对水厂自动化控制系统设计的分析

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术2015年12期183对水厂自动化控制系统设计的分析董科学南通恒源自控工程有限公司，江苏南通226001摘要：水厂自动化控制系统是以生产过程的信息传递、集成、采集为主，与企业的生产工艺调度、水质监控、自动投加药等技术紧密结合的生产自控系统。在水厂自动化控制系统设计中，应遵循信息共享化、网络化、合理化、满足工艺要求来进行规划和设计。水厂自动化控制系统设计的最终目的是达到国家饮用水水质标准、提高经济效益、降低电耗、提高安全生产、降低药耗、减轻劳动强度的目的。关键词：水厂；自动化控制；系统设计中图分类号：TM571.61文献标识码：A文章编号：1671-5659(2015)12-0183-01引言随着城市现代化建设的发展，环境保护、生活用水的要求不断提高。以前水厂的人工、半自动水厂控制系统已经远远不能满足现代化生活和企业运作的需要，因此现代化的水厂自动化控制系统技术应运而生。通过水厂自动化控制系统建立了企业信息的管理，供水生产中各种资源共享，使供水生产统一调度管理，提高了管理水平及生产效率。1我国水厂自动化控制的现状虽然我国的水厂自动化的起步比较晚，但是发展十分的迅速。随着我国工业水平的不断提高，我国的水厂进入到了大规模的发展期，特别是随着如今外资企业的引入，大量的先进技术被引入到了国内，建成了很多较为先进的水厂，这使得我国的水厂自动化进程在不断的进步，其自动化水平也在不断的提高。我国实现水厂自动化控制基本上是实现新建和扩建的过程。规模比较大的水厂主要是依靠较为先进的技术和设备，水厂的自动化水平较高，但是投资却也是相当高的。比如一些中小型的水厂的自动化的设计和服务一般都是依靠国内的技术，但是综合的控制系统的技术和设备是依靠国外的产品，在设备和服务上，一般是采用中西相结合的方式。这样的方式有很大的优点，不仅仅降低了水厂自动化的控制系统设备的投资，同时也使得水厂的设备更加的本地化，有助于我国本行业的长足进步。2水厂自动化控制系统2.1水厂自动化控制系统的设计思路在设计水厂自动化控制系统时，按照“集中管理、分散控制、共享数据”的基本原则进行设计，保证计算机信息系统有良好的独立性。一般使用PLC+IPC自动控制模式进行集散式控制，由于PLC具有良好的扩展性、结构比较紧凑、价格也比较低廉，是目前使用比较广泛的控制器。水厂控制系统选用集散型控制系统，即分散控制、集中监测管理的控制方式，集散控制系统设计时，要将集中检测作为设计重点，并通过分散控制进行辅助。在对水厂的位置和设施情况进行分析后，分别使用独立就地控制、实时监控、远程监控三种控制措施。水平自动化控制网络主要分为三层，在实际设计时，可以根据生产要求和工艺要求进行安排。2.2控制系统的构成2.2.1中控系统中控系统主要由监控计算机、生产管理计算机、激光打印机构成，使用iFIX组态软件作为监控计算机的应用软件，可以将生产线的水池水位、电机、加药设备等所有生产线的模拟画面显示出来。将中控室的电脑远程接入到系统的各个设施中，可以将水处理工艺布置图、水厂设备工作状态、水厂设备动态参数、测量仪表数据、设备报警信号等显示出来，并且控制系统可以通过编程对系统参数进行调整。此外，中控室还可以利用相关软件对水厂的数据进行监控和收集，并深入分析和计算检测数据，从而对运行参数进一步进行调整。DCS集散控制系统可以利用I/O模块远程控制PLC键，通过PLC监控站的显示器可以监测到供水站的实际操作情况，并可以对储液罐的液位、仪表运行的具体参数、管道的流量等进行采集分析。中控室通过对这些上限参数和下限参数进行控制，实现远程控制的目的。2.2.2取水房控制系统取水房控制站主要对水泵机组的实际运行情况以及机组的运行参数进行监控，并且取水泵房中的吸水井中安装了水位计，可以时刻监视水库水位的基本情况。根据送水泵的实际运行情况、清水池的水位情况、水管网压力情况、用水高峰的时间段确定水泵机组的开启或停止。在机组设备良好、配电线路良好、出水电动阀良好并且处于关闭的状态时，才可以自动运行。取水泵房控制系统主要作用是对设备的运行状态参数、设备的运行情况进行监控，并且及时和送水泵房的控制站进行信息互通，记录和备份好设备的运行情况。2.3送水房控制系统送水房控制系统主要是用来对小水泵和大水泵的运行参数和运行工况进行监控，并且将流量计、压力表、余氯分析仪、浊度计、PH计等设备安装在出厂管线上。此系统主要用来对出厂水的卫生情况进行检测。在运行时，需要有完好的机组设备和配电系统，并且吸水井要达到设计水位才可以实现正常运行。2.4反冲洗泵房控制站反冲洗泵站主要由滤池反冲洗水泵、滤池鼓风机构成，反冲洗泵站主要用来对反冲洗水管管路上的开度信号、阀门开关、手动新型号自动信号等进行检测；对水位数据进行收集，并和中心控制站进行信息数据的传输。在进行控制时，除了可以安排操作员使用就地箱进行控制，还可以使用PLC来进行控制。可以将操作终端作为人机接口，并利用PLC控制各个设备。此外，操作人员可以利用操作终端对参数进行设定和修改。3水厂自动化控制系统的主要设备选择3.1可编程控制器PLC德国西门子公司的PLC是一种微型应用的PLC。它主要是以紧凑的结构、优良的扩展性、低廉的价格、强大的指令功能，成为当今各种控制工程的理想的控制器。3.2RTURTU是一种远程的现场测控单元装置，其主要是对于现场的信号、工业设备的检测进行控制。RTU是一种远程的监控平台，可以通过单片机开发的设备和通讯设备组成的硬件，该硬件主要能实现两种功能，首先是数据的采集，通过把输入信号转化为数字信号。其次是数据通信，是把采集到的数据通过通讯网络来传送到检测中心，从而能够更好的完成数据的通信。3.3EDA检测模块EDA模块是一个非常智能的三相电参数综合的采集模块，通过该模块就能够方便的检测到三相电流、三相电压、无功功率以及电源频率等参数。EDA主要是采用高性能的嵌入式处理器，其优点是接线比较简单，并且操作很灵活，并且输入的为三相电流和电压，输出为一个比较智能的通讯接口。4结束语总之，水厂为了提高水处理的有效性，必须充分认识水厂自动化控制系统的构成，了解水厂自动化控制系统的特点，明确水处理自动化控制系统的应用方法，实现水厂自动化控制系统的推广和普及。参考文献[1]董昆明.现代水厂自动化综合控制系统结构设计[J].电脑知识与技术，2011(24):96.[2]岳小翔.水厂自动化控制系统设计的论述[J].应用能源技术，2014(11):15.[3]刘增环，张博，吴宏图.高可靠性水厂综合自动化控制系统[J].自动化仪表，2012(07):85.