摘要：目前对于电气设备来说，低压电气控制系统是不可或缺的部分，其原理是与低压电网的元件连接，从而对运行的电气设备进行控制，因此低压电气控制系统是生产装置能够连续并且稳定运行的重要因素，在发生工艺故障时，各个配电及传动装置能够及时的动作，尽量使影响范围缩小。随着社会的不断发展，低压电气管理的科学化需要进一步加强对其的研究。
关键词：低压电气自动化；水厂监控系统；应用
1 水厂自动化监控系统的目标
为了降低风险几率，需要将“集中监控，分散控制”的控制方案和水厂的计算机监控系统相结合，并且加入低压自动化系统联网控制方案即在原有的电气控制和低压系统自动化技术相互融合，以提高自控系统的可靠性，水厂自动控制也会由于自控系统可靠性的提高，水厂未来会在生产过程出现无人值守的现象，这个也是最终目标。
2 电气自动化控制系统的监控方式
2.1 远程监控方式
国内早期的水厂厂对于电气控制系统的监控方式是远程式监控。远程控制装置的主要组成是电话继电器和电子管等分立元件。远程监控方式在对自动控制系统监控时，数据收集和判断的工作是由硬件来执行，没有软件参与。这种方式的优点是可靠性和灵活性，并且能节约材料。可靠性的体现是在系统的某个设备出现故障时，整个系统的运行不受影响。灵活性的体现是在连接形式上，这样会节约大量电缆和安装费用。缺点就是不能进行自动控制和远程调解。对于小系统监控而言，这种方式是适合的，但是在构建水厂的整个电气自动化系统中不适合应用。
2.2 集中监控方式
与远程监控方式相比，集中式监控系统的设计方案相对简单，对于其的运行和维护也比较方便。但是相对而言，系统的可靠性比较低，由于整个系统的全部功能都由主处理器体现，从而负荷过重，同时后期对监控系统进行扩展升级时也有难度，比如出现新的监控对象时，会使处理器内线路数量过多，加大了布线难度，主机内的冗余量也会随之降低，导致系统整体的可靠性下降。同时隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，这种接线的二次接线复杂，查线不方便，使维护工作量增加，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成操作错误的可能性。
2.3 现场总线监控方式
水厂自动化电气监控模式在当前最普遍的是现场总线监控。不仅远程式监控所有的优点都可以体现，现场总线监控方式还有其独有的针对性，即依据实际间隔的情况进行设计，间隔不一样，与之对应的功能也不一样。另外其采用的设备多为智能设备，在没有过多的隔离设备的情况下，任意裁剪分隔可以得到实现，总线可以连接不同的节点，同时一定程度上也节约了缆线费用。另外，可以通过网络连接各个装置，相互独立并且组态灵活，从而提高整个系统的可靠性。因此，现场总线监控方式是未来水厂计算机监控系统的主要方式。
2.4 水处理控制技术
对于水的质量，人们的要求日益增高，这使得必须在原本人工的水处理技术上进行改革和创新，以达到人们对水质的高要求，随着电气自动化技术的不断发展，同时不断地对水厂内的自动化控制系统进行完善，根据对水质数据的变化检测，利用水处理自动控制技术，快速冲洗滤池，药剂无论是投加频率还是投加量都要根据实际检测情况改变，从而使得水质量有所提高。最终水厂对水的处理能力也得到了进一步的突破。
2.5 水质检测自动化技术
人们的生活离不开水，水质量的好坏对人们的生活以及生命健康有着极大的影响，这就要求自来水厂在供应水之前一定要对水的质量进行严格的检测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水厂对自来水的监测是通过新型的自动化监测仪表来进行的，检测对象包括水的流量、水位、温度、压力以及水的质量，相应的设备包括pH测量仪、流动电流检测仪、漏氯检测仪、余氯分析仪等检测仪器。各类检测仪都发挥着独特的作用，例如在测量水流量方面，除了利用传统的电磁流量计以外，还会运用到大量的非接触仪表，以保证对水流量测量的准确度。此外，在对水位、温度以及其他方面的测量上也会用到大量的精密仪表，从各方面保证水的安全。这里需要提出的是，检测仪表在水工厂中发扮演着不可或缺的角色，它是实现水厂自动化的基础。
3 低压电气自动化在水厂监控系统中的应用
3.1 硬件设计
以水处理为依据，对水厂总体监控方案进行确定，其中包括（1）泵站控制系统；（2)沉淀和过滤控制系统;(3)恒压供水控制系统;(4)混凝投药控制系统;(5)加氯消毒控制系统;(6)排污处理控制系统。水处理工艺流程为:取水口—加药—反应—沉淀—过滤—消毒—加压—市区管网。总体控制方案为:混凝投药控制器和加氯消毒控制器采用S7-300PLC，其余采用S7-200PLC，组态软件为力控6.0，采用的网络结构为单元级和现场级。以泵站控制系统为例，其控制方案为:采用S7-200PLC作为控制平台，负责对泵站数据的采集，泵站和控制中心的通信通过外置式GSM调制解调器来实现，触摸屏为就地控制接口。
3.2 软件设计
要根据已经设计完成的各子系统的硬件配置，对PLC控制软件、触摸屏控制软件和组态监控软件进行设计，例如泵站控制系统的任务是根据由控制中心发出的指令向水厂提供水源，并实时采集泵站的水泵运行情况和供电等信息，然后控制中心接受采集到的信息，泵站这样就可以达到无人值守的目标，为达到泵站无人值守的设计要求，可通过标准的RS-2485串行通信网络和自由口模式，自主选择通信协议，以此构成PLC的分布式网络PLC软件设计流程为:初始化——接受信息并处理——水泵控制——压力、流量采集并处理——故障信息采集并处理——信息发送;根据系统的工艺要求，开发界面应包括启始界面、模式选择界面(分为自动运行和手动操作)、报警界面及帮助界面等。
4 自动化监控系统的发展趋势
4.1 自主研发和借鉴经验
我国的电气自动化起步晚，但是进步速度快，可还是和美国和欧洲等国家有着不小的差距，我国电气自动化的发展在借鉴国外优秀自动化系统的同时，结合我国自主创新的技术，努力开发能在我国更快运行的综合智能系统。
4.2 完备体制，妥善分工
针对电力监控自动化的发展，并结合电厂本身的运营体制，在人力资源方面做好分配。我国的电气自动化在电力监控系统多采用一种对数据和控制相独立操作的模式，这样有助与出现故障时分析事故得原因。但是按照发展趋势，整合资源，简化设备和系统。
4.3 保护和控制、测量的信息源
一般情况下，保护和控制、测量的信息源由现场发出:保护一般是依照额定值，测量范围较宽，并且精度要求较低，主要是对一次设备的故障异常状态信息的采集;而控制和测量一般是在测量额定值附近波动，测量范围较窄，并且精度要求较高，主要是对运行状态信息采集。来自当地或远方的控制输出命令直接传达给总控(CPU)单元，在进行校核后，可以直接采取动作至保护回路，这样就使设备简化，可靠性也会提高，同时可靠性高是这种装置运行的必要条件。
总之，无论是从工艺管理、过程控制，还是故障诊断来考虑，低压自动化系统在水厂中应用从根本上使水厂实现了科学化和准确化。
参考文献
[1]华远强.分析电厂电气自动化系统中监控技术的应用[J].科技与企业，2013，14:108+110.
[2]孟欢，黄诚.监控技术在电厂电气自动化系统中的应用[J].产业与科技论坛，2011，14:67.
论文作者:朱敬宇,康铭铭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：水厂论文; 控制系统论文; 泵站论文; 低压论文; 方式论文; 系统论文; 监控系统论文; 《基层建设》2017年第14期论文;