自来水厂电气及自控设计

张伟大

[摘    要]伴随着我国经济的不断发展，越来越多的自来水厂正在探索电气自动控制技术的全新应用方法，在自来水厂应用电气自動控制技术的过程中，需要相关技术操作人员结合自来水厂技术要求，选择合适的自动化控制技术，进一步提高自来水厂的电气自动化控制效率。现如今在我国一部分自来水厂依然在采用比较传统的电气技术，从而导致自来水厂电气设备应用效果不理想。这也就意味着，一部分自来水厂依然没有采用自动化、智能化、信息化的电气控制技术。因此，笔者将在文章的以下内容中重点分析自来水厂电气自动控制技术的具体应用方法。

[关键词]自来水厂;电气自动控制技术;自控设计

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–00–02

Electrical and Automatic Control Design of Waterworks

Zhang Wei-da

[Abstract]With the continuous development of my country's economy and society， more and more water plants are exploring new application methods of electrical automatic control technology. In the process of applying electrical automatic control technology in water plants， relevant technical operators are required to combine water plant technology It is required to select the appropriate automation control technology to further improve the electrical automation control efficiency of the water plant. Nowadays， some water plants in my country are still using more traditional electrical technology， which leads to unsatisfactory application effects of electrical equipment in water plants. This also means that some water plants still do not use automated， intelligent， and information-based electrical control technology. Therefore， the author will focus on the specific application methods of electrical automatic control technology in water plants in the following content of the article.

[Keywords]waterworks; electrical automatic control technology; automatic control design

在自来水厂应用电气自动控制技术之前，需要对相关的电气自动控制技术进行设计与规划。设计电气自动控制技术的主要目的是合理应用相关电气自动控制技术，以便更好地满足自来水厂的实际需要。在电气自动控制技术设计过程中，需要相关技术操作人员考虑到自来水厂的实际需求以及电气自动控制技术的各类技术要点。除此之外，相关技术操作人员必须要考虑到不同电气自动控制技术所需要的不同技术操作环境。虽然电气自动控制技术经过了多年的发展已经逐渐成熟，但是这并不意味着电气自动控制技术已经达到了技术顶峰。因此，相关技术操作人员必须要深入研究电气自动控制技术的各种技术要点。

1 电气自动控制技术设计要点分析

1.1 研究设计过程，收集各类参数

一般情况下，自来水厂所能够利用到的电气自动控制技术比较少，电气自动控制技术在自来水厂之中的实际应用效果并不显著，这主要是因为一部分自来水厂，尤其是小型自来水厂无法承担使用电气自动化控制技术的高额费用，也有一部分自来水厂无法通过技术研发以及技术革新，进一步提高电气自动控制技术的技术应用效率。如果想要从根本上解决此类问题，就需要相关技术操作人员认真研究电气自动控制技术具体设计过程。自来水厂的自动控制技术以及相关的自动调节装置，都需要经过周密设计之后才可以开始建设。相关的技术操作人员需要依照自来水厂的水位、水质、水压、流量等数据（参数）进行严格分析之后才可以进一步完善电气自动控制技术的设计方案。在收集相关数据（参数）的过程中，需要相关的技术操作人员着重分析电气自动控制技术的具体应用方法，以便合理地设计各种电气自动控制技术以及相关的电气化设备。

1.2 加强技术管理与技术控制

自来水厂电气自动控制技术主要是采用集中管理的方式，毕竟电气自动控制技术的技术要求较高且需要配合其他的电气化技术或相关的电气化设备。如果采用分散管理的方式，会给相关技术操作人员带来巨大操作难度。另一方面，与集中管理单位方式不同，电气自动控制技术需要采用分散控制的方式，需要采取分

区、分级的分散控制方式。即需要相关技术操作人员结合电气自动控制技术的具体应用要求，将不同的电气自动控制技术按照技术要求、技术应用环境、技术使用原则等内容划分为不同的控制等级，以便相关技术操作人员可以对全部电气自动控制技术以及相关的电气化设备进行严格控制。其次，也有一部分电气自动控制技术需要采用就地控制的方式。有一部分电气化设备由于自身的特殊性，往往无法采取移动式作业的方式，所以需要相关技术操作人员结合电气自动控制技术，将各种电气化设备进行就地控制以及就地处理，加强技术管理与技术控制。在监督电气自动控制技术运行的过程中，需要利用智能化技术和数字化技术，需要技术操作人员利用互联网信息技术以及其他的电气化控制技术，通过信号管理以及数据分析等方式，进一步完善电气自动控制技术的监督功能。

1.3 合理应用光纤电缆

在自来水厂综合楼控制系统中，需要利用光纤电缆作为信号传输设备，即通过光纤电缆传输各种各样的数据和信号，帮助自来水厂实现自动化（或者是半自动化）监督与控制。光纤电缆在使用过程中，需要相关技术操作人员考虑到电缆的铺设位置、安装数量。但是在此过程中，光纤电缆并非适用于全部的电气自动控制技术，也并不是所有的自来水厂都需要利用光纤电缆传输信号和数据。如今，有许多更加先进的信号传输技术（主要是无线电信号传输技术）正在悄然取代光纤电缆信号传输技术。

1.4 高效利用污水处理设备

如今，大部分自来水厂内部都配备了反冲洗泵房以及相关的污水处理池、污水过滤池、脱水机房以及各种污水沉淀池等设备。这些设备大部分都可以应用于污水处理以及污水净化工作。尤其是污水处理池、污水过滤池和污水沉淀池等都需要利用电气自动控制技术。在这其中应用最为广泛的电气自动控制技术就是PLC控制技术，PLC控制技术可以应用于污水处理的全过程，也可以与其他的电气自动控制技术一同应用，从而进一步凸显自来水厂PLC控制技术的实际应用效果。如果相关技术操作人员想要利用PLC控制技术，就需要通过光纤电缆以及其他信号传输设备将污水处理过程中产生的设备数据（参数）进行细致分析与深层次整合，随后再通过PLC控制技术进行控制与管理。通过光纤电缆传输信号，或通过PLC控制技术进行管理与控制，也可以在此过程中穿插其他电气自动控制技术，从而进一步优化PLC控制技术的实际应用效果。除此之外，有一部分自来水厂有着较为完善的控制体系，那么自来水厂也可以利用PLC控制技术与原有的控制技术进行融合，从而达到二次控制或多次控制的效果。

1.5 PLC控制技术具体应用方法分析

在应用PLC控制技术的过程中，可以设置PLC控制基站。在PLC控制基站中需要利用电气自动控制技术。一般情况下，在PLC控制基站内部会设置人机界面，主要是通过人机联动的方式逐步完善PLC控制技术的运行过程，并以此为基础，进一步完善电气自动控制技术设计过程。在自来水厂会设置很多的PLC控制基站，主要是为了在自来水厂中可以利用PLC控制基站将各种数据进行密切连接。在PLC控制基站内部可以完成数据编程、数据分析、数据处理、数据诊断、数据连接、数据拆分、数据整合、数据修改、数据保存等操作。

1.6 电气化控制技术具体应用方法分析

自来水厂相关生产设备的电气化控制技术可以分为人工手动控制技术、PLC现场控制技术、终端控制技术3种电气自动控制模式。笔者会在以下内容中重点分析这3种电气自动控制模式的具体控制方法和相关的设计要素。

（1）人工手动控制技术。人工手动控制技术和需要相关技术操作人员结合自身操作经验和操作能力，通过使用控制箱以及各种电气化控制设备完成自来水厂的数据控制与设备控制。人工手动控制技术存在着极大的技术局限性，主要是因为人工手动控制技术全需要相关技术操作人员监督各种控制仪器的运行情况，也需要相关技术操作人员通过人工操作等方式调整控制设备的运行过程。在此过程中，就比较容易出现操作失误问题或设备故障问题，正是因为如此，人工手动控制技术的实际应用效果并不明显，并且能够应用人工手动控制技术的情况也比较少见。

（2）PLC现场控制技术。PLC现场控制技术就是利用PLC控制技术进行现场控制。相比于一般的PLC控制技术而言，PLC现场控制技术必须要求相关技术操作人员可以在电气化设备正常运行的情况之下，进行现场控制;也需要相关技术操作人员结合PLC控制技术的具体应用方法，选择合适的现场控制方法。在电气化设备运行过程中，可能会出现各种技术操作问题或设备故障问题，这就需要通过PLC现场控制技术，严格关注电气化设备的运行情况，一旦发现电气化设备运行的数据发生问题或者是数据出现大范围波动等问题，就需要及时地通过现场控制的方式，处理电气化设备的各种故障问题。

（3）终端控制技术。相比于PLC现场控制技术而言，终端控制技术主要是需要依靠电气化设备的移动终端进行控制与管理。但是终端控制技术也存在着极大的技术局限性，主要是因为终端控制技术需要电气化设备具备终端控制设备。如果终端控制设备不能正常运行或者是存在着设备不匹配等问题，那么将无法利用终端控制技术。除此之外，终端控制技术的技术操作难度也比较高，相关技术操作人员在利用终端控制技术之时也容易出现技术操作问题。

2 自动控制系统配置方案

在自来水厂中应用电气自动控制技术需要完善自动控制系统。在自动控制系统之中需要涉及电气化设备的自动控制技术、数据移动终端的自动化控制技术、电气程序自动控制技术等。

一般情况下自动控制系统分为现场控制与计算机控制两种方式。

（1）现场控制模式分析。现场控制主要是指相关技术操作人员利用电气自动控制技术，在自来水厂内部通过监督设备运行进行监督与管理。现场控制技术可以及时准确地完成电气化设备的集中控制。

（2）计算机控制模式分析。计算机控制主要是利用互联网信息技术以及其他的现代化控制技术，将全部电气化设备进行全程监督与管理，随后再通过计算机的智能控制系统进行细致的分析与全面化控制。计算机控制技术的实际应用效果比较明显，但是需要利用到各式各样的计算机设备，计算机设备购入成本比较高，并且也有一部分計算机设备的技术要求也比较高，因此，计算机控制技术并没有得到广泛推广。

自动化控制系统需要由许多的自动化控制技术进行组合、排列，因为只有一项电气自动控制技术显然不足，所以需要相关技术操作人员进一步丰富电气自动控制技术的类型，以便逐步完善自动化控制系统之中的诸多控制要素。

3 结束语

在电气自动控制技术逐步发展的过程中，需要技术研发和技术创新作为支撑。虽然电气自动控制技术在我国一部分自来水厂之中已经得到了良好的应用效果，但是实际上，电气自动控制技术的发展依然是任重而道远，电气自动控制技术的发展也并不会就此止步。电气自动控制技术设计以及各种电气设备的设计方案也会更加多元化。笔者经过大量的研究与调查之后也探索出了更为高效、更加科学地电气自动控制技术具体设计方法。希望通过本文研究可以进一步提高电气自动控制技术实际应用效率。

参考文献

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