dá)到節(jié)能降耗的目的。此外，自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠的應(yīng)用過程中表現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢(shì)，為我國城市化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1 自動(dòng)化控制系統(tǒng)概述

自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有閉環(huán)控制系統(tǒng)與開環(huán)控制系統(tǒng)兩個(gè)部分，其中開環(huán)控制系統(tǒng)也可叫做順序控制系統(tǒng)，主要是由被控對(duì)象、檢測(cè)元件以及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成，較多的使用到機(jī)械與化工領(lǐng)域中;閉環(huán)控制系統(tǒng)在進(jìn)行控制的過程中，一般情況下是根據(jù)期望值與輸出量兩者偏差進(jìn)行控制[1]。此外，從信號(hào)角度來看，自動(dòng)化控制系統(tǒng)包含的控制系統(tǒng)相對(duì)較多，比如隨動(dòng)控制、程序控制以及恒值控制等，隨著我國科技技術(shù)的發(fā)展，信息化技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，系統(tǒng)在傳統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)上有較大的更新與優(yōu)化，大大提高了其應(yīng)用價(jià)值，并且應(yīng)用范圍不但擴(kuò)大，比如機(jī)械制造領(lǐng)域、辦公室領(lǐng)域等，未來隨著自動(dòng)化控制系統(tǒng)的發(fā)展，使醫(yī)學(xué)以及生態(tài)領(lǐng)域也會(huì)有較好的應(yīng)用。

2 自動(dòng)化控制系統(tǒng)構(gòu)成

自來水廠在應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)的過程中，主要是通過不同多層控制站進(jìn)行有效的應(yīng)用，例如一級(jí)控制站在應(yīng)用過程中，主要使用PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠?qū)ψ詠硭畯S進(jìn)行有效的節(jié)能降耗，但是在此過程中需要通過一定的方法對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)施全面分析[2]。此外，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由不同硬件構(gòu)成，主要有電源、模擬量以及CPU等，此硬件在配置過程中均采用一級(jí)通訊硬件，其中自來水基架撥號(hào)的使用一般采用16進(jìn)制，0號(hào)主基架子在進(jìn)行撥碼設(shè)置時(shí)，需要將其設(shè)置為off狀態(tài)。

3 自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠的應(yīng)用中節(jié)能降耗方法

3.1 加藥加氯自動(dòng)化系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)

此設(shè)計(jì)的主要目的就是對(duì)藥劑消耗進(jìn)行有效的控制，自來水廠一般情況下是對(duì)聚合氯化鋁的使用量實(shí)施針對(duì)性控制，這在較大程度上能夠達(dá)到節(jié)能降耗的目的，需要進(jìn)行氯化鋁使用量采用有效方法進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)還需要通過該系統(tǒng)對(duì)加藥計(jì)量泵投入速度實(shí)施有效的控制，在基礎(chǔ)上還需要對(duì)速度實(shí)施精確的計(jì)算。此外，在對(duì)加藥投入速度計(jì)算的過程中，需要對(duì)計(jì)算進(jìn)行有效的設(shè)定，其中需要通過手動(dòng)沖程、額定投加流量以及投加量等對(duì)設(shè)定量進(jìn)行有效規(guī)范。除此之外，自來水廠有加氯系統(tǒng)，主要是對(duì)水質(zhì)進(jìn)行消毒工作，由真空加氯系統(tǒng)、氣源系統(tǒng)以及控制檢測(cè)儀表系統(tǒng)等構(gòu)成，在設(shè)計(jì)程序過程中，一般分為前加、后加與補(bǔ)加，其中前加氯控制在設(shè)計(jì)過程中主要是避免受一些因素的影響，需要通過前加氯機(jī)來完成相關(guān)工作;后加氯機(jī)主要是保證水質(zhì)中氯含量，一般情況下起到消毒的作用;補(bǔ)加氯主要目的是確保出廠水和管網(wǎng)水內(nèi)保持一定量的余氯?，F(xiàn)階段由次氯酸鈉替代液氯的使用已是一種趨勢(shì)，次氯酸鈉的自動(dòng)化投加控制系統(tǒng)與聚合氯化鋁情況相類似。

3.2 取水泵站自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

取水泵站主要是通過工頻泵與變頻泵的組合使用，能夠有效提高原水輸送質(zhì)量。取水泵站不但是電能消耗站點(diǎn)，而且在較大程度上、也是自來水廠進(jìn)行節(jié)能降耗控制的站點(diǎn)。自動(dòng)化控制系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過程中，需要把水泵分為兩組，分別是變頻組與工頻組，在運(yùn)行過程中需保證至少一臺(tái)運(yùn)行，如果一臺(tái)停止運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換到另一組繼續(xù)運(yùn)行[3]。一般情況下，根據(jù)清水池水位對(duì)變頻泵進(jìn)行有效調(diào)整，PLC自動(dòng)化控制系統(tǒng)在進(jìn)行頻率調(diào)整過程中需要通過水位變化來完成，在此期間需要通過系統(tǒng)記錄前一臺(tái)頻率，主要是因在運(yùn)行過程中與之前頻率保持一致，還需要進(jìn)行不用限定值的設(shè)置，主要是對(duì)工頻泵啟動(dòng)數(shù)量進(jìn)行有效控制。

3.3 沉淀池排泥系統(tǒng)自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

自來水廠沉淀池排泥系統(tǒng)主要是通過排泥車與排泥閥組成，在設(shè)計(jì)過程中主要是建立在對(duì)排泥車的有效控制，其中沉淀池根據(jù)排泥閥達(dá)到節(jié)能降耗的目的，以此有效控制排水量，系統(tǒng)再根據(jù)實(shí)際情況對(duì)排泥閥開啟時(shí)間的有效設(shè)置，在此基礎(chǔ)上若泥量增加，會(huì)在一定程度上延長開啟時(shí)間，若泥量降低，會(huì)減少開啟時(shí)間。因此，需要達(dá)到一定的效果，而且在較大程度上可提對(duì)水量進(jìn)行有效的控制，若排泥車能夠?qū)λ俣冗M(jìn)行控制，能夠在較大程度上對(duì)節(jié)能降耗進(jìn)行有效實(shí)現(xiàn)。

3.4 送水泵站自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)

送水泵在一定程度上與取水泵有較大的相似之處，由工頻泵與變頻泵構(gòu)成，在運(yùn)行過程中應(yīng)當(dāng)保證變頻泵正常運(yùn)行，如果變頻泵運(yùn)行時(shí)間結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)將自動(dòng)切換另一臺(tái)變頻泵。在對(duì)變頻泵實(shí)施調(diào)整過程中，應(yīng)當(dāng)通過出水廠壓力來實(shí)現(xiàn)，若管道壓力不大于用戶設(shè)定壓力值，自動(dòng)化控制系統(tǒng)會(huì)在一定程度上對(duì)變頻泵頻率進(jìn)行有效增加。除此之外，工頻泵開啟數(shù)量與取水泵站一樣，對(duì)頻率的調(diào)整與變頻泵相同[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到自來水廠中，不但能夠提升生產(chǎn)質(zhì)量，而且可提高節(jié)能降耗效率，值得大力推廣。此外，在自來水廠中應(yīng)用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，能夠在最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)不同環(huán)節(jié)運(yùn)行過程的有效控制，可大大提升工作效率，以此對(duì)其管理水平有較大的提高，這對(duì)節(jié)能降耗具有較大促進(jìn)作用，同時(shí)可有效提升水質(zhì)，滿足社會(huì)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷麗瓊.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠節(jié)能降耗中的應(yīng)用[J].水能經(jīng)濟(jì)，2017（08）：398.

[2]梁超.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠節(jié)能降耗中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2017，36（08）：140-142.

[3]高傳飛，陳禮健.芻議自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠節(jié)能降耗中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)：引文版，2016（10）：00237.

[4]容得宇.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在自來水廠節(jié)能降耗中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015（14）：99-101.