水廠自動化控制與儀表系統的相關技術分析

沈振宇

摘 要 水資源對于社會發展來說是其非常重要的一類資源，伴隨現時期社會經濟的快速發展，人們的生活質量也有所提高，對于自來水的質量也有了更高的要求。以供水行業來說，自動化控制和儀表系統技術的合理使用，對于確保供水穩固性非常有利，同時還可確保供水的水質安全。本文章首先對自來水廠的自動化控制系統設計進行了分析，之后對控制系統組成和水廠中自動化控制與儀表系統的構建做了深入研究，望可以為自來水自動化發展奠定基礎。

關鍵詞 自來水廠;自動化控制;儀表系統技術;構成

隨著互聯網信息化技術與電子技術的快速發展，工業中自動化應用獲得了很大的成效，各類檢測傳感器、自動化感應構件及回路的自動化調節器都得到有效應用。在自來水廠當中應用自動化控制技術不但能夠良好的減少一次性采購的投入成本，同時還可降低維護過程中的工作壓力，確保水廠運行安全。

1水廠中自動化控制系統設計

在對水廠的自動化控制系統進行設計的時候，需主要結合分散控制，集中管理與數據共享的原則來具體實施，在確保計算機系統具備優良的獨立性情況下，通常都會采用IPC加PLC 相結合的自動化控制方式來實施集散模式的控制管理，因為PLC本身具備優良的擴展性、價格低、結構緊湊的優勢，是現時期情況下應用最廣的控制器。水廠內集散控制系統在進行設計的時候，需把集中檢測當作設計重點，同時輔助分散控制。在對水廠位置與設施的具體情況實施分析以后，使用實時監控、原地監控和遠程監控方式來對其進行監控。在水廠實施生產時，需對其進行實時性監控。遠程監控是對水處理的構筑采取就地的監控。通過劃分等級來實施監控，這樣可以確保水廠監控的可靠性。水平自動化控制系統可劃分成三層，在設計過程中，可結合實際生產情況與工藝來進行具體設計。

2控制系統組成

2.1 中控系統的構建

中控系統是由監控用計算機、生產管理用計算機和激光打印機組合而成，將IFIX軟件設置成監控計算機使用軟件，這一軟件能夠把生產線水池的水位，電機及加藥設備等模擬成畫面展現在計算機屏幕上。把中控室內的計算機遠程連接到系統當中的相應設施當中，同時還可把水處理的工藝布置圖、測量儀表的數據、水廠各設備的工作情況及設備參數和報警信號呈現出來，而且控制系統也可利用編程操作來對系統的各項參數實施管理和優化。除此之外，中控室能夠通過相應軟件來對水廠數據實施采集和監控，并在此情況下，對檢測數據進行深入細致分析和核算，由此對運行中的相關參數實施合理性的調整與改進。DCS型集散控制技術能夠使用I/O模塊來對PLC鍵進行遠程控制，通過PLC其監控站中的顯示屏能夠對供水站實際操作進行監測，同時還可對儲水池中的水位及儀表運行參數、水管流量數據實施收集并分析。中控室可通過對這些參數的控制，來完成遠程控制[1]。

2.2 取水房系統的構建

取水房系統主要是對水泵機組具體運行和機組運行時的參數實施監測，同時還要在取水泵房內的吸水井中裝置水位計，這樣能夠隨時對水庫水位進行監測。結合送水泵運行狀況、清水池水位、管道壓力、用水高峰時間來對水泵機組開關進行有效控制。當機組設備、配電線路、出水閥都良好并且處在關閉時，才能夠進行自動操作。取水泵房系統重要功能是對設備運行參數及運行情況實施監測，并同時隨時與送水泵房控制站點實施信息交換，并同時對設備運行情況進行記錄、備份。

2.3 送水房系統的構建

送水房系統是對各種規格的水泵運行參數和工況實施監控，同時把流量表、PH計、壓力表、濁度計、余氯分析儀表等設備裝置在出廠的水管網上。這一系統主要功能是對出廠的水衛生實施檢測。運行過程中，需保證機組設備與配電系統的完好性，而且吸水井還需到達到設計水位后才能有效運行[2]。

2.4 反沖洗泵戶的構建

反沖洗泵房是由濾池的反沖洗水泵和濾池鼓風機所組成的，反沖洗泵房功能是用于對反沖洗的水管管道開度信號、手動信號 、閥門開關實施檢測，收集水位信息，并與主控制站實現信息傳送。在實施控制的時候，除可安排相關工作人員采用就地箱來對其實施控制以外，還可選用PLC技術來對其實施控制。

3水廠中自動化控制與儀表系統的構建

3.1 主控界面的構建

自動化系統主要應用的是服務器與客戶端模式，通過把系統桌面圖標點開以后，便可進到主界面。因每個用戶所具備的權限存在差異，所以操作功能同樣也會有所不同。當進入到系統以后，便能夠配置相應的水處理設施，來對水廠濾池控制和淀池控制實施檢測和控制。

3.2 取水泵房監控系統的構建

取水泵房監控系統的操作界面能夠把泵房當中的機組情況有效的呈現出來。如，閥門開關情況，水位情況、機組數量情況，真空泵水壓狀況、真空泵運行狀況等進行監測。通過操作界面能夠對泵房內的水泵運行情況進行全面的了解和掌握，同時還可隨時對水泵運行進行調整。

3.3 加藥間監控系統的構建

水通過濾池處理以后，便不會再出現渾濁的現象。在此情況下，需把藥劑倒入原水當中，以有效滅除水中細菌，由此保證水質。加藥間內的加藥監控系統能夠把實時水流量和加藥量、水渾濁度、水中氯量呈現出來，自動加藥的系統能夠結合實際流量，來對加藥量實施有效控制，并同時把加藥池水位與運行狀況展現出來，在遇到影響水質的特殊情況時，可通過操作界面來對其設備進行調整[3]。

3.4 預警監控系統的構建

預警系統的功能是確保系統安全運行，當接入系統中的設備運行值超過設計標準值時，系統便會自動的發出警報，同時會采用相應的方法來解決。在此過程中相關數據都會保存到系統當中，以利于對預警系統進行隨時的調整和改進。

4結束語

總體來說，在水廠當中使用自動化控制系統，可充分提升生產穩定性和供水安全性。同時還可對各設備實施隨時監控及自動化生產。工作人員在監控站便能夠對設備生產參數與運行情況實施監測，并同時還可對出現問題的地方實施記錄與反饋。

參考文獻

[1] 王憲明.水廠自動化控制與儀表系統的技術淺談[J].科技尚品， 2016，（11）：179.

[2] 鄧永斌.關于水廠供水系統自動化控制的分析[J].科技創新與應用，2016，（19）：171-171.

[3] 王燁嶠.現代自來水廠自動化控制系統的研究與實現[J].科技創新與應用，2016，（22）：179-179.