自来水厂自动化控制系统研究

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摘要：水是人类生存发展不可缺少的基本资源，人类每天都要喝水，一个人每天水的正常摄取量最低是1200毫升。自来水厂是满足人们用水需求，为人们提供供水服务的重要基础性设施，发挥着重要社会职能。近些年来，随着经济发展，人口数量增多，社会用水需求量不断增长，使得自来水厂生产运营管理难度越来越大。为提高自来水厂管理控制水平，应积极融入自动化技术，设计自动化控制系统，以提高自然水厂运营效率。文章将针对现代自来水厂自动化控制系统展开研究和分析，以促进我国自来水厂逐步走向自动化运营。

关键词：自来水厂；自动化控制；控制系统；系统实现

引言

若人不能摄取足够地水分就会口干舌燥身体不适，各项机能出现异常，严重缺水甚至会出现生命危险，因脱水而死。人对水的摄取量将直接影响身体的新陈代谢、呼吸系统、分泌系统、消化系统、血液循环等多个方面身体机能。水是人类身体中化验反应的媒介，是体内各种营养素和物质运输的平台，是保障身体正常运作的基础。自来水厂为人们用水提供着服务，满足着人们用水需求。但随着城市化进程的加快，传统供水控制系统已无法满足现代化快节奏的生活与企业运作用水需求，引进自动化控制系统，提高供水质量势在必行。

1现代自来水厂自动化控制系统特点与功能

现代自来水厂指具有一定水生产设备，能按照相关工艺标准完成自来水生产过程，并且其水质符合一般生产用水和生活用水要求的企业，主要从事水生产、水销售，为人们提供供水服务，满足人们用水需求[1]。毫无疑问自来水厂担负着重要社会职能，影响着城市供水，影响着供水质量，若自来水厂控制系统出现问题，不仅会影响供水质量，甚至会影响水质，给居民生活造成不便。当前传统自来水厂控制系统已无法满足供水需求与行业发展需求，很多自来水厂开始引进自动化控制系统，以此提高生产效率，降低生产成本，全面提升水质[2]。自来水厂自动化控制系统融入了智能控制技术、传感技术、自动化控制技术、计算机技术，PLC技术、网络技术，整个控制系统由：中央控制站、现场控制总线、电气设备、PLC可编程逻辑控制器组成，通过该系统能实现信息化智能生产控制。而且该系统具有故障检测功能与系统状态检测功能，能实时对设备和系统状态进行检测，及时反馈故障问题，降低故障率，提高生产水平，节约运维成本，避免故障点扩大[3]。而且自动化控制系统，控制精度高，逻辑判断能力强能根据实时生产情况，自动做出控制决策。因此，现代自来水厂生产经营中应积极运用自动化控制系统，进行生产技术改革创新。

2现代自来水厂自动化控制系统设计与实现

通过前文分析可知道，自动化控制系统在自来水厂生产控制中应用的重要意义。从现代自来水厂自动化控制系统设计与实现思路来看，系统控制基本单元应能实时对运行工况进行控制，对设备进行保护，对设备故障进行检测，并自动生成监控数据信息，且所生成信息具有直观性、可视性，能进行显示输出，能为生产操作控制提供依据。系统结构设计方面，要保证结构灵活性与兼容性，应采取模块化设计思路，从而降低设计难度和系统实现成本，主要模块应包括：中央控制模块、数据库模块、控制命令执行模块、工作站模块、数据采集模块、数据处理模块、通信模块、故障诊断与报警模块等等，涉及到的子系统包括：仪表系统、加药控制系统、配电系统、总线系统、PLC系统、流量调节系统等等。各模块与各子系统间应有良好兼容性，以保证系统良好运行，通过各子系统的协调来实现现场数据的采集、处理、传输，发送控制指令，对生产工艺和流程进行自动化控制。从流量调节子系统设计来看，该系统应能根据控制指令及PLC控制编程条件，设置流量定值目标，自动对流量进行调节控制，同时要满足准确性要求，能准确控制流量。而加药控制子系统，应能根据系统指令，自动对药液浓度、配药参数进行自动控制和调节，保证加药符合预期目标，使水质符合标准，避免资源浪费。配电子系统应能够根据生产需要，自动选择适合功率，主动进行无功补偿，调节电压、电流，保证各类仪表与设备保持良好的运行状态，降低故障率。具体系统设计与实现中，不仅要考虑到系统的经济性与功能性，还要保证系统先进性、可靠性、可拓性。保证系统先进性，能提高生产水平，保证系统控制性能，避免自动化系统过早更新换代，导致资源和投资浪费，增加运维成本。而可靠性是自动化控制系统应用的前提，若系统无法保证可靠性，时常发生系统崩溃或误动现象，必然对自来水厂正常生产造成影响，影响正常供水。可拓性是指系统应预留升级空间，能进行系统结构升级。在原有基础上进行系统升级，能降低升级成本。因此，自来水厂在进行自动化系统设计中，应合理选择设计方案，做好系统结构设计，保证可行性和合理性。

3结束语

人类离不开水，水是人类生存的重要物质资源，加强自来水厂建设，保障供水质量和水平具有重要意义。传统自来水厂控制技术已难以适应用户需求和市场要求。因此，自来水厂应积极进行技术改革创新，在控制系统中融入自动化控制技术，进行自动化生产控制，以提高水厂效率和水平，降低自来水厂运维成本，提高供水质量。

参考文献

[1]丁小丽.基于模糊控制的自来水厂控制系统的研究与实现[D].昆明理工大学，2014，11：30-33.

[2]黄忠朝.现场总线技术研究及其在现代化水厂生产网络系统设计中的应用[D].昆明理工大学，2013，16：66-70.

[3]刘建宏.计算机管理及自动控制系统在昆明市第二自来水厂的应用[D].昆明理工大学，2015，1：12-1.

作者：王烨峤 单位：萍乡水务有限公司