電廠智能化水處理自動化系統(tǒng)研究

李俊

摘要：伴隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化得到突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，有效地提升了社會發(fā)展的步伐。在水處理領(lǐng)域，智能化設(shè)備的應(yīng)用，有效地提升了水處理的工作效率和工作質(zhì)量，本文對智能化水處理自動化系統(tǒng)進(jìn)行簡單的分析。

關(guān)鍵詞：智能化;水處理;自動化;系統(tǒng)

一、智能化水處理自動化系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）設(shè)備工藝系統(tǒng)

電廠智能化水處理自動化系統(tǒng)一般是基于常規(guī)水處理工藝流程基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的，因此智能化水處理自動化系統(tǒng)的構(gòu)成首先包括了常規(guī)水處理系統(tǒng)，涵蓋了基礎(chǔ)的三大功能，分別為電廠取水、制水以及送水（輸水）。制水過程中一般包含原水預(yù)處理、超濾、反滲透以及離子除鹽等。完成上述工藝過程主要應(yīng)用的設(shè)備、材料等主要包括水泵、風(fēng)機、閥門、攪拌器、流量計以及液位計等多項設(shè)備，可見智能化水處理自動化系統(tǒng)是相對復(fù)雜的，涉及多種設(shè)備的應(yīng)用，但總的來看，是以水處理、給水為中心進(jìn)行的。

（二）控制系統(tǒng)

在智能化水處理自動化系統(tǒng)中，要想實現(xiàn)自動化，離不開控制系統(tǒng)的幫助。在智能化水處理自動化系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)已然成為智能化實現(xiàn)的基礎(chǔ)，主要包括可編程控制器、閥門電動裝置、控制回路以及變頻器等?？刂葡到y(tǒng)主要應(yīng)用在水處理工藝設(shè)備、給水工藝設(shè)備控制回路，通過對控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效地豐富了工藝設(shè)備的應(yīng)用功能，從而更好地發(fā)揮控制系統(tǒng)在水處理期間發(fā)揮的真正功效。

（三）信號采集系統(tǒng)

通過信號采集系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效地分析水處理工藝設(shè)備的運行參數(shù)，收集水處理設(shè)備系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，并以分析結(jié)果作為參考條件，判斷自動化水處理整個設(shè)備的狀態(tài)，從而更好地推動水處理工作的開展，利用PLC與調(diào)頻器對水質(zhì)、流量、水泵頻率等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析。信號采集系統(tǒng)，主要是對信息進(jìn)行采集，并通過判斷更好地為水處理提供幫助。

（四）操作與人機界面系統(tǒng)

在智能化水處理自動化系統(tǒng)中，操作與人機界面系統(tǒng)這兩個部分對整個自動化運行十分重要。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠更為靈活的使用智能化水處理設(shè)備，從而推動水處理效率的提升，保障水處理質(zhì)量。對于該系統(tǒng)的操作，工作人員主要是進(jìn)行系統(tǒng)的開關(guān)、儀表以及視窗等進(jìn)行操作，作為智能化水處理自動化系統(tǒng)的軀干，這兩個系統(tǒng)的重要性不言而喻。

二、智能化水處理自動化系統(tǒng)的應(yīng)用特點

（一）PLC在處理系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用

PLC中文稱為可編輯邏輯控制器，其是自動化控制系統(tǒng)的中樞部分，主要的工作原理就是在多核CPU和電腦的綜合布控下，利用信息技術(shù)來控制各級硬件并進(jìn)行相應(yīng)的指令發(fā)布。PLC作為當(dāng)前智能化水處理自動化系統(tǒng)不可或缺的一部分，其實計算機管理與現(xiàn)代水循環(huán)系統(tǒng)高度結(jié)合的典型案例，利用PLC能夠?qū)崿F(xiàn)不對系統(tǒng)線路和程序進(jìn)行升級改造這一基本前提下，就能夠有效地發(fā)揮出各硬件系統(tǒng)的優(yōu)勢，主要利用邏輯算法的優(yōu)化來進(jìn)行實現(xiàn)，這將有效地提升水處理系統(tǒng)的工作效率，推動水處理系統(tǒng)智能化水平的提升。利用PLC能夠?qū)鹘y(tǒng)的線控處理系統(tǒng)進(jìn)行取代。不僅如此，PLC還有這更多的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的獨立式CPU處理器所不同，PLC的模塊化設(shè)計為后續(xù)電廠升級改造都提供了極大地便利，能夠有效地對電廠設(shè)備升級壓力進(jìn)行減輕。有了PLC，電廠設(shè)備升級過程中，水處理自動化系統(tǒng)的程序和邏輯單位都不需要進(jìn)行變動，這與傳統(tǒng)水處理系統(tǒng)相比，對電廠長期經(jīng)營有著重要的意義，能夠顯著降低運行成本，提升經(jīng)營效益。

（二）變頻器的應(yīng)用特點

水處理系統(tǒng)自動化控制的核心除了PLC以外就是變頻器，這二者的融合使用，實現(xiàn)了在計算機信息技術(shù)的基礎(chǔ)上，對電力電子技術(shù)的集成，對微處理機的應(yīng)用門檻進(jìn)行有效的降低。通過變頻器與PLC的組合應(yīng)用，其綜合系更與傳統(tǒng)的線控設(shè)備相比具有一系列的優(yōu)勢，包括運行速度快、綜合能耗低等，是實現(xiàn)水處理技術(shù)自動化的硬件基礎(chǔ)。新變頻器系統(tǒng)是當(dāng)前智能化水處理自動化系統(tǒng)常用的系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)在水處理自動化中應(yīng)用的一個重要特點就是在變頻器中加入了軟啟動、軟中斷的執(zhí)行概念，這一操作有效的規(guī)避了以往傳統(tǒng)變頻器的缺點。以往傳統(tǒng)變頻器出現(xiàn)系統(tǒng)故障時就會導(dǎo)致整體停機，無法持續(xù)生產(chǎn)，導(dǎo)致維護(hù)成本高。新變頻系統(tǒng)有效地解決了這些問題，對自動凈化水系統(tǒng)的處理效率實現(xiàn)了一個質(zhì)的飛躍。伴隨智能化水平的提升，對水泵啟動、關(guān)閉的調(diào)控不再需要認(rèn)為操作了，已經(jīng)實現(xiàn)了工作人員對變頻器數(shù)據(jù)的預(yù)設(shè)，對系統(tǒng)運行狀態(tài)實現(xiàn)了實時調(diào)節(jié)，對滲透膜壓力變化速度的調(diào)節(jié)也更加優(yōu)化，這些都有效地推動了膜凈化系統(tǒng)的高效運行。

三、智能化水處理自動化系統(tǒng)優(yōu)化措施

（一）對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)置

完善的等級管理機制是當(dāng)前我國大多數(shù)水處理自動化系統(tǒng)的普遍特點，這種管理機制下，由監(jiān)控總中心、區(qū)域分中心以及監(jiān)控站構(gòu)成。但目前，監(jiān)控站還不能適應(yīng)非直控水處理設(shè)備，因此，要想確保整個管理機制的有效運行，就需要對監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)化，將其分為多個層級機構(gòu)，一般來說包括信息層結(jié)構(gòu)、控制層結(jié)構(gòu)以及設(shè)備層結(jié)構(gòu)。其中，信息層結(jié)構(gòu)的主體是以太網(wǎng)，通過以太網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)水處理單位之間的信息共享，在這個基礎(chǔ)上，還能夠?qū)σ恍┬碌?、實用性較強的水處理產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)?？刂茖咏Y(jié)構(gòu)的主體是隧道區(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò)，組網(wǎng)工作的實施往往需要利用標(biāo)準(zhǔn)總線進(jìn)行，從而有效地提升水處理信息傳輸速度，確保信息的時效性和兼容性，從而為水處理遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控奠定基礎(chǔ)。伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，以往傳統(tǒng)的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模式已經(jīng)不能滿足智能水處理的需求了，需要對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化和升級，將現(xiàn)場總線與之相結(jié)合，共同構(gòu)成一個完整的全新的網(wǎng)絡(luò)模式，以此更好地為只能說會處理自動化系統(tǒng)的正常運行，確保水處理效果的理想化。

（二）對PLC設(shè)備進(jìn)行合理的選擇

作為智能化水處理自動化系統(tǒng)的核心部分，要想確保系統(tǒng)的有效實施，提升智能化水處理的效果，提高誰處理的質(zhì)量和效率，在智能化水處理自動化系統(tǒng)選擇和應(yīng)用的過程中，需要加強對PLC的重視和關(guān)注，對于PLC設(shè)備的選用，要關(guān)注其性能和質(zhì)量，確保高性能高質(zhì)量，這樣才能夠有效地提升水處理自動化系統(tǒng)的智能化水平，推動水處理自動化能夠?qū)崿F(xiàn)集中處理或獨立處理。同時，依托于PLC設(shè)備，還要實現(xiàn)智能化水處理自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、互換、保存、分析以及處理等功能。對于PLC設(shè)備的選用，很重要的一點就是要結(jié)合智能水處理自動化系統(tǒng)的實際需求進(jìn)行選擇。

總結(jié)

智能化水處理自動化系統(tǒng)，對水處理有著重要的意義，能夠有效地提升處理的效率，更好地促進(jìn)電廠的發(fā)展，幫助其提升自動化水平，提升市場競爭力。當(dāng)前，智能化水處理自動化系統(tǒng)是應(yīng)用的整體趨勢，在該系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，需要加強對水處理自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析，對系統(tǒng)運行的特點進(jìn)行充分地把握，科學(xué)合理設(shè)置通訊網(wǎng)絡(luò)，對PLC設(shè)備進(jìn)行合理的選擇，更好地促進(jìn)智能化水處理自動化系統(tǒng)的使用。