公务员期刊网 精选范文 水厂自动化范文

水厂自动化精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的水厂自动化主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

水厂自动化

第1篇:水厂自动化范文

关键词:自来水厂自动化;PLC改造

前言

水是万物之源,在城市的供水体系中,由于一部分自来水厂建设的时间早使得自来水厂中的设备自动化程度不高从而极大的限制了自来水厂潜能和质量的发挥,因此需要加强对于自来水厂自动化程度的改造从而有效的提升自来水厂的供水能力与供水质量。在自来水厂的自动化改造中关键是要确保自来水厂自动控制系统的稳定性与可靠性,为实现这一目标在自来水厂自动化改造的过程中需要对控制系统中的一些系统部件进行冗余设计,在分析各部分冗余工作原理的前提下在提高工作系统可靠性的前提下来实现对于工作设备的选取。保障自来水厂控制系统的稳定性与可靠性。

1 自来水厂处理流程分析

在自来水厂的工作中,由于各厂所使用的水源不同使得各自来水厂所采用的饮用水系统和组成的工艺流程各有差异。在自来水厂的水处理系统中,通过使用取水泵房将河流、湖泊或是水库的水通过使用水泵输送至水池中,在水池中经过加药、絮凝以及沉淀、过滤等将水中的大部分杂质予以去除从而得到清水,完成处理后的清水输送至清水池而后使用高压泵泵送至城市供水管网。在自来水厂的水处理过程中对于加药采用的是前加氟和后加氯的方式,在水处理的过程中前加氯应当在配水井的入口处,而后加氟应当设置在清水池的入口处。同时对于水池中的杂质等应当配备有排污设备以便将水池中的沉淀物及时的予以排出。

2 自来水厂自动控制系统中的冗余设计的原理

在自来水厂的自动控制系统中的冗余切换方式可以分为热冗余、暖冗余和冷冗余三种形式,设计自动控制系统的冗余设计关键是依靠自动控制系统的可靠性模型的建立。热冗余主要指的是设计在控制系统中与控制系统联机运行在其未被激活的过程中并不参与系统的工作而当主系统出现故障时则冗余设计迅速接管控制系统的故障部分以保障系统的可靠运行。在自来水厂冗余部分的控制中采用的是多部并联的结构,通过冗余设计最大限度的提高自来水厂控制系统的可靠性与稳定性。

3 自来水厂水处理综合自动化控制系统

3.1 自来水厂水处理控制系统的网络结构

自来水厂的自控系统采用的是“集中监控、管理分散控制”的集散型系统,对于自来水厂的自动控制系统主要由信息监控和现场监控两大部分组成。通过使用以太网来将主控部分的工控机与现场控制的PLC模块相连接构成一个完备的控制系统,如主控系统中的两台工控机同时出现故障,各分系统仍然能够独立的控制各分系统按照设定的工序进行生产,保障了自来水厂生产的正常进行,从而使得自来水厂自动化控制系统的稳定性与可靠性大幅增加。

3.2 自来水厂供电系统的冗余设计

在自来水厂的供电中按照国家的相关规定对于自来水上这种二级负荷单位需要采用两回路的供电方式,其中两回路分别来自于不同的变电站以确保供电系统的稳定性。这两路供电回路中一组作为主电路而另外一组则作为备用回路,各组回路都能够保障自来水厂的正常供电,同时在供电回路的负载容量上还应当考虑到今后新添加设备的供电保障,确保自来水厂的正常供电。同时对于自来水厂别重要的负荷还需要对相关设备配备应急电源以确保在设备故障发生时能够及时的对关键设备恢复供电,应急供电系统电源采用的是6kV双回路放射式接线方式,为自来水厂的供电提供可靠的电源支持。应急系统中所使用的UPS主要目的是确保供电中断时重要控制设备的电力供应直至柴油发电系统能够正常工作。

3.3 自来水厂的信息监控管理层的冗余设计

在自来水厂的主控系统中采用的是2台中控设备,通过将厂长室工控机、工程师工控机以及化验室工控机等连接到2台交换机上以构成双星型的以太网,相较于环形以太网,双星型以太网在后续增加主站点时较为方便。将工业交换机上的2个端口设置为Trunk主干端口,建立并形成一个高速骨干链接,在提高骨干链接带宽的同时为系统的网络通信提供了可靠的冗余量。同时在工控机中配备有相同网卡IP地址设置的工业交换机并配合硬件侦测和负载均衡技术当侦测到通信网络故障时及时的切换到另外一条备用总线直至主系统的网络链接修复。主控室所采用的2台主工控机采用了双机热备的配置模式,2台工控机同时联网实现对于自控控制系统的监视和控制,在正常工作情况下,主机运行而从机处于监视状态并不参与工作,而从机监测到主机工作出现异常时主、从机将会迅速的切换以实现对于主控系统的控制,这一模式的实现原理如下:主机在正常工作时对主控系统的各项数据进行收集和处理而从机采用监视请求定期向主机发送请求与应答信号,如主机并未正常的进行应答则认为主机出现故障从而切断与主机的网络数据传输自动转入工作状态,自来水厂自动控制系统中的各设备的数据、产生的报警以及事件信息则改由下位机获取。同时,从机对主机的工作状态进行定时监控一旦监测到主机恢复工作则自动切换到待机状态。

3.4 自来水厂工业以太网的冗余设计

在自来水厂的工业以太网的设计中,将OSM模块设置为冗余环网使能态,将其中一个设置为冗余管理态以完成对于以太网的管理。正常情况下冗余管理器的其中一个冗余环口为断开状态,整个以太网呈现出线性结构,当监测到以太网环网故障时自动切换至另外一种环形线性结构保障系统的正常运行。

3.5 自来水厂的生产控制系统的冗余设计

根据自来水厂的生产工艺流程可以将水厂的生产划分为取水泵站、加氯加药站、絮凝、沉淀、过滤以及送水泵站等多个环节,通过对每一个站点的运行信息进行采集并将信息送入水厂自动控制中心并接收控制中心的管理,各站点的监控分站都具有独立的操作系统以便在控制系统发生故障时各分系统独立运行。对于可靠性要求较高的分站点可以使用西门子的S7-400H型PLC按照冗余的方式进行设计,在CPU、CPU同步模块以及连接线缆和电源模块等都需要设计成双重的器件以确保控制的可靠性。S7-400H型PLC的冗余设计采用的是“热备份”的主动原理,闲时从模块与主模块共同连线,当监测到主模块故障时从模块自动切换完成对于水厂分站的自动控制确保水厂能够正常工作。

4 结束语

自来水厂的自动化改造对于提高自来水的供水效率与供水质量有着极为重要的意义.文章在分析自来水厂供水特点的基础上对自来水自动化系统的冗余改造,确保自来水的正常供应有着极为重要的意义。

参考文献

[1]郭谋发,杨耿杰,丁国兴,等.基于IEC 60870-5-104及OPC的水电厂自动化系统[J].电力自动化设备,2007,27(10):100-103.

第2篇:水厂自动化范文

水厂总体监控方案的确定应以水处理为依据,包括泵站控制系统、沉淀和过滤控制系统、恒压供水控制系统、混凝投药控制系统、加氯消毒控制系统、排污处理控制系统等工艺管理,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。根据工艺要求和控制指标,应运用MPI网络将水处理的各个子系统连为一体,在控制中心通过组态软件对其进行监控,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,系统框图如图1。

2软件设计

根据设计好的各子系统的硬件配置,设计PLC控制软件、组态监控软件和触摸屏控制软件,以泵站控制系统为例,其任务是按照控制中心的指令,向水厂提供水源,并对泵站的水泵运行情况、供电等信息进行实时采集,然后传送给控制中心,实现泵站无人值守。根据泵站工艺,在SMS工作原理指导下,提供短信息服务,发送规则为开机/关机、系统出现故障、定时设置和控制中心命令。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。

3水厂自动化监控系统的特点及功能

3WN6是一种经济型低压智能断路器,通过模块化的工程设计,可确保通讯、保护、测量等功能更为可靠稳定,且便于拆卸和维修,能够在线对开关功能进行数字化编辑。正常生产时,操作人员通过S7-315系统上的触摸屏模拟流程和触摸按钮,便可以准确掌握各系统的工艺流程及设备运行情况,并可以通过自动运行或手动操作两种控制方式来控制各设备的开和停,便于设备的检修及事故的处理。本系统联网后,便可实现现场监控、远程控制和后台在线组态等功能,操作人员在后台微机上便可以准确掌握各配电室低压开关的分/合情况及水厂装置的运行情况,系统可以动态显示各电气设备的电压、电流的波动情况,实时性更强。此外,还可以随机记录越限事件、报警信息等,为生产管理和事故控制提供了很大的便利性。PLC的推广应用是水厂自动化监控系统得以建立的关键,该编程控制器简单易用、可靠性高,而且通讯联网功能强,根据水厂的水处理工艺和工程设计要求,对各净水环节的硬件系统和软件系统进行设计,满足了水厂自动化生产和管理的需求。

4结论

第3篇:水厂自动化范文

1系统的主要功能

该水厂的基本情况为:一级泵站包括5口深井,每口深井配备22kW多级潜水泵1台,共同向一蓄水能力为2000m3的蓄水池蓄水;加压泵组为5台45kWDL型立式泵,向管网加压供水。对控制系统的设计要求是:对水厂的设备运行及生产状况进行自动化控制和管理。该控制系统的基本功能如下:

(1)保证用户管网供水压力恒定。操作人员设定管网压力后,系统根据设定值和压力传感器采取的管网实际压力信号,采用1台调速泵配合1~4台恒速泵的运行模式,自动调整加压泵站中恒速泵的启动台数和调速泵的转速,在较高的精度范围内保证管网的压力恒定。无论用水高、低峰均可在保证供水压力的前提下最大限度地节省电能。同时,减少了由于无谓磨损、频繁启停等原因对水泵造成的损害;以及用水低峰时,由于管网压力过高造成跑、冒事故,浪费宝贵的水资源。

(2)蓄水池水位自动控制。由于用户用水量的变化较大且具有随机性,而水厂对蓄水池内水位控制的精度要求较高。故在水位控制系统的设计中,采用模糊算法在保证蓄水池水位维持在标准范围内的前提下,合理安排潜水泵的启动台数,避免潜水泵的频繁启停及无效运转。

(3)自动倒泵功能。为防止某台水泵长期不运转发生锈蚀,由PLC控制4台水泵定期轮换作为变量泵运转,即自动倒泵功能。

(4)防水锤电器互锁功能。由于管网压力较高,为防止水锤对水泵的冲击,在每台加压泵的出水口处安装电动蝶阀,由PLC按照先开泵后开阀、先关阀后关泵的模式进行控制,有效地防止了水锤的危害。

(5)直观的图形显示及寻检功能。上位机采用14寸彩显,以动画图形及中文方式显示水池液位、管网压力、水泵及阀门运行状态、生产状况、耗电量、产水量、设备状况等信息。

(6)生产管理功能。上位机随时检测并记录水厂各台水泵的出水量及运转状态,以班次为单位生成生产报表,自动统计出水量及耗电量,并存入指定单元。

(7)报警及保护功能。当发生电气、液位、机械等故障时系统进行声、光报警,并采取相应措施。上位机故障时,PLC及变频器可以组成独立控制系统进行工作;若整个上、下位自动系统均发生故障,现场控制柜具有手动功能,以保证向用户供水的不间断。

2控制系统硬件结构

(1)上位机:水厂需24h连续运转,现场干扰源多、环境恶劣。因此,上位机选用了具有较高可靠性、较强抗干扰能力的研华(ADVANTECH)IPC-610/486型工业用微机。上位机与PLC之间采用RS232标准串行口进行通讯,传输速率9600b/s,11位数据格式,数据长度7位,1位校验位,启动1位,停止2位。另选研华10位A/D采集卡,采集蓄水池水位信号和加压泵组出水流量信号,对水位信号运用模糊算法进行计算后,给出控制信息由PLC控制潜水泵的启动台数。当水位过低时,认为发生故障,停止一、二次泵组的运行并声光报警。上位机为720M硬盘、8M内存,可以同时处理大量数据且历史记录较长。

(2)主控单元:主控单元选用日本立石公司的C60P型可编程序控制器作为主控单元,它具有40路开关量的输入、20路开关量的输出,可扩展模入、模出模块,并有RS-232标准串口。C60P为积木式结构,系统构成及扩展方便,抗干扰性能好,作为现场主控部件较理想。由它完成自动倒泵、防水锤互锁、变频器逻辑控制等逻辑控制功能。

(3)管网恒压调控系统:调速泵的调节由富士G-45变频器来完成,由压力传感器采取用户管网的压力信号(4mA~20mA)送至自制的调节板上,与给定信号比较后送至日产RKC调节器中,经PID运算后产生调节信号送至变频器,控制变频器的输出频率,调节水泵转速。变频器本身对应其输出频率有0~5V(DC)信号输出,将其引回调节板,由系统对输出频率进行检测,若变频器的输出大于49Hz一定时间后,管网压力仍达不到要求,延时确定后,PLC按照一定规则逐个以自耦减压方式启动恒速泵,直至管网压力恒定。若变频器输出频率小于23Hz一定时间后,管网压力仍超过给定值,则依次关闭恒速泵,配合调整调速泵直至压力稳定。

(4)自耦减压启动柜:恒速泵及潜水泵均采用自耦减压启动方式,有效地减小了电动机启动时对电网的冲击。

(5)传感器及执行机构:管网压力信号的采取利用最大量程为1.0MPa的远传压力表,以方便在采样点观察压力信号;流量信号的采取利用涡街流量计;水位信号的采取利用压力式水位传感器;利用电动蝶阀作为执行机构来控制加压泵的出水口状态。

3系统的软件

系统软件主要包括上位机管理程序、PLC控制与监测程序以及它们之间的通讯程序。

(1)上位机的管理程序主要完成设备运行状况的图形显示监测、生产状况的数据库管理、检测数据的处理、菜单处理以及报警等功能。采用C语言结合汇编编程,充分利用C语言结构化强、简洁和运行速度快等优点,同时也提高了程序的可读性、可靠性及可移植性。软件设计采用模块化结构,人机界面为图形形式,菜单驱动,全部中文显示与提示非常友好。系统主要功能模块包括:使用说明、水厂控制系统功能介绍、生产状况监测及管理、水位系统的运行状态控制等。采用查询方式完成与PLC的通讯及检测数据的处理;将管网压力、流量、液位、各水泵运行状态及各处阀门开启状态等信息以图形及数据的方式显示于显示器上;如有报警信号则显示相应图形,同时进行声光报警。监测的出水量、耗电量等信号可长期保存于存储器中,随时作为资料查询。

(2)蓄水池分为沉淀池和出水池两部分,深井水首先在沉淀池沉淀泥沙、消毒处理,而后,经过滤到达清水池。因此,水位控制功能要求较高,正常状态下,1~2台潜水泵长期运转,其余根据用水量的大小自动切换。为保证水的正常供应并防止潜水泵的频繁启停,在水位控制中采用了模糊算法。将水位高度分为七级,将水位的变化率也分为七级,将潜水泵的开启台数分为5档,形成了一个二维矩阵数组,由计算机运算后确定应开启的深井泵台数。经反复试验后,确定了数组中各参数的值,经实际使用,获得了较好的运行效果。

(3)可编程控制器作为主控单元,几乎所有的现场逻辑控制均与其有关。它的控制程序具有较强的逻辑性要求。一般来说变频器严禁付边加装接触器,但是为了节省投资、实现4台恒速泵轮流作为调速泵,必须在变频器的付边装接触器(电路原理图如图2所示)。为防止在电动机高速运转时,当变频器的原边未切断电源或刚刚切断电源,付边接触器断开,电动机定子线圈放电造成高电压,损坏变频器的输出功率模块,在PLC的程序设计中必须考虑到较复杂的互锁及时间控制关系,即PLC计算倒泵时间到后,首先按照阀、泵互锁关系关闭拟转入变量运行的定量泵;接着关闭原变量泵,此时变频器输出频率先降至零,而后切断变频器原边接触器,延时几秒后,切断其付边接触器。而后,将变频器输出与待转入变量运行的水泵接通,几秒后按照阀、泵开启的顺序依次接通变频器的电源,启动水泵并打开水阀;同时,原调速泵转为恒速泵使用,这样做保证4台加压泵的运转时间相近,避免某台泵长时间不运转发生锈蚀等故障。

(4)上位机与PLC之间的通讯借助标准RS-232口来完成。可以由上位机完成给定倒泵的间隔时间、设定管网的压力等工作。同时,下位系统定时将恒速泵的开启台数、调速泵的运行状态(频率、转速、消耗功率等)、管网压力等信息报上位机进行处理和显示。

第4篇:水厂自动化范文

关键词:自来水厂;自动化控制;控制系统;系统实现

引言

若人不能摄取足够地水分就会口干舌燥身体不适,各项机能出现异常,严重缺水甚至会出现生命危险,因脱水而死。人对水的摄取量将直接影响身体的新陈代谢、呼吸系统、分泌系统、消化系统、血液循环等多个方面身体机能。水是人类身体中化验反应的媒介,是体内各种营养素和物质运输的平台,是保障身体正常运作的基础。自来水厂为人们用水提供着服务,满足着人们用水需求。但随着城市化进程的加快,传统供水控制系统已无法满足现代化快节奏的生活与企业运作用水需求,引进自动化控制系统,提高供水质量势在必行。

1现代自来水厂自动化控制系统特点与功能

现代自来水厂指具有一定水生产设备,能按照相关工艺标准完成自来水生产过程,并且其水质符合一般生产用水和生活用水要求的企业,主要从事水生产、水销售,为人们提供供水服务,满足人们用水需求[1]。毫无疑问自来水厂担负着重要社会职能,影响着城市供水,影响着供水质量,若自来水厂控制系统出现问题,不仅会影响供水质量,甚至会影响水质,给居民生活造成不便。当前传统自来水厂控制系统已无法满足供水需求与行业发展需求,很多自来水厂开始引进自动化控制系统,以此提高生产效率,降低生产成本,全面提升水质[2]。自来水厂自动化控制系统融入了智能控制技术、传感技术、自动化控制技术、计算机技术,PLC技术、网络技术,整个控制系统由:中央控制站、现场控制总线、电气设备、PLC可编程逻辑控制器组成,通过该系统能实现信息化智能生产控制。而且该系统具有故障检测功能与系统状态检测功能,能实时对设备和系统状态进行检测,及时反馈故障问题,降低故障率,提高生产水平,节约运维成本,避免故障点扩大[3]。而且自动化控制系统,控制精度高,逻辑判断能力强能根据实时生产情况,自动做出控制决策。因此,现代自来水厂生产经营中应积极运用自动化控制系统,进行生产技术改革创新。

2现代自来水厂自动化控制系统设计与实现

通过前文分析可知道,自动化控制系统在自来水厂生产控制中应用的重要意义。从现代自来水厂自动化控制系统设计与实现思路来看,系统控制基本单元应能实时对运行工况进行控制,对设备进行保护,对设备故障进行检测,并自动生成监控数据信息,且所生成信息具有直观性、可视性,能进行显示输出,能为生产操作控制提供依据。系统结构设计方面,要保证结构灵活性与兼容性,应采取模块化设计思路,从而降低设计难度和系统实现成本,主要模块应包括:中央控制模块、数据库模块、控制命令执行模块、工作站模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块、故障诊断与报警模块等等,涉及到的子系统包括:仪表系统、加药控制系统、配电系统、总线系统、PLC系统、流量调节系统等等。各模块与各子系统间应有良好兼容性,以保证系统良好运行,通过各子系统的协调来实现现场数据的采集、处理、传输,发送控制指令,对生产工艺和流程进行自动化控制。从流量调节子系统设计来看,该系统应能根据控制指令及PLC控制编程条件,设置流量定值目标,自动对流量进行调节控制,同时要满足准确性要求,能准确控制流量。而加药控制子系统,应能根据系统指令,自动对药液浓度、配药参数进行自动控制和调节,保证加药符合预期目标,使水质符合标准,避免资源浪费。配电子系统应能够根据生产需要,自动选择适合功率,主动进行无功补偿,调节电压、电流,保证各类仪表与设备保持良好的运行状态,降低故障率。具体系统设计与实现中,不仅要考虑到系统的经济性与功能性,还要保证系统先进性、可靠性、可拓性。保证系统先进性,能提高生产水平,保证系统控制性能,避免自动化系统过早更新换代,导致资源和投资浪费,增加运维成本。而可靠性是自动化控制系统应用的前提,若系统无法保证可靠性,时常发生系统崩溃或误动现象,必然对自来水厂正常生产造成影响,影响正常供水。可拓性是指系统应预留升级空间,能进行系统结构升级。在原有基础上进行系统升级,能降低升级成本。因此,自来水厂在进行自动化系统设计中,应合理选择设计方案,做好系统结构设计,保证可行性和合理性。

3结束语

人类离不开水,水是人类生存的重要物质资源,加强自来水厂建设,保障供水质量和水平具有重要意义。传统自来水厂控制技术已难以适应用户需求和市场要求。因此,自来水厂应积极进行技术改革创新,在控制系统中融入自动化控制技术,进行自动化生产控制,以提高水厂效率和水平,降低自来水厂运维成本,提高供水质量。

参考文献

[1]丁小丽.基于模糊控制的自来水厂控制系统的研究与实现[D].昆明理工大学,2014,11:30-33.

[2]黄忠朝.现场总线技术研究及其在现代化水厂生产网络系统设计中的应用[D].昆明理工大学,2013,16:66-70.

第5篇:水厂自动化范文

【关键词】 自来水 自动化设计 生产过程

自来水厂属于地区性的最为重要的基础设施之一,其生产条件能否维续在安全、经济的环境下运行与和该地区人们的生活水平密切相关。自来水水厂突破自动化进程,绝不仅仅是出于减少劳动力的考衡,更为关键的是确保供水环节的高水质、高效率以及高可靠性。

1 我国自来水厂自动化现状

由于我国一些特殊历史时期的限制以及现实所存在的不利影响,导致当前我国自来水厂其生产过程的自动化发展水平还相对落后,许多地区的发展趋势与效应也不尽相同。尽管我国的一些一线城市的自来水水厂自动化程度总体出色,但大部分的小城市特别是部分落后地区的自来水水厂还只是实现了最为基础性的自动化,甚至有些地区还需要依靠人力资源完成,自来水厂整体自动化程度不容乐观。

以宏观角度而言,我国现阶段的自来水厂其现状主要是:自来水业的科学技术水准较为落后,缺乏在供水技术领域的监控管理岗位能力,人才少。很多自来水厂所使用的检测仪器性能基础较差,例如计量投加装置,水池检测仪器等诸多针对性的仪表仪器,并且我国的一些制造厂商所制造出的仪器质量与国外相同种类的产品还存在很大的差距,不能满足自来水厂的要求。当前我国供水行业实行“保本微利”的保民生政策,致使再生产能力弱,因而经济的受制约性与自来水厂有限的资金储备,除去极少的大型企业可以有能力进口一些国外的先进技术与设备,全方位的实现自来水水厂生产的自动化管理以外,国内绝大多数的自来水厂因为资金能力薄弱,技术能力低下,无法引进国外先进技术,最终致使导监控管理技术始终十分落后,管理办法依然以人工管理为主,无法达到现代化自来水自动化生产的标准。另外,还有部分的水厂其自动管理监控架构并没有按照地区与水厂的实际特点出发,而是单方面的全部照搬国外模式,即便投进了许多资金,但调控能力依然很弱,无法提升水厂的经济效益的实现。

针综上所述,发展我国自来水行业的生产自动化应当按照自身所需,发展成为具备中国特色的发展路径,在对国外的先进技术设备实施引入,汲取其经验的同时,也不可以“照单全收”,应当从我国国情出发。水厂始终以实用为出发点,在全面使用国产设备的前提上,关键要不断加强水质,减少设备运行费用,健全、改善相关的工艺设备,制作出为自身实际情况量身定做的监控管理系统。

2 自来水厂生产自动化系统设计

常规意义上,可以按照设备的布点与功能执行,将自动化系统分为几个站点:中央站、取水站、加氯站、加药站、沉淀池站、配电站、滤池的公共部分站、滤池站、送水站。

按照系统自身特点所设,其人机界面(Human Machine InteractionI)软件使用美国通用公司与FANUC所合作的iFix组态软件。而iFix软件属于全方位开放式的一组HMI软件,并且能够收集几乎当前市场中使用的主流控制系统数据,也可以向当前市场上几乎全部数据库软件提供数据支持,能够完全满足自由行的标准,哪怕未来水厂依然需要进一步完善,也不必担心新型的控制系统数据不能和之前的系统完成信息通信,最终变为信息孤岛[1]。

无论是功能内容解释,数据流程,操作说明书, iFix软件都能准确的提供,拥有优质的可靠性与定时性特性,利用科学的开发环境,诸多工业技术使其拥有优秀的可扩展性,在完成系统时,便愈加的便捷。大范围的使用分布解决及多余技术,具备稳定的可移植属性,能够拥有可扩展性能与联网功能,方便系统的扩充与完成系统升级[2]。

PACSystem_Rx3i能够支持当前市面上的主流总线,权衡到工业现场较为繁杂的电磁条件,如电机与变频器干扰源,在系统的设计中,自每个工段至每个远程I/O站点中采取GENIUS(GE)功能总线实施信息通信。GENIUS总线属于使用令牌环网技术进行传输的总线,因此各个站点皆可以得到令牌,故而,不仅可以实现控制系统器和远程I/O站通信,还可以完成和控制器间的通信。并且,GENIUS是使用调频传输机制的总线,信号传输办法为三取二,其抵抗干扰源干扰的水平明显优于其它总线。

另外,PLC的选择应当按照控制系统实际的设计流程与特点来进行选定,不可以盲目的追求高性能的数据指标,必须能够便利于工程控制系统构建为完整体,更要按照PLC功能的扩展性能为出发点,来对PLC与设备进行设计。不同总类的PLC拥有不一样的运算方式,在选型之时需要按照具体的实际情况,选择运算功能最合的PLC。测试PLC的通讯能力,应当使PLC和其它设备实施通信,也可以把PLC置于自来水厂的控制网络例,权衡PLC的联网通信水平[3]。例如:接口方式,最大的接口数量,可运行的通信协议,通信距离与速度等。

3 结语

随着科技的不断发展,自动化的功能已经逐渐涉及到了信息网络领域、智能领域、以及管理控制一体化领域,自动化的发展极大地促进了我国当前工业的发展力度,进一步推动了自来水行业的步伐,特别小型的自来水厂,其科技能力的提高有目共睹。因此,自来水厂依然应当以自动化控制系统为主力方向发展,可以肯定的是,这也必然是我国水行业自动化控制技术发展的总趋势。

参考文献:

[1]白石.自来水泵站自动化控制探析[J].中国新技术新产品,2011,(20):83.

第6篇:水厂自动化范文

【关键词】净水厂;自动化控制系统;配置;功能

净水厂出厂水质量直接关系着人们的生活质量与身体健康,因此净水厂确保出厂水生产质量尤为重要,它在一定程度上能够决定净水厂的发展。基于水质的影响及重要性,诸多净水厂在生产操作中都开始运用自动化控制系统,该系统具有较强的功能性,对净水厂的发展具有一定的促进作用。

1 净水厂自动化控制系统配置

该地区净水厂在水质生产过程中,为了保障所生产的水源质量及生产的连续性,提高自动化控制系统整体性能,因此在自动化控制系统内部采用了先进的Factory Talk View SE监控组态软件,并且还应用了国外某公司所研制的PLC该系列的自动化控制系统兼备了集中与分散两种功能,实现了对电气及工艺相关参数、设备运行状态的全面监控与报警功能,对净水厂的生产操作具有一定的积极意义,不仅大大提高了生产质量,同时还提高了净水厂的生产效率,对净水厂的生产与发展具有重要影响。基于该自动豪华控制系统的多重功能性,以下对其内部配置进行了论述:

1.1 硬件结构配置

该系统由四个现场控制分站及一个中央监控站组成,中央监控站主要是由服务器、大屏幕系统及一台监控计算机等子设备构成,现场PLC控制站的功能实现主要依赖于可编程序控制器系统,在现场设置该控制站的目的是为了对净水厂生产工艺处理的各个环节进行分散控制,同时再利用控制室内的上位机对该过程进行集中管理,这种分布式的自动化控制系统实现了净水厂生产工艺操作的全过程管理。

1.2 软件结构配置

净水厂所采用自动化控制系统中运用的是国外先进的监控组态软件Factory Talk View SE,该软件属于一种实时系统工作平台,在此基础上利用VB/VC++可以实现高级对象的编程操作。

2 净水厂自动化控制系统功能研究

2.1 加氯加药间分站

加氯加药间分站以进场水管上的流量计为依据,结合原先所采集的原水流量,从而确定加氯加药量,同时有效控制隔膜计量泵进行自动加药,这样一来自动化控制装置就能够有效控制设备自动化加氯。若氯瓶中间设置有漏氯检测的仪器装置,那么当漏氯气体强度达到0.5ppm时,液氯吸收装置就会自动化启动。

2.2 净水间分站

净水间分站的功能性主要体现在三方面,第一,PLC控制站可以根据净水厂在生产过程中设置的捧泥周期及每次排泥时间进行自动化开关排泥阀。一般情况下净水厂生产工艺操作中所用的沉淀池刮泥机都有两种控制方法,一种是PLC控制站按照泥水界面仪所发出的的信号状况进行自动化刮泥运行,另一种则是按照预设运行时间及每次运行时间来自动控制刮泥机的运行。

第二,净水间分站能够合理调节滤池过滤的恒水位高低。滤池水位高低变化主要受进水量的过滤周期、水量变化等多种因素的影响,在净水厂生产过程中要求滤水流量应与滤后的水流量多少基本保持一致,若两者之间存在较大差异性,那么就需要利用自动化控制装置对滤水流量与滤后水流量之间的水位变化进行适度调节。在净水厂生产操作中运用PID闭环控制系统具有较强的可行性,该系统依据水位变化可以实现水阀开度大小的实时控制,净水厂中各个滤池水位变化及水阀开度大小情况都会直接传送至PID闭环控制系统中,PID系统运算后会将水阀调到适度的状态,以此来保证滤池内水位的稳定性。

第三,净水间分站能够有效控制滤池的反冲洗。一般情况下净水厂的滤池反冲洗控制都是由一台公用PLC实现的,在净水厂生产操作中当滤池达到反冲洗所具备的条件时,那么其就会提出相应的反冲洗请求,反冲洗请求不具有唯一性,在同一时间可能会有多个反冲洗请求,那么此时PLC控制就会根据各个滤池的反冲洗优先顺序,将其组成一个反冲洗请求队,一旦有哪一个滤池响应反冲洗请求,那么PLC就会将反冲洗操作贯穿于该滤池整个过程。在滤池反冲洗过程中不允许两个或多个滤池在同一时间进行反冲洗操作。PLC在对一组滤池进行反冲洗操作时,那么其他的滤池请求就会自动储存到公用PLC系统中,然后再次进行滤池反冲洗排列,它是一个顺序循环的过程。

2.3 送水泵房分控站

送水泵房分控站是自动化控制系统的重要组成部分,该控制站的主要作用是快速采集净水厂现场设备、数据信号及仪表运行状态等多种数据,并结合当地用户实际用水情况对电动机的运行频率进行自动化调节,在一定程度上保证了水压力的稳定性。送水泵自动控制又可分为两种控制方式,一种是远程手动控制,另一种则是全自动控制。所谓的远程手动控制就是根据净水厂实际情况,利用计算机操作对任意一台泵设备进行停止或者启动操作;而全自动化控制则是利用PLC控制系统以出水总管道的实际压力值为基础,自动化开启或者关闭泵设备的运行台数,通过PLC调节程序,调节电机变频率的频率,以此来保证泵设备的恒压供水。

3 自动化控制系统在净水厂的实际应用效果

自动化控制系统在净水厂的应用效果根据上述自动化控制系统功能性分析就可以看出,它不仅能够净水厂生产操作中的水压及运行好速率进行控制,还能根据实际情况自动化开闭阀门,为净水厂生产操作节省了大量的人力物力财力,是净水厂生产操作中不可或缺的系统,对净水厂生产发展具有一定的经济学意义。

自动化控制系统在净水厂应用的必要性,是由自动化控制系统强大的功能性决定的。在净水厂生产操作中采用自动化控制系统,首先能够提高出水质量,保证水质达标。自动化控制系统在稳定水质过程中发挥着关键性作用,不仅将出厂水的各项指标控制在规定范围内,同时还达到了国家饮用水标准。其次,利用自动化控制系统,多项操作都实现了自动化控制,减少了人员操作,大大提高了净水厂的劳动生产率,为净水厂创造了更多的经济效益。再者,自动化控制系统操作十分简单,维护也较为方便,不仅加快了生产信息的传送速率,在很大意义上也提升了净水厂的生产水平。

4 总结

随着我国科学技术水平的迅速提升,我国净水厂为使出厂水质量满足国家相关指标要求,提高自身经济效益与社会效益,在生产操作中加入了先进的自动化控制系统技术,运用自动化控制系统实现了水质及生产水压的合理控制,推动了净水厂生产发展的合理化进程。

参考文献:

第7篇:水厂自动化范文

关键词:污水厂;自动化控制;应用现状;应用分析

随着信息化技术以及网络技术的飞速发展,这为污水处理提供了一个新途径。污水厂污水处理设备比较多,连续性强,处理工艺复杂,而且管理也很困难。为了确保污水处理工艺与设备能安全地、长期地、可靠地运行,并科学地管理及控制污水处理的生产过程,处理污水时自动化控制的意义不断地凸显出来。建立科学的、自动化的污水处理厂,可以加强污水处理系统的准确性、可靠性,也可以降低劳动强度及减少处理成本,实现能源的能源。同时,科学的生产管理要求具有先进的自动化控制系统及控制技术,以满足社会发展与进步的需要。

一、污水厂自动化控制应用现状

到目前为止,我国污水处理能力还跟不上用水规模迅速扩张的步伐,管网及污泥处理等相关配套设施的建设严重滞后。一些污水处理厂不具备有效的污水排出通道,设计能力也就鞭长莫及了,投资效益因此而不能充分地发挥出应有的效用。另外,同一些发达国家相比较,我国的污水处理设施负荷率偏低,与国外的先进设备与技术存在着明显的差距。一方面我国污水处理自动化控制领域起步比较晚,技术水平自然也就落后于发达国家;但是从另一方面来讲,我国的污水处理自动化控制发展也是比较迅速的。为了能够有效改善环境,使污水处理行业得到快速发展,我们必须还要加强对污水处理自动化控制技术的基础以及应用程度进行分析和研究。另外,我国的污水处理发展水平也不均衡。我国的污水处理厂自动化控制系统的现状是自动与手动皆备,引进与自制并举。对于一些小型的污水处理厂来说,例如味精厂、饮料厂、啤酒厂等,由于生产的季节性、技术力量薄弱、资金不足等原因,所使用的检测仪表大多数都是国产离线仪表,而且监测方式也是先取样后测量,再根据测量的结果来调整设备的运行状态。由于仪表准确性比较差,而且属于非连续性的监测,导致设备运行的调整有个时间差,出水的水质不稳定。而一些大型的现代化的污水处理厂为了能够实现自动化控制,保证出水的水质达标,或者借鉴国内外地先进技术与经验进行自行开发,或者利用政府投资及国外优惠低息贷款,来成套的引进澳大利亚、丹麦、德国等国家的污水处理设备、工艺及自动化控制系统、监测仪器仪表和相应的软件。由于自动化程度高、技术先进、设备配套性好,系统能够连续稳定地运行,因此能够保证出水的水质达标。

二、自动化控制系统应用分析

自动化控制系统指的是通过通信网络将众多带有通信接口的执行器件、检测元件、控制设备与主机联接起来,让计算机来进行智能化的管理,实现集中调度、集中分析、集中监控、集中处理的新型的处理过程自动化控制系统。PLC、SCADA、FCS、DCS等技术蓬勃发展为自动化控制技术的应用带来了全新的生机,自动化控制系统在工业控制领域当中的广泛应用为各个行业现代化的生产提供新的途径。

1.PLC自动化控制系统。PLC即可编程控制器,它是新型的工业控制装置,以信息化技术为基础。PLC是由传统的继电器控制系统发展起来的,它的主要功能是实现了开关量可以进行逻辑控制。PLC是一种面向现场的控制器,它主要的特点就是具有高抗扰能力和高可靠性,可以适应比较复杂的现场环境;PLC也是一种局部控制器,随着应用规模的不断扩大和工业以太网的出现,多台PLC相互连接起来能形成一个较大的控制系统。对于污水处理厂而言,污水处理方式不同,自动化控制系统应用PLC的条件就有所不同。一般来看,污水处理厂都具备总控室以及多个现场的控制站,站和站之间通过信息层网络或者控制器层网络相连接,然后再全部都连接到总控制室,总控制室多台计算机、工作站与图形站都使用信息层网络来连接,这样与现场控制站就组成了高速数据交换、分散控制集中管理的工厂级自动化控制网络。PLC自动化控制系统是污水处理厂的核心环节,合理的设计和选型,对污水处理厂能否自动化的、高效的运行显得尤为重要。

2.SCADA自动化控制系统。即数据采集系统与监视控制,该系统包括三个部分,上位监视层、控制设备层以及执行设备层。SCADA自动化控制系统可以实时地收集数据,对生产的现场进行本地或者远程自动控制,同时对工艺流程还进行全面地、实时地监控,并且进一步为决策层和管理层提供数据报表等必要的信息。污水厂SCADA自动化控制系统是通过计算机、控制装置、仪表等设备对收集处理污水工程进行自动管理、控制、检测,来保证污水处理系统的有效、经济、安全运行。同时,对污水处理流程进行自动化的监测与实时地控制,提高污水的处理效率,降低处理的能耗。SCADA自动化控制系统利用远程通信组成分级计算机的监控系统,实现了污水处理本地控制与远程控制,同时也实现了对两个控制的调度与监控,对信号的及时传输,或者对无人值班的远程站实施在线远程遥控指挥。

3.FCS自动化控制系统。即现场总线控制系统,它是目前世界上比较新型的控制系统,自20世纪90年代迈向实用化以来,它以迅猛的势头快速地发展了起来,成为自动化控制技术当中的一个亮点。FCS自动化控制系统是将组成自动化系统的各种控制器、执行器、传感器通过现场控制网络连接起来,通过网络来传输,完成传统的控制系统当中需要进行硬件连接才能够传递的信号,并且完成协调各种设备工作,实现自动化的控制。目前,世界上自动化控制系统应用现场总线主要有Can、Hart、Ff、Modbus、Profibu等。FCS可以说是第五代过程控制系统,是由DCS或者PLC发展而来的。FCS是在传统的集散控制系统与仪表控制系统的基础之上利用现场总线的技术逐步发展而形成的,到目前为止仍然采用着许多的模拟仪表、DCS及PLC系统。以后的自动化控制系统将是以FCS为中心,兼有PLC、DCS系统的一种新型的信息化、网络化、开放性、智能化、标准化的控制系统。FCS自动化控制系统在污水处理厂的应用,造成污水处理领域又一次革命,具有里程碑式的主要意义,开创了污水处理厂自动化控制系统的一个新纪元。

总结:

水资源是社会和经济实现可持续发展的一个最重要的因素,因此污水处理厂担负着巨大的责任。污水处理厂要在现有处理污水的技术基础之上,不断研发新技术,总结经验,提高污水处理的效率,降低处理成本,同时使出水的水质达到国家要求的各级标准。

参考文献:

[1] 荣丽丽,邓旭亮,刘明霞,郭桂悦.自动化控制技术在污水处理厂的应用进展[J]. 环境科技,2009(06)

[2] 辛亭,白东坡,宋晓兰.基于PLC的污水处理控制系统[J]. 中国科技信息,2011(08)

[3] 王春艳,王孝红,袁铸钢,马立志.基于PLC的控制系统在污水处理中的应用[J]. 济南大学学报(自然科学版),2009(16)

[4] 陈伟,郝晓弘,林洁. PLC与无线数传电台组成的SCADA控制系统在德阳孝感水厂中的应用[J]. 西南给排水,2010(04)

第8篇:水厂自动化范文

关键词:自来水厂 PLC 自控系统应用

中图分类号:TV文献标识码: A

前言

由于自动化技术的发展,PLC技术在自来水厂自控系统中不仅满足工艺要求,还改善自来水厂出水水质、降低能耗、提高企业的管理水平和效益。PLC应用于自来水厂自控系统中,具有安全性高、性价比高,比较适用水厂的控制、监控及管理的特点。

1、自来水厂PLC配置

某自来水厂,PLC硬件配置为:CPU、AI模块、AO模块、DI模块、DO模块、通讯模块、电源模块、显示器、模块支架、2KWUPS。

水厂取水泵站、加药站、加氯站、净化间站、送水泵站、变电所、控制室及监测控制系统、全部配置PLC自动化控制。

水厂自控系统框图如图1所示。

图1水厂自控系统图

该自来水厂采用集散型控制系统,PLC各分站相互之间采取通讯母线联接,具有可靠性高、数据资料共享的优势,且可实现计算调节、顺序和最佳控制等多种功能各PLC分站具有很强的独立性,一旦系统出现故障,现场的PLC可独立完成其范围内的自动化控制。两台中控室计算机采用并联运行方式,目的在于增加系统的可靠性和灵活性。

2、PLC的控制模式

PLC的控制模式可分为三级控制。①各PLC工作站根据实时检测的各类仪表数据、参数和设备状态实现自动控制。②中心控制室管理人员通过计算机进行中控室手动控制。③现场值班人员通过各分站PLC面板、操作台及控制箱实现就地手动控制。

净水厂根据实际生产的需要,可灵活采用不同的控制模式。水处理的重要环节加药系统、加氯系统可采用PLC自控。其它的生产运行可采用PLC与现场操作装置配合使用,进行中控制/就地手动控制。不必过分追求水厂的全部自控。在进行具体操作时,必须设定安全保护密码,以防止误操作或未经许可的操作。中心控制室是系统的中心,其密码和优先权为最高级,其余各子站次之。当通过PLC键盘输人开/停命令时,必须先获得优先权并输人正确的密码方可实现操作。

3、PLC的应用

3.1 PLC控制的基本配置

主要装置:SCD(单因子流动电流)、变频器、加药计量泵、取样泵、浊度仪、加氯机(二氧化氯发生器)、余氯分析仪、超声波流量计等。

3.2加药系统的PLC控制

在水处理过程中,加药的控制是一个延时长、干扰因素多、非线性变化的复杂过程。在技术上实现自控有一定难度。目前,国内许多水厂还采用凭经验目测水质,手工投加的方式。因此,在水处理的自动化过程中,加药的自动控制是提高企业经济效益和社会效益的最显著措施之一。混凝剂投加量的控制是出厂水浊度达标的根本保证。自控加药的最终目的是提高水质、降低药耗、减轻劳动强度并降低生产成本。

从水厂的经济技术条件出发,PLC对加药系统的控制应采用SCD(流动电流)法。以原水流量为前馈变量,以加药后取样水的SCD值为反馈变量,PLC将接收的AI信号(4一20mA流动电流信号)与程序内的最佳设定值进行比较,从而输出AO(4一20mA)信号控制加药计量泵的变频器,最终控制加药泵的工作频率,实时的调整加药量。使SCD始终向设定值逼近,保证沉淀池的浊度始终在一个最低的范围内。加药的自控为前馈一反馈闭环控制系统。

加药系统控制的数学模型为:

式中:

Output为计量泵控制信号4一20mA;

Kp为比例系数;

Ki为积分系数;

Kd为微分系数;

Base为前馈值;

E为误笙即SCD实际测量值与设定值的差。

加药控制原理图如图2所示。

图2加药系统闭环控制原理图

3.3加氯系统的PLC控制

水处理的加氯过程可分为前加氯和后加氯。前加氯一般采用根据原水流量比例投加的方式,而后加氯则采用复合环控制投加的方式。

(1)根据原水流量比例投加的控制原理是:PLC根据原水流量的变化及设定的投加率控制加氯机,从而实现自动控制加氯量。

(2)复合环控制投加的原理为:PLC通过输人的原水流量信号(前馈变量)及加氯后取样水的余氯值(反馈变量)和设定的余氯值,采用PID规则,输出一个AO信号来控制加氯机,形成一个闭环控制。使余氯值始终围绕设定值变化,确保出厂水余氯达标。其数学模型是:

式中:

Output为加氯机的控制信号4一20mA;

Kp为比例系数;

Ki为积分系数;

Kd为微分系数;

Base为前馈值;

E为误差即余氯的实际测量值与设定值之差。

后加氯控制原理图如图3所示。

图3后加氯控制原理图

3.4中控室计算机监控系统

中控室监控计算机采用Windows 2000操作系统,与各PLC主站之间通过Ethernet通讯联络实现资源共享,各PLC主站之间通过通讯网络除了对本站设备进行操作显示外,还可了解其他站的情况。所用监控软件为WINCC6.0,该软件人机界面好,功能强大,能根据需要进行动画链接,比较直观。中控室监控计算机设有提升泵站、加药间、加氯间、反应沉淀池、回收泵房、V型滤池、公共冲洗泵房、送水泵站、自动化总览、10KV一次系统、低压配电系统监控窗口。

4、结语

实践证明,PLC在自来水厂自动化控制系统中的应用,可以实现自动化生产、降低药耗和能耗,减轻工人劳动强度,同时还能提高管理水平和水质,给水厂创造了一定的效益。因此,性能越来越高的PLC将在自来水厂中得到更为广泛的应用。

第9篇:水厂自动化范文

关键词:污水处理;自动控制;展望

1 污水处理行业分析

1.1 污水处理行业的基本流程按照产业链划分

污水处理市场的参与者主要有工程承包商、产品提供商和设施运营商。城市污水处理的流程如图1所示。

图1 城市污水处理流程

1.2 现行的主流污水处理方法

目前污水生物处理的主流方法有活性污泥法、生物膜法、厌氧生物处理法、生物塘法等,其中使用最为广泛的是活性污泥法。该法利用曝气的作用,使废水与活性污泥混合并充分接触而形成的混合狡,得到充足的溶解氧,再经由其中微生物的分解过程,使得废水得以净化。

1.3 我国污水处理行业的现状

目前我国的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张,管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。污水处理厂没有有效的污水排出渠道,设计能力自然鞭长莫及,投资效益也因此不能发挥自己的作用。和经济发达国家相对比,国内污水处置设备能够承载的负荷较低,和国际上先进的装备相比仍然存在很多问题。原本我国在污水处置的自动化控制方面开始的时间就已经很晚了,技术水准也和别的发达国家相差很多,不过从另一个角度来讲,国内的前进速度比较快。为了能够对环境的优化,开展污水处置业,我们还一定要更加深入的探索污水处置自动化措施的根本和使用程度。还有,国内各个区域内污水处置水准相差很大。

2 污水处理厂中自动化的应用

伴随着经济的前进以及生活水准的提升,用水量的激增,排泄的污水量也开始增多了,为了避免更多的水资源被破坏,完成污水净化,国内城镇正在以最快的速度建设污水处置厂。在现在所拥有的污水厂的环境以及容积下,自动化控制能够增强污水处置厂的整治负载,减少运用成本,提升处理速度。提升污水整治体系的掌控水准,不管在经济还是环境效益方面都起着关键的作用。

2.1 污水处理自动化控制系统的设计自控系统采用工业界目前流行的控制模式,即开放的计算机网络系统加上流行通用的组态软件以及可靠PLC模块。系统配置和功能设计按照各工艺处理阶段的“少人值守”的原则进行,并遵循如下要求:

2.1.1 稳定性:运用不仅稳固还又牢靠的工业体系进行掌控,简易硬件上的程序,降低出错地方。

2.1.2 优秀性:掌控体系一定要符合将来总线的前进方向,具有高性价比。

2.1.3 灵活性:不仅网络联系方便,体系组态也是很灵活的,能够灵活的进行扩展,保护性能佳、实用性高,同时还有开发的软件体系。

2.1.4 实用性:掌控体系对工作情况的变化能够立即适应,滞留的时间很短。

2.2 污水处理厂自动化系统分析

2.2.1 污水预处理系统/进水泵房。该PLC工作站设在厂区进水提升泵房控制室,负责监控污水处理厂的预处理工段。其主要控制对象为粗格栅间的粗格栅及进水电动闸门、进水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂装置和砂水分离等设备,此外,还负责进水水质如pH、SS(浊度测量)等参数的在线检测。

2.2.2 生物处理系统/配电中心,该PLC工作站一般设在全厂的配电中心控制室,负责监控污水生物处理工段。其主要控制对象为生物池的水下搅拌器、水下推进器和曝气设备,污泥回流泵房的污泥回流泵、剩余污泥泵,二沉池的刮吸泥机等设备。此外,其还负责生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配电中心的电气参数如:电流、电压、有功功率,无功功率、有功电能、无功电能等参数的在线检测。若污水厂生物池采用鼓风曝气时,在系统中还需增设鼓风机房PLC工作站,一般情况下工作站设在鼓风机房配电间控制室,负责监控鼓风机及其辅助设备的运行及风量的调节。

2.2.3 污水消毒系统/出水泵房,该PLC工作站设在出水泵房控制室。其主要控制对象为出水提升泵、切换井电动阀门以及加氯消毒等设备,此外其还负责出水水质如:余氯、COD、流量等参数的在线检测。

2.2.4 污泥处理系统/脱水车间,该PLC工作站一般设在脱水车间配电间控制室,负责监控污泥处理工段。其主要控制对象为储泥池的搅拌器、电动阀门,脱水车间的进泥泵、脱水机、浓缩机、加药系统等设。

3 自动化系统控制在污水处理行业的展望

3.1 自动化系统控制的应用价值。污水处理厂实行自动化系统控制后,即可将制作过程的掌控以及资料管制紧紧的连接在一起,进而能够完成资料的归结和计划,完整的创建出污水厂整体的制作数据、传送、解析、储存以及管制的综合体系。在污水处理厂的自动化掌控体系中成功的使用分散控制系统的回路优化设置,进而能够在很大的程度提升污水处置的结果,同时能够完成在制作的过程中不好用数学模型来形容的问题。污水处理厂中使用先进的检查技术也能够在很大程度上提升本厂的制作操纵合理性。除此之外,自动化掌控体系的构造策划科学、性能完整、操纵过程稳定,这些都能够完美的展现出自动化成本低的优点,很适合现在污水厂的需要。

3.2 自动化体系控制的前进目标。自动化控制思想是在一百多年前开始出现的,现代化科学技术和工业的飞速前进,引领着自动化控制体系范围内的每个部分都有着飞速的前进,自动化对控制的精确度、灵敏度和体系的安全稳定性的要求也日益提升,对应的使用领域也越来越广泛。自动化控制肯定会朝着智能控制的方向前进,并且智能控制能够更加方便优秀的处理污水厂中自动化控制中存在的问题。我们可以预测到,污水处置自动化控制在将来会是结合了电脑、自动化、智能以及网络成一体的高科学技术含量的设备。并且伴随着网络的持续前进以及改善,远程进行管制以及访问也会在不久的将来运用到污水厂中。必须要更加优化自动化措施的思想探索以及自动化措施使用的水平,把更加稳定、更加规范、更加前进的自动化设备引进到污水厂中,这样才能继续完成永续前进。也必须要继续研究污水厂中使用的措施,才能够适应电子信息化的需要,才能使我国和发达国间的距离进一步的缩小,享受更加舒服、和谐的生活。

4 结束语

污水处理厂中使用的自动控制体系,能够降低劳动工人的劳动,降低劳动工人在操纵过程中可能遇到的危险系数,提升污水处理体系的速度,完善污水处理体系的管制情况。不过,必须要承认的是,现在国内污水处理业的自控体系在使用过程中还留存着很多急需处理的困难,特别是污水处理厂一定要面对的行业独特性以及环境的繁杂性,处理后剩余污水的排放也是其中急需处理的难题。所以我们一定要加快对自控体系的探索速度,推动污水厂自动化的发展。

参考文献

[1]乔丛等.关于国内污水处理及CASS工艺自动控制技术的初步探讨.仪器仪表标准化与计量,2009.3.