自動化控制系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用

1、自動化控制系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用 【摘要】自來水廠的環(huán)境衛(wèi)生保障措施直接關(guān)系到人們用水和飲水的質(zhì)量，人們生活的基礎(chǔ)保障就是自來水，這也是城鎮(zhèn)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，但是由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，備受經(jīng)濟(jì)利益的趨勢，自來水廠的環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，人們的自來水質(zhì)量已經(jīng)受到大多數(shù)人的質(zhì)疑，水廠自動化技術(shù)、系統(tǒng)控制設(shè)備以及機(jī)電儀表的不斷發(fā)展，使自來水廠自動化前進(jìn)了一大步，但是自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用還不夠完善，本文對自動化控制系統(tǒng)在自來水廠中的應(yīng)用，進(jìn)行深入的分析和探究，希望能夠更好的提高人們自來水的使用質(zhì)量。 【關(guān)鍵詞】自動化；控制系統(tǒng)；制水工藝；恒壓供水 1.水廠自動化控制系統(tǒng) 在自來水廠構(gòu)建自動化控制系統(tǒng)，主要是采用

2、濾池的全自動控制，即運(yùn)用計算機(jī)對整個自來水廠的各個運(yùn)行的產(chǎn)水環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測和控制，那么下面我們就針對自來水廠自動化控制的系統(tǒng)的功能進(jìn)行分析： 1.1顯示功能 對采用計算機(jī)全程檢測的實(shí)時數(shù)據(jù)能夠及時的顯示出來，這里顯示的主要是技術(shù)參數(shù)，并通過顯示的參數(shù)能夠分析出當(dāng)前各個設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對于出現(xiàn)的問題能夠及時反饋出來。 1.2報警功能 由以上對顯示功能的分析可知，在檢測和控制的過程中會反饋出一些參數(shù)，那么就可以運(yùn)用計算機(jī)對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)參數(shù)的變化超出或低于一定范圍時，計算機(jī)自動化控制系統(tǒng)就會自動報警，這樣工作人員就會及時發(fā)現(xiàn)問題或故障，采取一定措施進(jìn)行維修或補(bǔ)救。 1.3數(shù)據(jù)庫管理功能 建立生產(chǎn)數(shù)

3、據(jù)庫，存貯生產(chǎn)原始數(shù)據(jù)，供統(tǒng)計分析用，建立事故數(shù)據(jù)庫，記錄各類錯誤事故等。 1.4自來水制水工藝 在通常情況下，制水工藝過程分別幾個步驟，取水 制備與投加藥劑 混凝 平流沉淀過濾沉淀送水，不同的自來水廠都根據(jù)自身的實(shí)際情況采取不同的工藝流程，設(shè)備也不盡相同，不過最基本的流程都一樣。 1.5控制和操作功能：自動化控制系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是可以通過中控室可對全廠任何一臺可控設(shè)備進(jìn)行控制和人工干預(yù)，對相關(guān)的數(shù)據(jù)和參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改，由此可以看出，自動化控制系統(tǒng)是當(dāng)前比較先進(jìn)的自來水廠控制技術(shù)，如圖1所示： 2.水廠自動化控制系統(tǒng)特點(diǎn)分析 加藥系統(tǒng)方面，其自動控制的實(shí)現(xiàn)采用單閉環(huán)方式。確切點(diǎn)來說，加藥屬控

4、制反饋過程，中央控制系統(tǒng)里，設(shè)計人員通過設(shè)定scd值，便可以通過分析、參考水源參數(shù)進(jìn)行加藥、攪拌，這一過程均以自動化方式來進(jìn)行。操作完成后scd檢驗水質(zhì)并將檢驗結(jié)果自動生成信息，以信號波的形式傳送出去。當(dāng)plc接受信號波之后進(jìn)行分析和處理，將所得結(jié)果對比預(yù)定值，對于其中出現(xiàn)的差值通過調(diào)頻變頻器來控制，頻率的改變有利于調(diào)整計量泵，進(jìn)行促進(jìn)循環(huán)控制提醒的形成，以確保加藥控制更加精良。 2.1可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 自動化控制具有多項性能，其中在水廠中可靠性是最為重要的?，F(xiàn)階段我國已有自動化控制系統(tǒng)中，由于各項生產(chǎn)工藝嚴(yán)格依照規(guī)定執(zhí)行，實(shí)際設(shè)計中又加入了集成電路技術(shù)及抗干擾技術(shù)，故可靠性較高。在機(jī)外

5、電路方面，它所使用的控制系統(tǒng)更為先進(jìn)，相比較繼電接觸器來說，不僅開關(guān)接點(diǎn)減少，電器節(jié)點(diǎn)也縮減為原有的1%甚至更少，這大大降低了體統(tǒng)故障的可能性。 2.2功能完善，適用性強(qiáng) 水廠規(guī)模不同，自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍也各不一樣。盡管如此，發(fā)展至今，自動化控制系統(tǒng)已經(jīng)能夠適用于各種規(guī)模的水廠。這些大中小型的系統(tǒng)除能夠進(jìn)行邏輯處理外，絕大多數(shù)已具備運(yùn)算功能，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。特別是功能單元涌現(xiàn)，控制深入范圍變得更加寬廣，如對位置、溫度的控制等。此外，人機(jī)界面的發(fā)展便捷了操作，人們對系統(tǒng)的控制變得容易許多，故廣受歡迎。水廠自動控制系統(tǒng)面向工業(yè)，因此為了使其得到水廠技術(shù)人員的認(rèn)可，其工控設(shè)備等建設(shè)應(yīng)盡量以圖

6、形符號表達(dá)，盡量使其與繼電器電路圖一致，這樣一來，系統(tǒng)邏輯控制指令無需進(jìn)行繁雜制定，對電腦及網(wǎng)絡(luò)語言編繪知之甚少的人也可進(jìn)行控制。 2.3工作量小，維護(hù)方便 水廠原有控制系統(tǒng)多是采用連線邏輯，自動化系統(tǒng)的應(yīng)用成功使用存儲邏輯將其取代，這極大的減少了接線，不僅使控制設(shè)備外部便的干凈整潔，而且也在很大程度上縮短了建設(shè)周期。進(jìn)行設(shè)備維護(hù)時由于接線數(shù)量少也變得簡單又容易。它的應(yīng)用使通過設(shè)備改變實(shí)現(xiàn)程序改變變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，適用范圍很廣，特別是在小批量生產(chǎn)中。 3.超濾膜的應(yīng)用 通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn)，在進(jìn)行超濾處理之前使用混凝能夠有效的減緩膜通量的降低，對增強(qiáng)滲透通量也有著很好的效果。chen發(fā)現(xiàn)通過混凝劑能夠把水中的

7、疏水性有機(jī)物有效的去除，極大的增加了膜通量。董秉直發(fā)現(xiàn)采用在線混凝-超濾膜技術(shù)處理自來水能夠有效避免膜污染。日本的“mac21計劃”研究表明，超濾膜技術(shù)對水中的細(xì)菌、總鐵、濁度都有著較好的去除能力，但是去除有機(jī)物和氨氮的能力比較差；另外張捍民利用中空纖維膜去除水中的污染物的時候發(fā)現(xiàn)，中空纖維膜能夠高效的去除水中的細(xì)菌、膠體，而去除有機(jī)物的能力較差，不能保證水中有機(jī)物的濃度。董秉直在進(jìn)行粉末活性炭超濾膜工藝進(jìn)行水處理時，發(fā)現(xiàn)如果加入粉末活性炭一方面能夠避免膜受到污染，另一方面還能增強(qiáng)膜通量，具有非常重要的意義，雖然粉末炭會粘附在膜的表面形成濾餅層，但是濾餅層起到了防止污染的作用。另外liang在

8、進(jìn)行高錳酸鹽/氯預(yù)處理控制藻類污染的研究中發(fā)現(xiàn)，通過高錳酸鹽/氯能夠有效降低超濾膜受到污染的速度，同時對于一直藻細(xì)胞也有非常重要的作用。通過上面的各項研究能夠看出，混凝、活性炭、預(yù)氧化等預(yù)處理工作對于減緩膜污染有著很好的效果，但需要特別注意，如果預(yù)處理的方法選擇不當(dāng)反而會產(chǎn)生反作用，所以在選擇預(yù)處理方法之前必須要對水質(zhì)和膜材料進(jìn)行嚴(yán)格的分析。 總結(jié)： 自來水直接關(guān)系到人們的切身利益，隨著生活水平的日益提高，人們對飲用水的質(zhì)量要求也越來越高，這就要求自來水廠摒棄傳統(tǒng)的控制方法，將自來水的處理技術(shù)進(jìn)一步提高，從而為人們提供更高質(zhì)量的自來水。自來水廠主要的控制技術(shù)也是其核心組成部分，主要包括水質(zhì)檢測、水處理控制、變頻節(jié)能三項技術(shù)以及綜合自動化系統(tǒng)組成。 參考文獻(xiàn)： 1張成名.淺析信息背景下自動化控制系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用j.管理觀察，2014（09） 2王曉峰.當(dāng)前自動化控制系統(tǒng)在水廠中的應(yīng)用j.經(jīng)濟(jì)發(fā)展，2014