水厂电气自动化控制系统应用

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摘要：阐述了电气自动化控制系统的优势、水厂自控系统组成以及制水工艺流程、电气自动化控制系统在水厂中的应用，从而使企业采取针对性的手段，提高水处理的技术水平。

关键词：控制技术，电气自动化，水处理

引言

一直以来供水工程建设均存在自动化水平不高的问题，这就致使水厂运行管理成本与日俱增。基于这种背景之下，人们对自来水质量也提出了愈来愈多的要求，所以要求相关企业要采取针对性的手段将自来水处理的技术水平加以提升[1,2]，保障实现高质量的自来水供给。

1制水工艺流程与自动化控制系统

1.1水厂制水工艺流程

各水厂自身的状况存在着一定的区别，这也在无形当中致使实际的工艺流程存在着天壤之别，然而基本的流程却处于比较相同的状态，比如取水、混凝、过波沉淀等。通俗地讲，是通过从江河与湖泊等相关地方把水运输到指定的净水厂，然后在其中添加一定数量的混凝剂与氯气做好消毒与混凝工作，将存在的污泥排除干净，通过过滤沉淀的方式将悬浮杂质加以去除，令水处于干净清澈的状态，最后基于离心泵不断作用之下输送到相应的供水管网中。

1.2水厂自动化控制系统

通常情况下，水厂自控系统涵盖的控制单元较多，同时控制单元也趋于集中化，所以该系统主要以集散控制系统（DCS）模式为主。针对采用PLC+IPC系统的水厂自动化控制的设计，往往会借助于多主站加多从站结构的模式，以便可以迎合相关标准。不只是这样，在水厂当中的每一个地方均分布着控制点，所以尽可能坚持就近控制的原则不动摇，并在此基础上把不同的PLC站设置在相应的地方，以便可以实时监督这些设备，同时还要依赖于通信网络实现PLC站之间的数据通信，以此来实现对水厂的科学管控。

2电气自动化控制系统在水厂的应用案例

本人从事该行业数年，有着丰富的工作经验。以下几个项目本人都参与在内：①美林水厂高低压配电工程，新增容量1250kVA变压器1台及高低压配电柜一批；②美林水厂三期生产线电气设备安装工程，新增315kW水泵机组3台及配电柜，电动阀门等设备1批；②美林水厂生产工艺自动化工程。鉴于此，针对电气自动化控制系统在水厂的具体应用进行探讨。

2.1进水过程控制

从电气自动化控制的角度出发来讲，其在水厂当中的重要应用之一就是进水过程的控制，在具体运作期间，水处理往往会花费较多的时间和精力，水处理期间涵盖着取水，水源到供水点等若干个步骤，而电气自动化控制系统就应当在相关步骤中进行充分作用。换言之我们一定要将更多的时间和精力投入到对该系统的研究当中，以便可以充分确保水生产期间的规范性。针对进水系统，相关人员第一件事情就是要对水摄入量进行科学控制。水量的控制通常由泵系统控制与调整。直到进水之后对泵系统做好监督与控制工作，继而从根本上保障所有泵系统均可以严格按照相关要求实现对水量的科学调整。

2.2水净化处理控制

水净化处理在水厂运作期间扮演着重要的角色，同时也在水质保护期间起到了推波助澜的效果。在水处理当中，不管是操作还是监测均需要电净化设备的净化。从一个角度出发来讲，该系统能够在水的沉淀以及过滤的过程中实现对冲洗以及反冲洗的科学把控。在具体漂洗期间，该系统还能够在充分结合实际要求的基础上对以下几点进行科学控制：①漂洗的时间；②漂洗量；③漂洗次数，以此来实现科学的智能控制操作。与此同时，还应当借助于冲洗以及反洗的方式来实现对过滤器的有效去除，以此来促进水净化质量的有效提升。从另一个角度出发来讲，其属于消毒与净化。在消毒与净化期间，该系统能够用于科学管控，以便可以在无形当中令氯注入的量以及时间标准化以及规范化。但是话又说回来，氯泄漏系统还能够实现对氯的吸收以及氯的过滤，继而令水的质量得到充分保障。

2.3水质检测控制

针对水质检测来说，其在水厂生产期间占有着重要的位置，会对人们的饮用水带来直接的影响。我们都知道水是人们赖以生存的资源，而水质的优劣会直接影响到人们的人身安全以及生活质量。所以，这就要求水厂在为人们提供水资源的前期阶段，需要详细检测水的质量。而电气自动化控制系统的有效运用，能够在很大程度上实现对水质质量的科学检测。对于水质检测来说，其实际上是对各种物质存在的含量进行科学检测。但是，借助于该设备来对水质进行检测，不单单能够实现水质的标准化，还能够结合实际需要加以完善。打个比方来说，倘若pH值无法达到预期的目的，那么此时可以远程控制电气自动化系统以实现对水质的科学处理。与此同时，还能实时监控，充分确保pH值满足相关要求，继而令整个调试以及测试环节更加合理。

2.4送水过程控制

若想要令电气自动化系统控制发挥出应有的价值，那么就要通过控制水量的方式来对输水过程进行严格把关，水厂应当在充分结合具体状况的基础上来对供水量加大监测与管控力度。打个比方来说，某地区的生活用水主要涵盖以下几个时段：①高峰时段；②非高峰时段。就高峰时段而言，其有着较大的用水量，长此以往下去就会致使水压不足。而该系统能够实现对各个时段供水量的科学设置，并在此基础上对水压情况做好严格把关，科学调整供水量，以此来确保居民用水需求。在实际供水期间，应当对以下几点进行充分考虑：①季节的变化；②居民所需的水量。我们都知道一个城市针对水的需要在以下几点中变化效果显著：①不同季节；②不同时间。水厂应当格外重视供水期间水压的调节。针对用水高峰期来说，除了要将供水水压加以提升之外，还应当增加自来水供应，以此来迎合对水的需要；就低峰期而言，应当降低供水压力，继而减少水资源浪费情况出现的概率。显而易见的是，结合需求控制泵单元的运作在水厂自动化技术当中扮演着重要的角色。这需要借助于自动变频控制技术，减少能耗情况发生的概率，同时因为设计问题以及耗水量的改变致使全部能源出现了浪费的情况。

2.5自动变频控制技术

因为季节与时间段的不同，使得用户用水的需求也存在某些区别，供水期间用水高峰特点较为突出，所以这就要求供水系统给水压力应当在用户用水需求量发生变化的基础上加以改变。要想实现这一目标，相关人员可借助于电气自动化技术结合用水需求来控制水泵机组，以便可以快速达到节能的效果。在对该技术进行充分利用期间，不单单能够增强供水的稳定性与安全性，还能在全面了解供水系统用水量具体状态的基础上实现对水泵工况的科学优化，为可以早日达到节能的效果提供应有的保障。从客观的角度出发来讲，该技术属于一种具有较高合理性的优化水泵工况的方式。除此之外，该技术还能够在无形当中实现变频节能供水，其简单地说是借助于变频调速技术通过改变频率的方式来实现对电机转速的科学改进，属于调速装置之一，不单单存在着显著的可靠性，还能达到节电的目的。借助于变频器，使用恒压变量的手段或者是使用变压变量的手段来快速实现变频节能供水，此时恒压变电供水系统通常是通过调节变频器转速的方式来保障供水压力处于稳定状态的。从变压供水器的角度出发来讲，其实际上是将用户用水量当作参考依据来调节变频器转速的，结合实践证明，这种方式节能效果明显。然而也不是十全十美的，也会受到诸多因素的影响，所以使用次数屈指可数。

3结语

把电气自动化控制系统有机地和自来水厂结合起来，通过对自来水进行自动化处理，不单单能够充分保障水质的质量，还能达到节能降耗的效果，继而促进其处理水平的全面提升。显而易见的是，电气自动化控制系统有着较多的优势，相信在今后的发展道路上可以得到大力推广。本文从电气自动化控制系统的优势、现代自来水厂自控系统的主要内容、电气自动化控制系统在水厂中的应用这几个方面进行了探讨，结合案例经验提出相关分析。

参考文献

[1]李惠年.水厂自动控制系统[J].电子技术,1997(11):4-7.

[2]李书操.PLC在水处理自动化控制系统的应用[J].电子技术,2020,49(01):100-101.

作者：陈天顺 单位：福建省南安市自来水有限公司