水廠電氣自動化控制系統(tǒng)應用

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摘要：闡述了電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢、水廠自控系統(tǒng)組成以及制水工藝流程、電氣自動化控制系統(tǒng)在水廠中的應用，從而使企業(yè)采取針對性的手段，提高水處理的技術水平。

關鍵詞：控制技術，電氣自動化，水處理

引言

一直以來供水工程建設均存在自動化水平不高的問題，這就致使水廠運行管理成本與日俱增?；谶@種背景之下，人們對自來水質量也提出了愈來愈多的要求，所以要求相關企業(yè)要采取針對性的手段將自來水處理的技術水平加以提升[1,2]，保障實現(xiàn)高質量的自來水供給。

1制水工藝流程與自動化控制系統(tǒng)

1.1水廠制水工藝流程

各水廠自身的狀況存在著一定的區(qū)別，這也在無形當中致使實際的工藝流程存在著天壤之別，然而基本的流程卻處于比較相同的狀態(tài)，比如取水、混凝、過波沉淀等。通俗地講，是通過從江河與湖泊等相關地方把水運輸?shù)街付ǖ膬羲畯S，然后在其中添加一定數(shù)量的混凝劑與氯氣做好消毒與混凝工作，將存在的污泥排除干凈，通過過濾沉淀的方式將懸浮雜質加以去除，令水處于干凈清澈的狀態(tài)，最后基于離心泵不斷作用之下輸送到相應的供水管網(wǎng)中。

1.2水廠自動化控制系統(tǒng)

通常情況下，水廠自控系統(tǒng)涵蓋的控制單元較多，同時控制單元也趨于集中化，所以該系統(tǒng)主要以集散控制系統(tǒng)（DCS）模式為主。針對采用PLC+IPC系統(tǒng)的水廠自動化控制的設計，往往會借助于多主站加多從站結構的模式，以便可以迎合相關標準。不只是這樣，在水廠當中的每一個地方均分布著控制點，所以盡可能堅持就近控制的原則不動搖，并在此基礎上把不同的PLC站設置在相應的地方，以便可以實時監(jiān)督這些設備，同時還要依賴于通信網(wǎng)絡實現(xiàn)PLC站之間的數(shù)據(jù)通信，以此來實現(xiàn)對水廠的科學管控。

2電氣自動化控制系統(tǒng)在水廠的應用案例

本人從事該行業(yè)數(shù)年，有著豐富的工作經(jīng)驗。以下幾個項目本人都參與在內(nèi)：①美林水廠高低壓配電工程，新增容量1250kVA變壓器1臺及高低壓配電柜一批；②美林水廠三期生產(chǎn)線電氣設備安裝工程，新增315kW水泵機組3臺及配電柜，電動閥門等設備1批；②美林水廠生產(chǎn)工藝自動化工程。鑒于此，針對電氣自動化控制系統(tǒng)在水廠的具體應用進行探討。

2.1進水過程控制

從電氣自動化控制的角度出發(fā)來講，其在水廠當中的重要應用之一就是進水過程的控制，在具體運作期間，水處理往往會花費較多的時間和精力，水處理期間涵蓋著取水，水源到供水點等若干個步驟，而電氣自動化控制系統(tǒng)就應當在相關步驟中進行充分作用。換言之我們一定要將更多的時間和精力投入到對該系統(tǒng)的研究當中，以便可以充分確保水生產(chǎn)期間的規(guī)范性。針對進水系統(tǒng)，相關人員第一件事情就是要對水攝入量進行科學控制。水量的控制通常由泵系統(tǒng)控制與調整。直到進水之后對泵系統(tǒng)做好監(jiān)督與控制工作，繼而從根本上保障所有泵系統(tǒng)均可以嚴格按照相關要求實現(xiàn)對水量的科學調整。

2.2水凈化處理控制

水凈化處理在水廠運作期間扮演著重要的角色，同時也在水質保護期間起到了推波助瀾的效果。在水處理當中，不管是操作還是監(jiān)測均需要電凈化設備的凈化。從一個角度出發(fā)來講，該系統(tǒng)能夠在水的沉淀以及過濾的過程中實現(xiàn)對沖洗以及反沖洗的科學把控。在具體漂洗期間，該系統(tǒng)還能夠在充分結合實際要求的基礎上對以下幾點進行科學控制：①漂洗的時間；②漂洗量；③漂洗次數(shù)，以此來實現(xiàn)科學的智能控制操作。與此同時，還應當借助于沖洗以及反洗的方式來實現(xiàn)對過濾器的有效去除，以此來促進水凈化質量的有效提升。從另一個角度出發(fā)來講，其屬于消毒與凈化。在消毒與凈化期間，該系統(tǒng)能夠用于科學管控，以便可以在無形當中令氯注入的量以及時間標準化以及規(guī)范化。但是話又說回來，氯泄漏系統(tǒng)還能夠實現(xiàn)對氯的吸收以及氯的過濾，繼而令水的質量得到充分保障。

2.3水質檢測控制

針對水質檢測來說，其在水廠生產(chǎn)期間占有著重要的位置，會對人們的飲用水帶來直接的影響。我們都知道水是人們賴以生存的資源，而水質的優(yōu)劣會直接影響到人們的人身安全以及生活質量。所以，這就要求水廠在為人們提供水資源的前期階段，需要詳細檢測水的質量。而電氣自動化控制系統(tǒng)的有效運用，能夠在很大程度上實現(xiàn)對水質質量的科學檢測。對于水質檢測來說，其實際上是對各種物質存在的含量進行科學檢測。但是，借助于該設備來對水質進行檢測，不單單能夠實現(xiàn)水質的標準化，還能夠結合實際需要加以完善。打個比方來說，倘若pH值無法達到預期的目的，那么此時可以遠程控制電氣自動化系統(tǒng)以實現(xiàn)對水質的科學處理。與此同時，還能實時監(jiān)控，充分確保pH值滿足相關要求，繼而令整個調試以及測試環(huán)節(jié)更加合理。

2.4送水過程控制

若想要令電氣自動化系統(tǒng)控制發(fā)揮出應有的價值，那么就要通過控制水量的方式來對輸水過程進行嚴格把關，水廠應當在充分結合具體狀況的基礎上來對供水量加大監(jiān)測與管控力度。打個比方來說，某地區(qū)的生活用水主要涵蓋以下幾個時段：①高峰時段；②非高峰時段。就高峰時段而言，其有著較大的用水量，長此以往下去就會致使水壓不足。而該系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對各個時段供水量的科學設置，并在此基礎上對水壓情況做好嚴格把關，科學調整供水量，以此來確保居民用水需求。在實際供水期間，應當對以下幾點進行充分考慮：①季節(jié)的變化；②居民所需的水量。我們都知道一個城市針對水的需要在以下幾點中變化效果顯著：①不同季節(jié)；②不同時間。水廠應當格外重視供水期間水壓的調節(jié)。針對用水高峰期來說，除了要將供水水壓加以提升之外，還應當增加自來水供應，以此來迎合對水的需要；就低峰期而言，應當降低供水壓力，繼而減少水資源浪費情況出現(xiàn)的概率。顯而易見的是，結合需求控制泵單元的運作在水廠自動化技術當中扮演著重要的角色。這需要借助于自動變頻控制技術，減少能耗情況發(fā)生的概率，同時因為設計問題以及耗水量的改變致使全部能源出現(xiàn)了浪費的情況。

2.5自動變頻控制技術

因為季節(jié)與時間段的不同，使得用戶用水的需求也存在某些區(qū)別，供水期間用水高峰特點較為突出，所以這就要求供水系統(tǒng)給水壓力應當在用戶用水需求量發(fā)生變化的基礎上加以改變。要想實現(xiàn)這一目標，相關人員可借助于電氣自動化技術結合用水需求來控制水泵機組，以便可以快速達到節(jié)能的效果。在對該技術進行充分利用期間，不單單能夠增強供水的穩(wěn)定性與安全性，還能在全面了解供水系統(tǒng)用水量具體狀態(tài)的基礎上實現(xiàn)對水泵工況的科學優(yōu)化，為可以早日達到節(jié)能的效果提供應有的保障。從客觀的角度出發(fā)來講，該技術屬于一種具有較高合理性的優(yōu)化水泵工況的方式。除此之外，該技術還能夠在無形當中實現(xiàn)變頻節(jié)能供水，其簡單地說是借助于變頻調速技術通過改變頻率的方式來實現(xiàn)對電機轉速的科學改進，屬于調速裝置之一，不單單存在著顯著的可靠性，還能達到節(jié)電的目的。借助于變頻器，使用恒壓變量的手段或者是使用變壓變量的手段來快速實現(xiàn)變頻節(jié)能供水，此時恒壓變電供水系統(tǒng)通常是通過調節(jié)變頻器轉速的方式來保障供水壓力處于穩(wěn)定狀態(tài)的。從變壓供水器的角度出發(fā)來講，其實際上是將用戶用水量當作參考依據(jù)來調節(jié)變頻器轉速的，結合實踐證明，這種方式節(jié)能效果明顯。然而也不是十全十美的，也會受到諸多因素的影響，所以使用次數(shù)屈指可數(shù)。

3結語

把電氣自動化控制系統(tǒng)有機地和自來水廠結合起來，通過對自來水進行自動化處理，不單單能夠充分保障水質的質量，還能達到節(jié)能降耗的效果，繼而促進其處理水平的全面提升。顯而易見的是，電氣自動化控制系統(tǒng)有著較多的優(yōu)勢，相信在今后的發(fā)展道路上可以得到大力推廣。本文從電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)勢、現(xiàn)代自來水廠自控系統(tǒng)的主要內(nèi)容、電氣自動化控制系統(tǒng)在水廠中的應用這幾個方面進行了探討，結合案例經(jīng)驗提出相關分析。

參考文獻

[1]李惠年.水廠自動控制系統(tǒng)[J].電子技術,1997(11):4-7.

[2]李書操.PLC在水處理自動化控制系統(tǒng)的應用[J].電子技術,2020,49(01):100-101.

作者：陳天順 單位：福建省南安市自來水有限公司