首永志
深圳市智德森自动化技术有限公司
摘要：伴随着城市化的发展进程，城市人口逐年增多，水资源的供应情况引起人们重视。而对于水厂的生产而言，其中自动化不足就使得整体的运行过程中存在一定的问题。因此，在水厂工作过程中，如何实现自动化控制和对整个控制系统的构建是更为快速实现供水和更为有效利用水资源以及达到各个领域供水实际供应量的关键所在。
关键词：自来水厂；自动化控制系统；应用
引言
我国自城市化建设以来，水资源利用越来越多，并且随着自来水厂对水资源控制技术的不断提高，采用自动化控制系统能够有效达到节能降耗的目的。此外，自动化控制系统在自来水厂的应用过程中表现出了较大的优势，为我国城市化发展奠定了良好的基矗
1自来水厂自动化控制系统的相关部分
自来水厂控制过程的复杂性比较高。同时对于每个制水环节而言，其中的关联性又比较小，因此在进行控制系统控制的时候，应当尽量利用这一方面的因素，在运行过程中将控制部分独立起来，以避免在整体的运行过程中由于这一部分而影响到其他部分的运行。在自来水制水的环节过程中，其中主要的处理控制系统有以下几个部分。其中包括取水控制系统和送水控制系统以及加药加氯控制系统。在这些控制系统中，采用的控制模式为PLC和IPC的总体控制。采用这个控制方式的优点是使得在整体的控制过程中能够对各个控制节点和相应的水站进行一定连接，使得水正在运行时能够进行交换和自己运行的独立性。这就使得在进行相应的水资源调动和各个部分的控制上就较为便捷。通过这样的数据传输和内部控制使得所有的控制环节和相应的制水环节能够得到更为有效的提升，同时采用这个数据还有一个优点就是通过传输的数据可以对整个水厂进行控制，能够进行全面的监控。
而其中的自动化控制系统由以下几个部分组成，包括总的控制站点，也就是中央控制站点。通过中央控制站点对取水泵控制站点和送水泵控制站点，对这些部分进行相应的控制，以使得在接下来的滤池和反应控制站点进行一定的控制，同时对配电控制站点进行控制。在这些控制点的运行过程中，中央控制起到整个自动化控制系统的调控作用。在运行过程中，通过中央控站点对系统的各个部分的站点进行一定的调度，就使得在运行时能够让各个部分的工作有序进行，同时对于输水工作和相应水资源的调动以及各个水站的配合而言，通过中央控制站点的运行，可以使得各个部分能够有效地运行起来，使得整体的自动化效率更高。
2自动化控制系统在自来水厂的应用
2.1控制系统的总结构
在控制系统中主要分为现场控制、主控制和相应的管理结构。对于这三个结构而言，对于现场控制主要是在自来水厂的现场终端进行一定的视频检测。通过相应的视频接口，使得自来水厂的实时数据能够传输到主控部分，在这个过程中对其中各个部分进行一定的分析，以确保其工作能够正常地进行。再者就是通过相应的信号装置在进行工作时对各个部分的信号进行采集，这就使得在工作时的数据能够实时传输并对这部分的数据进行一定的分析。另一个控制方式就是在进行监控时，通过各个部分的站点所传输的电信号数据进行一定的分析，使得主控制室了解到各个部分和相应的环节所运行的情况。
对于中央控制室，也就是主控制层而言，就是对生产过程中的各个站点所需要的信号和相应的传输信号进行一定的分析，从而分析出整个系统的运行情况。对各个环节进行一定的调整，使得整体的运行能够稳定。而管理层主要采用一定的人为管理，对其中所出现的异常情况而系统无法识别进行一定的人工管理，使得整体的运行能够稳定。
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2.2沉淀池排泥系统自动化控制设计
自来水厂沉淀池排泥系统主要是通过排泥车与排泥阀组成，在设计过程中主要是建立在对排泥车的有效控制，其中沉淀池根据排泥阀达到节能降耗的目的，以此有效控制排水量，系统再根据实际情况对排泥阀开启时间的有效设置，在此基础上若泥量增加，会在一定程度上延长开启时间，若泥量降低，会减少开启时间。因此，需要达到一定的效果，而且在较大程度上可提对水量进行有效的控制，若排泥车能够对速度进行控制，能够在较大程度上对节能降耗进行有效实现。
2.3水质检测自动化系统的搭建
在整个自来水厂的运行过程中水的检测系统是极为重要的，通过相应的水质检测能够保证自来水厂的输出水能够稳定输出，同时能够保障其安全性。在进行自来水厂自动化监测的时候，通过相应的水质检测设备，其中包括酸碱性和水中有害物质的测量，使得水质输出是能够达到所需要的要求。同时对于整体的运行而言，通过对其中的各个部分进行连接从而对不达标数值进行报警。
2.4加药加氯自动化系统控制设计
此设计的主要目的就是对药剂消耗进行有效的控制，自来水厂一般情况下是对聚合氯化铝的使用量实施针对性控制，这在较大程度上能够达到节能降耗的目的，需要进行氯化铝使用量采用有效方法进行计算，同时还需要通过该系统对加药计量泵投入速度实施有效的控制，在基础上还需要对速度实施精确的计算。此外，在对加药投入速度计算的过程中，需要对计算进行有效的设定，其中需要通过手动冲程、额定投加流量以及投加量等对设定量进行有效规范。除此之外，自来水厂有加氯系统，主要是对水质进行消毒工作，由真空加氯系统、气源系统以及控制检测仪表系统等构成，在设计程序过程中，一般分为前加、后加与补加，其中前加氯控制在设计过程中主要是避免受一些因素的影响，需要通过前加氯机来完成相关工作；后加氯机主要是保证水质中氯含量，一般情况下起到消毒的作用；补加氯主要目的是确保出厂水和管网水内保持一定量的余氯。现阶段由次氯酸钠替代液氯的使用已是一种趋势，次氯酸钠的自动化投加控制系统与聚合氯化铝情况相类似。
2.5送水泵站自动化控制设计
送水泵在一定程度上与取水泵有较大的相似之处，由工频泵与变频泵构成，在运行过程中应当保证变频泵正常运行，如果变频泵运行时间结束后，系统会将自动切换另一台变频泵。在对变频泵实施调整过程中，应当通过出水厂压力来实现，若管道压力不大于用户设定压力值，自动化控制系统会在一定程度上对变频泵频率进行有效增加。除此之外，工频泵开启数量与取水泵站一样，对频率的调整与变频泵相同。
2.6取水泵站自动化控制系统设计
取水泵站主要是通过工频泵与变频泵的组合使用，能够有效提高原水输送质量。取水泵站不但是电能消耗站点，而且在较大程度上、也是自来水厂进行节能降耗控制的站点。自动化控制系统在设计过程中，需要把水泵分为两组，分别是变频组与工频组，在运行过程中需保证至少一台运行，如果一台停止运行时系统会自动切换到另一组继续运行。一般情况下，根据清水池水位对变频泵进行有效调整，PLC自动化控制系统在进行频率调整过程中需要通过水位变化来完成，在此期间需要通过系统记录前一台频率，主要是因在运行过程中与之前频率保持一致，还需要进行不用限定值的设置，主要是对工频泵启动数量进行有效控制。
结语
对于水资源的利用而言，在整体的运行过程中，实现水资源的有效利用，在这个过程中所担当的角色是极为重要的。通过在自来水厂的运行过程中实现其自动化和相应控制系统的集成能够将这些部分运行得更为有效。
参考文献
[1]周曦英,高嘉顺.自来水厂电气自动化工程控制系统的构建策略研究[J].科技风,2017(06):32-32.
[2]高明志.基于电气自动化控制系统在自来水行业中的应用[J].环球市场,2017(16).
论文作者:首永志
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：自来水厂论文; 过程中论文; 控制系统论文; 站点论文; 系统论文; 水资源论文; 自动化控制系统论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;