自动化控制系统在自来水厂中的应用浅析

马俣昕

摘要：随着城市的发展，城市供水需求不断增加，这也促进了自来水厂的自动化水平和自动控制系统的应用。自来水厂采用自动控制装置，不仅可以节能降耗，而且可以有效地控制和提高制供水过程中的供水效率，从而提高供水质量，满足人们生活和工作的需要。

关键词：自动控制系统;自来水厂;应用分析研究

如今，随着社会经济的快速发展，自来水厂也应该向着制度化、规范化、科学化的方向不断发展。而在自来水厂的生产过程当中，供水是十分重要的一项内容，通过应用自动化控制系統可以有效地对供水过程进行控制和现代化的管理，从而提升供水质量和生产效率，并提高企业的经济效益。因此在自来水厂供水工艺当中，应该充分的应用自动化控制系统，并做好相关的设计和研究，使该系统可以在自来水厂的生产过程当中发挥出更大的作用。

1水厂自动控制系统

目前，水厂自动控制系统主要有开环控制和闭环控制两种控制方式。开环控制又称顺序控制，由数据采集装置和执行元件组成，主要应用于化工生产和机械制造中。闭环控制系统又称反馈控制系统，将控制输出与期望值进行比较，得到偏差，从而进一步修改控制输出，使其达到设定值。从给定信号的角度看，自动控制系统由工业控制系统、伺服控制系统和定值控制系统组成。随着自动化的发展，控制水平和应用范围越来越广泛。水厂担负着向城市供水的任务。随着对自来水水质要求的不断提高和供水稳定性的不断提高，许多水厂对生产工艺进行了调整和改造，采用先进的水质深度处理技术可以实现供水控制和供水压力的实时监测。水厂的控制环节包括取水、制水及加药、混凝处理、沉淀及供水等。水厂采用PLC为控制核心，采用多级设计结构，实现水厂处理过程的节能控制，具有稳定的供电系统和模拟量输入输出模块，建立了完整的多级DCS控制系统。上位机采用触摸屏，人机交互性能好。员工可根据生产公式输入操作参数。控制系统可根据生产要求进行控制。对生产设备进行监控，及时上传运行信息，并对故障进行报警。

2自动化控制系统组成

自来水池自动控制系统主要由自动控制设备和系统终端组成。自动控制设备主要采用自来水生产工艺，通过进水、制备、混凝、沉淀过滤、供水等过程实现污水的转化和自来水的供应。与传统的手动控制方式不同，自动化设备具有高度自动化、智能化的特点，可以根据污水处理能力调整设备的能源状况，从而达到水厂节能降耗的目的，同时，自动化设备能使污水处理过程更加彻底，为人们提供安全可靠的生活用水。在信息时代，随着信息网络的发展，水厂自动化控制设备可以实现无人值守，技术人员可以通过计算机对自动化设备进行远程调节和控制。自动控制设备在水厂的应用结合了自动控制设备的多样性，随着自动化的进一步发展，自动控制设备的功能应用将更加完善。在水厂自动控制系统的组成中，系统终端起着设备调节和监控的作用。自来水厂通常设置多个控制站，不同的控制站在制水过程中具有不同的功能。系统终端的运行通常是通过多个系统的协调，数据采集系统采集制水过程中的模拟量，自动监控系统对制水过程进行全程监控，通过自动集散控制系统向不同的自动控制设备发送控制信号，然后对水厂的情况进行调节。在网络共享机制下，自动化控制系统不再需要专业技术人员定期对设备进行优化，联网下的自动化控制系统将通过网络完成相关资源的配置和补充。自动化和控制系统的结合支持水厂高效可靠的生产，需要协调自动化应用、水需求和能源消耗。

3自动控制系统在水厂的应用

3.1水厂管理控制系统的集成

水资源的自动化生产离不开严格的管理和控制体系，因此一个符合要求的水厂必须能够实现水资源生产的自动化控制和严格的管理。水厂可以实现对水资源生产的集中控制，通过对生产信息的严格管理和控制，实现与其他水厂的资源共享。自来水厂管理系统一般分为三个层次：设备层、控制层和管理层。设备层是指水资源的混凝、沉淀和过滤处理，但也需要收集其他工作场所的监测信息，并将这些信息传输到数据库;控制层主要用于对现场和设备进行控制，通常利用机器和设备搭建网络结构，采集数据和信息，现场控制中心设在大厅的核心控制室，可以对整个供水厂进行控制。管理是控制系统的关键和核心，各水厂的服务器和客户端可以结合并接入Internet，对相关数据进行科学处理。

3.2PLC在水厂自动控制系统中的应用

PLC系统主要由CPU、数据存储设备、数据输入设备、数据输出设备、数字仿真器、电源及部分指令信息组成。水资源的生产是不可替代的、连续的，水厂的工作系统距离较远，网络设备复杂，分散分布复杂，为结构化文本编程和梯形逻辑的应用奠定了基础，水厂在设计自动化控制系统时，通常选用性能提高很强的内部处理器。目前，大多数水厂采用的自动控制系统中的生产信息和仪器设备的参数都是由PLC系统采集和控制的，自动控制系统也采用了人机界面，有效地保证了自动控制系统的稳定运行。对于功能问题，核心控制室不仅可以显示生产设备的运行情况、处于工作状态的设备数量等丰富的内容，还可以显示自动控制系统的运行状态。

3.3加药自动控制系统的应用

加药消毒是制水过程中的关键环节，合理应用加药自动化控制系统，提高加药的科学性和合理性。在设计加药自动控制系统时，水厂应配备三台加药泵，根据实际情况确定加药泵的加药速度，然后利用信息技术对加药系统进行自动控制。

3.4氯化自动控制系统的应用

水厂加氯消毒系统主要包括真空加氯系统、气源系统、安全保护系统和电气检测仪表系统。水厂加氯机应有手动或自动选择信号，以便工人知道是选择手动加氯还是自动加氯。水厂加氯自控系统的设计应合理进行加氯前的控制设计和加氯后的控制设计。预氯化控制在去除水中藻类方面是有效的，因此添加量应与进水流量成比例。另外，如果制水过程中加氯设备出现问题，自控系统会立即提示并使用备用加氯设备。

4结语

综上所述，自动控制系统在自来水厂的应用不仅可以提高生产质量，而且可以提高节能降耗的效率。另外，自动控制系统在水厂的应用，能最大限度地实现对不同环节运行过程的有效控制，并能大大提高工作效率，从而大大提高其管理水平，不仅能促进节能降耗，同时也改善了水质，满足了社会的需要。

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