現代自來水廠自動化控制系統的研究與實現

摘 要：水是人類生存發展不可缺少的基本資源，人類每天都要喝水，一個人每天水的正常攝取量最低是1200毫升。自來水廠是滿足人們用水需求，為人們提供供水服務的重要基礎性設施，發揮著重要社會職能。近些年來，隨著經濟發展，人口數量增多，社會用水需求量不斷增長，使得自來水廠生產運營管理難度越來越大。為提高自來水廠管理控制水平，應積極融入自動化技術，設計自動化控制系統，以提高自然水廠運營效率。文章將針對現代自來水廠自動化控制系統展開研究和分析，以促進我國自來水廠逐步走向自動化運營。

關鍵詞：自來水廠；自動化控制；控制系統；系統實現

引言

若人不能攝取足夠地水分就會口干舌燥身體不適，各項機能出現異常，嚴重缺水甚至會出現生命危險，因脫水而死。人對水的攝取量將直接影響身體的新陳代謝、呼吸系統、分泌系統、消化系統、血液循環等多個方面身體機能。水是人類身體中化驗反應的媒介，是體內各種營養素和物質運輸的平臺，是保障身體正常運作的基礎。自來水廠為人們用水提供著服務，滿足著人們用水需求。但隨著城市化進程的加快，傳統供水控制系統已無法滿足現代化快節奏的生活與企業運作用水需求，引進自動化控制系統，提高供水質量勢在必行。

1 現代自來水廠自動化控制系統特點與功能

現代自來水廠指具有一定水生產設備，能按照相關工藝標準完成自來水生產過程，并且其水質符合一般生產用水和生活用水要求的企業，主要從事水生產、水銷售，為人們提供供水服務，滿足人們用水需求[1]。毫無疑問自來水廠擔負著重要社會職能，影響著城市供水，影響著供水質量，若自來水廠控制系統出現問題，不僅會影響供水質量，甚至會影響水質，給居民生活造成不便。當前傳統自來水廠控制系統已無法滿足供水需求與行業發展需求，很多自來水廠開始引進自動化控制系統，以此提高生產效率，降低生產成本，全面提升水質[2]。自來水廠自動化控制系統融入了智能控制技術、傳感技術、自動化控制技術、計算機技術，PLC技術、網絡技術，整個控制系統由：中央控制站、現場控制總線、電氣設備、PLC可編程邏輯控制器組成，通過該系統能實現信息化智能生產控制。而且該系統具有故障檢測功能與系統狀態檢測功能，能實時對設備和系統狀態進行檢測，及時反饋故障問題，降低故障率，提高生產水平，節約運維成本，避免故障點擴大[3]。而且自動化控制系統，控制精度高，邏輯判斷能力強能根據實時生產情況，自動做出控制決策。因此，現代自來水廠生產經營中應積極運用自動化控制系統，進行生產技術改革創新。

2 現代自來水廠自動化控制系統設計與實現

通過前文分析可知道，自動化控制系統在自來水廠生產控制中應用的重要意義。從現代自來水廠自動化控制系統設計與實現思路來看，系統控制基本單元應能實時對運行工況進行控制，對設備進行保護，對設備故障進行檢測，并自動生成監控數據信息，且所生成信息具有直觀性、可視性，能進行顯示輸出，能為生產操作控制提供依據。系統結構設計方面，要保證結構靈活性與兼容性，應采取模塊化設計思路，從而降低設計難度和系統實現成本，主要模塊應包括：中央控制模塊、數據庫模塊、控制命令執行模塊、工作站模塊、數據采集模塊、數據處理模塊、通信模塊、故障診斷與報警模塊等等，涉及到的子系統包括：儀表系統、加藥控制系統、配電系統、總線系統、PLC系統、流量調節系統等等。各模塊與各子系統間應有良好兼容性，以保證系統良好運行，通過各子系統的協調來實現現場數據的采集、處理、傳輸，發送控制指令，對生產工藝和流程進行自動化控制。

從流量調節子系統設計來看，該系統應能根據控制指令及PLC控制編程條件，設置流量定值目標，自動對流量進行調節控制，同時要滿足準確性要求，能準確控制流量。而加藥控制子系統，應能根據系統指令，自動對藥液濃度、配藥參數進行自動控制和調節，保證加藥符合預期目標，使水質符合標準，避免資源浪費。配電子系統應能夠根據生產需要，自動選擇適合功率，主動進行無功補償，調節電壓、電流，保證各類儀表與設備保持良好的運行狀態，降低故障率。具體系統設計與實現中，不僅要考慮到系統的經濟性與功能性，還要保證系統先進性、可靠性、可拓性。保證系統先進性，能提高生產水平，保證系統控制性能，避免自動化系統過早更新換代，導致資源和投資浪費，增加運維成本。而可靠性是自動化控制系統應用的前提，若系統無法保證可靠性，時常發生系統崩潰或誤動現象，必然對自來水廠正常生產造成影響，影響正常供水。可拓性是指系統應預留升級空間，能進行系統結構升級。在原有基礎上進行系統升級，能降低升級成本。因此，自來水廠在進行自動化系統設計中，應合理選擇設計方案，做好系統結構設計，保證可行性和合理性。

3 結束語

人類離不開水，水是人類生存的重要物質資源，加強自來水廠建設，保障供水質量和水平具有重要意義。傳統自來水廠控制技術已難以適應用戶需求和市場要求。因此，自來水廠應積極進行技術改革創新，在控制系統中融入自動化控制技術，進行自動化生產控制，以提高水廠效率和水平，降低自來水廠運維成本，提高供水質量。

參考文獻

[1]丁小麗.基于模糊控制的自來水廠控制系統的研究與實現[D].昆明理工大學，2014，11：30-33.

[2]黃忠朝.現場總線技術研究及其在現代化水廠生產網絡系統設計中的應用[D].昆明理工大學，2013，16：66-70.

[3]劉建宏.計算機管理及自動控制系統在昆明市第二自來水廠的應用[D].昆明理工大學，2015，1：12-1.