浅谈自动化控制系统在自来水厂的应用

2019-02-20蒋志斌

城市建设理论研究（电子版） 2019年7期

蒋志斌

江西省樟树市供水有限公司江西樟树 331200

一、自来水制水工艺

在日常生活及开展生产的过程中，都离不开自来水。随着社会的不断发展，城市化进程不断加快，整个城市对用水的需求不断增加，对自来水厂的供水量也在不断增加。在这种自来水需求量不断增加的情况下，也促进了自来水厂对自身的制水工艺及供水质量进行了提升。目前，很多现代化自来水厂都已经利用互联网技术对送水工程进行监督，确保供水过程有条不紊的运行下去，实现自来水供应的自动化和智能化控制。水的生产过程一共分为：取水-制备和试剂用量-混凝-平流沉淀-过滤沉淀-供水，总共6个步骤。自来水厂制水工艺是按照国内最新标准，采用最先进的处理技术，对水进行处理，从而达到生活及工农业生产过程中的要求。

二、自动化控制系统概述

通常来说，自来水自控系统一般由两个系统组成，一个是开环控制系统，另一个是闭环控制系统。自来水厂在运用自动化控制系统进行供水生产的过程中，自动化控制系统通常会在多层级的控制，来实现对自来水生产供应的控制。一般情况下，PLC自控系统往往运用于一级控制站，在研究节能降耗的过程中，必须要深入分析自动化控制系统。PLC自动化控制系统主要由CPU，电源和通信硬件组成。

三、自动化控制系统在自来水厂中实现节能降耗的措施

3.1 取水泵站自动控制系统设计

取水泵站作为整个自来水厂重要耗电站之一，对取水泵站自动化控制系统设计也是重中之重。为了达到节能降耗，在进行自动化控制系统设计时，可以将运行的泵组分为两组，一组为变频泵组，另外一组为恒速泵组。变频泵组必须有两台变频泵，在自来水厂运行工作时，假如其中一台变频泵停止工作时，自动控制系统应该可以自动切换到另外一台变频泵开展工作。在设置两台变频泵的频率时，可以根据水池内实际的水位进行调频，在进行切换变频泵工作时，系统应该记录好运行工作中的变频泵的工作频率，以便在切换到另外一台变频泵工作时保持原有的频率。

3.2 加药加氯自动化系统控制设计

3.2.1 加药系统自动化设计

加药消毒作为整个制水工艺关键环节之一，所以应该针对加药系统自动化设计进行研究，以实现配料系统的节能和降低消耗。在进行加药系统自动化设计时，自来水厂应该设定3台加药计量泵，加药计量泵的给药速度应该根据实际情况进行计算，然后利用互联网技术对加药系统进行自动化控制。在添加聚合氯化铝之前，首先应该注意加药速度的设计，在对加药速度设计时，必须注意以下几点问题：第一，必须对添加的氯化铝进行严格的流量计算；第二，对其浓度进行检测，高浓度的氯化铝肯定不适合；第三，注意沉淀池的进水流量。另外，为了实现在制水过程中达到节能降耗的目的，在进行加药系统设计时，就应该对加药配置比进行合理的分配，确保所加的药物不会影响水的质量。

3.2.2 加氯消毒站自动化程序设计

自来水厂氯化消毒系统主要是由气源系统、真空氯化系统、安全保护系统及电气检测仪器系统5种系统共同组成。氯化机的手动/自动选择信号应该设置在氯化机中，这样以便与工作人员知道氯化反应目前是手动氯化还是自动氯化。氯化控制系统设计应该分为两部分，一是氯化前控制设计，二是氯化后控制设计。氯化前控制主要是作用是祛除水里面的藻类，所以添加量往往由进水流量比例来决定。在制水实际运行过程中，假如氯化设备发生故障，SCADA会立即发出报警信号，并自动切换到备用氯化器。

3.3 沉淀池排泥系统自动化控制设计

自来水厂的沉淀池排泥系统主要由两部分组成，一是排泥阀，二是泥浆车。为了污泥排放过程中不会产生没必要的排水，节约水资源，防止浪费的现象发生，应该在进行排泥系统自动化控制设计时注意以下几点：

（1）沉淀池排泥阀的管理与控制。自来水沉淀池设置排泥阀主要是为了定期清除生产过程中产生的泥浆，从而保证处理后的自来水不会受到泥浆污染。但泥浆排放阀与排泥阀开启时间之间的时间间隔应根据实际情况设定。在设定污泥排放期的过程中，工作人员必须制定科学合理的污泥排放时间，尽可能缩短间隔时间。同时，针对排泥阀的开启时间的设定，必须根据自来水厂沉淀池的实际情况，不然会影响自来水厂生产效率。

（2）排泥车的控制。在对排泥车进行运作控制时，应该要根据自来水厂本身沉淀池的特点，控制进水、出水的过程。沉淀池的淤泥沉淀具有由多变少，逐级递减的特点。在排泥车进行工作时，应该根据此特点，为了更好的实现节能的目的，排泥车行走电机应该选择变速电机，而且还要能适应沉淀池内的环境，从而能在沉淀池内开展排泥工作。

3.4 送水泵站自动化控制设计

在进行送水泵自动化控制设计时，应该跟取水泵站自动控制系统设计一样，送水泵站也需要变频泵和恒速泵。在进行运作工作时，确保一台变频泵正在运行，并将变频泵设置为变频组；然后恒速泵及其它的变频泵设置为恒速组。假如正在运行的这台变频泵不工作时，系统会自动切换到恒速组中的变频泵开展工作。设置变频泵的频率时，应该根据实际工作情况，预设值增加或者减少。一般都会设置启动恒速泵和停止恒速泵的频率。当变频泵工作频率大于设置的频率时，系统会根据设置的启动恒速泵频率，自动启动恒速泵。