在線儀表在水廠自動控制系統中的有效運用

程曦

摘 要：在自來水廠的自動化檢測中，在線監測儀表由于測量精確、顯示結果清晰明了和操作簡單等優點，目前已經得到較為廣泛的應用。首先對自來水廠中應用到的在線監測儀表進行了介紹，然后分析了相關在線儀表在自動控制系統中的作用和應用，以期人們對這些技術有著更深的理解。

關鍵詞：水廠；自動控制系統；在線儀表；壓力變送器

中圖分類號：TU991.62 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.11.108

在水廠的生產現場，由于生產任務重，生產的連續性要求較高，如果采取傳統的實驗室方法對水質進行檢測，很難適應時代發展需要。在線監測儀表作為生產現場重要的檢測設備，在自動化領域被稱作為自動化控制系統的眼睛，其檢測結果的準確性對于自動化控制系統的自動控制有著直接的影響，在自來水廠中應用在線檢測儀表可以對檢測儀表測定的數值與給定數值進行連續比較，發生偏差時，立即進行調整，保證水處理質量；方便自動化控制系統發揮作用，降低生產能耗，保證供水安全和生產裝置壓力的穩定性，產生良好的社會與經濟效益。

1 水廠中應用的自動化在線儀表種類

1.1 壓力變送器

壓力變送器是一種壓力傳感器，接受壓力變量，然后依據一定的比例轉換成標準信號，然后將標準信號輸出。壓力變送器主要是將液體、氣體等具有的一些物理性能用壓力參數轉變的電信號傳送給調節器和記錄儀。壓力變送器的工作原理為：將采集到的壓力信號傳遞到電子設備，例如將水壓的力學信號轉變為電流，由于電子信號與電流大小成正比，因此可通過隔離片及原件內的填充液傳送至測量膜片的兩側。

1.2 流量計

一般情況下，流量計在水廠中安裝在每一道處理工序的進水口和出水口。當水廠車間所排出的水通過明渠水道進入自來水處理站時，將明渠流量計安裝在頂沉池的入口位置。

1.3 水質參數監測儀表

一般情況下，在水廠的自動控制系統中，需要采用的水質參數的監測儀表有余氯儀表、pH計、濁度儀等。其中，余氯儀主要用于過濾后水出口和出廠水渠處，用于測量水中游離的余氯的濃度。余氯是指飲用水經加氯消毒，接觸一段時間后仍有適量的氯留存于水中，用來保證持續的殺菌能力，也可用來防備供水管網受到外來污染。pH計主要安裝在進水口和水廠的出水口，檢測水質的酸堿度，《生活飲用水衛生標準》中規定，出廠水的pH值為6.5～8.5，pH太高或者太低的溶液均會刺激人體的眼睛、皮膚和黏膜，而pH影響金屬腐蝕的程度和消毒效率也會間接影響人體的健康。濁度計主要設置在水廠進水口和沉淀后出水口處，目的是對原水和出廠水渾濁度進行檢測，濁度是水對光的散射和吸收能力的量度，是反映飲用水的物理性狀的一項指標，用以表示水的清澈或渾濁程度，是衡量水質良好程度的重要指標之一。濁度對飲用水微生物指標有明顯的影響，會促進細菌的生長繁殖。濁度的另一個主要問題是影響消毒，削弱消毒劑對微生物的殺滅作用。

2 自動控制系統中在線監測儀表的應用

2.1 自動加氯系統

在水廠中設置的自動加氯系統一般采用的是真空式加氯系統，主要是為循環水系統消毒工藝提供前后加氯功能。在前加氯過程中，需要借助流量計測量到的進水流量，然后傳輸相關信號到PLC，依據設定相關的加氯比例發出相關的加氯指令到加氯系統，使加氯系統加入指定量的氯藥。在后加氯系統中，主要是以過濾后的水流量作為基準，組成一個閉環系統，依據工藝需求目標設定余氯數值，然后通過余氯監測儀表和流量計測量到的相關監測數據，傳送到PLC系統，然后再由PLC對加氯機進行控制，最終保證加氯系統運行的可靠、穩定。

2.2 自動加堿系統

在水廠進行水處理時，對于水的pH值的控制是一項重要工作。為了確保出水水質的pH值達標，往往需要利用在線的pH檢測儀表檢測水的酸度值，然后結合水的流量確定添加堿的量和濃度。在這個過程中，首先由流量計、pH計測量流量信號和pH值信號，然后傳輸給PLC控制系統，控制系統依據相關信息進行有效的計算，然后發送相關指令給自動加堿系統，系統自動進行加堿工作。

2.3 加礬系統

在水廠的出水水質監測中，濁度是一個重要的檢測因素。因為只有濁度達標的水，其中的一些懸浮顆粒物、雜質和致病微生物等才會被去除掉，從而保證人們飲用到健康的水。向水中加礬的目的就是凈化水，使水的濁度達標，因此，在水廠中的指定工藝位置安裝加礬系統，然后依據相關的濁度儀和流量計測量到的信號反饋給PLC，PLC再依據設定好的工藝參數確定加入礬的量，發出指令到自動加礬系統，向水中自動添加礬，對水進行有效的凈化，使濁度達標，確保水質安全。

2.4 注意事項

在使用在線儀表檢測時，要應注意嚴格按照說明書規范安裝，最大限度地開進采樣點，從而減少系統的延遲時間，提高檢測準確性。

3 結束語

水廠處理水工藝水平的高低直接影響著人們生活用水安全和工業用水質量。當前，由于自動控制技術水平的提升，對水廠的水處理過程進行科學的自動控制，確保水廠出水安全成為人們研究的重點。在線監測儀表在其中的應用，極大地提升了自動控制系統的自動化水平，也提升了水廠出水水質的質量，對于改善人們的用水安全有重要的意義，為中國供水行業達到水質安全目標提供全面而直接的保障。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕