摘要：随着科学技术的升级与发展，自来水厂的水处理系统正逐渐向自动化、智能化方向升级，智能化水处理已经成为未来市政水处理工艺发展的必然趋势。论文详细阐述了水处理自动化系统的工作模式，旨在总结自动化水处理系统的工作原理，通过分析其优势总结出水处理自动化系统应用过程中需要注意的问题，为大型水厂的系统优化提供方案参考。
关键词：智能化；水处理；自动化系统
水资源是日常生活中必不可少的重要物质基础，是居民生活和物质生产过程中的必需资源，直接关系到群众的生活质量和社会生产效率，对市政自来水厂和城市水利系统提出了更高的要求，为保障水质和供水稳定，进行大规模的水处理系统升级改造已势在必行。近年来，随着水处理技术的进步与发展，现代化的智能水处理系统在业内得到广泛应用，开展对智能自动化水处理系统的研究，充分了解其工作原理与结构特点，对推动自动化系统的普及与发展具有重要意义。
1智能化水处理自动化系统构成
1.1设备工艺系统
本文研究的智能化水处理自动化系统基于常规水处理工艺流程构成。包括水厂取水、制水、送水（输水）三大基本功能，其中制水功能又包含混凝、沉淀、过滤、消毒四大工艺。同时涉及水泵、风机、阀门、投药泵、搅拌器、流量计、液位计、水质仪表等配套设备。就工艺系统整体操作原理设计而言，是以水处理、给水为中心进行的。
1.2控制系统
智能化水处理自动化系统中，控制系统的组成结构主要包含变频器、控制回路、可编程控制器及阀门电动装置。该系统的应用通常是以水处理工艺设备、给水工艺设备控制回路为主，能使各工艺设备应用功能更为丰富，以此充分发挥其在水处理期间的真正实效作用。
1.3信号采集系统
智能化水处理自动化系统信号采集系统是以所有水处理工艺设备运行参数为对象进行有效分析，并以分析结果为根据对设备运行状态进行判断，进而将良好的条件提供给水处理工作，使其得以顺利开展。
1.4保护系统
智能化水处理自动化系统保护系统是以整个水处理系统故障问题的处理作为主要负责对象，全面保护水处理工艺设备。
1.5操作与人机界面系统
智能化水处理自动化系统操作及人机界面系统这两个组成部分十分重要，能帮助工作人员实现智能化水处理设备的灵活运用，如此一来就可实现水处理工作效率与质量的有效提升。
图1常规水处理工艺流程（含污泥处理工艺系统）
2工作特点分析
基于PLC作为自动化控制系统中枢部分的PLC，是计算机信息管理与现代水循环系统的有效结合，在多核CPU和电脑的综合布控下，依据信息技术控制各级硬件并发布指令，通过逻辑算法的优化，无需升级改造系统线路与程序便可将各硬件系统的优势最大限度发挥，推动水处理系统工作效率与智能化水平的提升，并实现更高的费效比，可将传统线控处理系统取代。
水处理工艺流程通常都十分复杂，尤其是在处理个别化学水的过程中，针对处理程序而言多以个别继电器实现控制。而因该类控制方式具有较为复杂的安装接线流程和相对困难的程序修改，故而在后期维护时具有较为庞大的工作量，这会降低水处理系统的可靠性及其使用频率。要想将控制中继电器存在问题改善，可采用PLC控制程序。而对于PLC编程来说，在使用方面具备便捷、可靠性高、运行环境要求低等优势，故而其使用极为广泛。水处理系统中，借助PLC电气自动化控制可实时控制、自动化检测水处理，并促进水处理效率的提升，将生产期间不必要的能源消耗减少，推动企业水处理系统可持续发展的实现。
3水处理系统自动化控制要求
3.1系统控制的主要要求
以PLC控制方式推动自动控制要求的实现，故而自动、手动转换两种功能应当齐全配备。自动控制方式应以可编程的设备装置进行控制，可随时以各个设备运行状况为根据对系统工艺参数、控制方式进行调整；手动控制方式下，就水泵、自动阀门等个别单元为对象实施独立操作。倘若系统控制生产期间有相应故障出现，需及时将警报信号发出；系统收集现场仪表上显示的流量、压力等主要工艺参数，以便操作期间能对系统各设备运行状况及时了解。
3.2报警及保护的主要要求
基于PLC的控制系统采集到相关仪表数据和设备状态数据后，数据进入上位机，通过组态软件对数据进行比对分析，可实现判断和报警功能。
3.3操作方式的主要要求
一方面，手动操作。主要负责应急、检查等情况，能为正常生产供水提供可靠保障；另一方面，自动操作，是一种普遍采用的操作模式，为平时控制正常方式。在自动操作期间并不需要人员进行操作即可完成控制工作，属于全自动状态。
4智能化水处理设备自动化系统优化措施
4.1科学设置通信网络
因监控站无法完成非直控水处理设备的适应，而为了确保有效发挥管理机制的作用，就需以信息层结构、设备层结构和控制层结构等多个层级结构来细化监控系统。其中，信息层结构是将以外网作为个水处理单位彼此信息共享的实现依据，同时立足于原有基础上也能进行全新、较强实用性水处理产品的开发；而控制层结构是围绕隧道区域控制器网络，在标准总线的运用下开展组网工作，如此一来可实现水处理信息传输速度的提升，为信息提供兼容性、实效性保障，进而推动水处理远程自动化监控的实现。而在不断提升的科技技术水平背景下，针对现有的智能水处理需求而言，传统以外网网络模式已无法有效满足，创新与优化是必经道路，同时通过结合现场总线构成全新、完整的网络模式，能为智能水处理自动化系统提供正常运行的保障，推动水处理效果的提升。
4.2往自诊断和远程监控方向开发系统潜能
就像计算机开机过程中会对各硬件进行检查一样，智能化水处理自动化系统通过PLC控制系统可以对各流程控制单元、各关键设备、各种仪表进行轮询检查。这种检查可以定时或定频率进行，从而就实现了自诊断功能。这功能一方面提高工艺设备的安全可靠性，有力保障水质安全和供水安全；另一方面可以减少人的现场巡检和人的实时监控，从而提升智能化水平，逐步过渡到无人值守。当今社会，互联网和手机无线网络已相当发达，当智能化水处理自动化系统足够可靠，足够成熟以后，完全有可能实现基于互联网和手机无线网络的远程监控。进而减少用于看守的劳动力，加强维修维护的能力，进一步解放生产力。
结语
智能化水处理自动化系统有利于水处理效率的提升，是水处理自身得以实现发展、获取更高市场竞争力的重要基础。而对于智能化水处理自动化系统的运用而言，也是社会生产、人民生活所提出的更高用水数量与质量的要求。故而，随着现代社会的不断发展，我们必须正确认识智能化水处理自动化系统，在将其结构明确的基础上，妥善把握智能化水处理自动化系统工作特点，通过在水处理工作中的灵活运用，推动水处理效率与质量的全面提升。在未来发展中，应当对智能化水处理自动化系统应用予以更高的关注，将智能化水处理自动化系统结构明确，并将其工作特点准确把握，将其运用至水处理实践中，实现其优势的灵活发挥。
参考文献：
[1]李伟国.智能化水处理自动化系统分析[J].商品与质量，2017，18（27）：10050-10051.
[2]王喜红.智能化水处理自动化系统分析[J].工程技术（引文版），2016，23（3）：00154-00154.
论文作者:侯春晓
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：水处理论文; 系统论文; 自动化系统论文; 操作论文; 结构论文; 设备论文; 更高论文; 《电力设备》2019年第4期论文;