譚旭初
摘要:水處理質量已經成為我國當前的研究重點,已經開發出了多種智能化水處理設備,應用自動化系統完成各項控制工作?;趯χ悄芑幚碓O備運行質量影響因素的研究與分析,本文總結了自動化系統的運行方式,在此基礎上完成自動化系統的設計工作,提高對水處理設備的控制效率。
關鍵詞:智能化;水處理設備;自動化系統
在智能化水處理設備運行中,需要通過對各個處理成果的研究與分析,明確各個子系統的運行狀態,以控制整個設備的運行狀態和運行方式,從整體上來看,自動化系統需要構成一個閉環控制體系。
1智能化水處理設備的自動化系統工作內容
1.1處理質量檢測
在智能化水處理設備中,經過多個步驟完成相應的處理工作,包括固體物質過濾、有機物處理、無機物處理等,在無機物處理中,也會向系統中加入各類相關反應物,在此基礎上完成過濾與除雜工作。
在各個子系統的運行中,需要設置相應的傳感器,通過對這種方法的應用,可以提高對整個系統的控制質量,確保向各個子系統中加入的藥品量最大限度去除污染物。例如對于有機物除雜中,在處理的初始階段完成有機物含量檢測工作,在有機物處理系統的運行中,檢測處理后水體中的有機物含量,確定是否可將這類水體泵出,只有在有機物的含量滿足水體處理要求時,才可確定完成了有機物處理工作。
1.2處理形式控制
在水體處理中,不同的物質采用不同的處理形式,主要為加入的藥品量存在差異,為提高處理效果,需要完成處理形式控制工作,提高整個系統的運行質量。在水處理工作中,處理形式包括循環處理、單向處理等,對于這兩個系統的運行方式,要從實際處理效果的角度出發,通過控制系統的數據對比工作,確定是否需要經過循環處理。在自動化系統的設計中,需要通過對檢測結果的研究和分析,確定實際的運行質量,當確定被處理物質的含量高于設定值時,自動控制系統需要控制相關構件和子系統的運行狀態,實現對水體的再次以及多次處理。
1.3系統故障檢測
在智能化水處理設備中,出現故障后整個設備的運行質量必然大幅下降,需要故障檢修人員及時落實該項工作。在系統的故障檢測中,最基礎也是最核心的工作為,通過對各類子系統以及構件的檢測工作,分析整個設備的運行狀態,保持整個系統的高效穩定運行。故障檢測獲取的數據來源于兩個方面,其一為對水體的實際處理情況,當發現經過多次處理后,水體中的污染物含量依然超標時,可以確定系統中出現故障。其二為各類構件的運行狀態傳感器,該系統能夠實現對系統故障的精確定位,通過對這種方法的應用,可以進一步提高整個系統的運行質量,提高整個系統的運行穩定性。
2智能化水處理設備的自動化系統設計方法
2.1處理質量檢測系統
在處理質量檢測系統的設計中,系統的最基礎設計目的為在確定處理質量的基礎上,確定系統的后續運行質量,從系統的作用形式來看,需要構成一個閉環控制系統,并能夠實現對數據的有效對比,提高整個系統的運行狀態,本文提出的系統設計方法為,建成PID控制系統。
該系統的被控對象為水處理設備中的控制系統,由于在智能化水處理設備中,采用分階段的處理方法,所以被控對象中的一個重要內容為系統中的抽水泵,當水處理質量能夠滿足相關要求時,抽水泵才可運行。
該系統中設置的傳感器主要有兩種,一種為水質檢測傳感器,針對不同的處理方式,檢測的內容也有所不同,另一種為水面高度傳感器。在傳感器獲取信號后,由放大器放大傳感器的信號,再將該信號輸入到比較器中,當發現水處理的質量未能滿足設定的參數要求時,控制相關的處理設備進一步運行,提高整個系統的運行質量。液面高度傳感器的作用目的為,防止由于液面高度過低出現設備空轉等問題,當液面高度過低時,控制抽水泵從上一處理系統中抽水,保證各類活動構件能夠在正常的液面高度狀態下運行。
2.2處理形式控制系統
處理形式控制系統的被控對象為各類參與水處理工作的活動構件,包括處理藥品投放設備、攪拌器等,處理形式控制系統可以與質量檢測系統連接,在此基礎上完成相應的設備運行狀態控制工作。在這一系統的運行中,控制信號來源于質量檢測系統,該系統的作用為檢測被處理水體的各項參數,通過對這種方法的應用,實現對整個系統運行狀態的合理控制。在處理形式控制系統的運行中,通過對質量檢測系統信號的進一步分析,可以控制整個系統的運行狀態。例如重金屬離子去除過程中,應用Na2CO3和NaOH完成使重金屬離子沉降,在傳感器的運行中,處理檢測重金屬離子,也檢測水體中的Na離子含量,當重金屬離子含量超標時,通過比較鈉離子含量,可確定是否需要進一步向水體中投放這類重金屬離子處理藥品。
2.3系統故障檢測系統
故障檢測系統由于不要求設備具有自我修復能力,所以該系統較為簡單,需要借助計算機完成故障定點檢測工作。
在水處理系統的運行中,在各個關鍵構件上設置相應的傳感器,傳感器的信號傳輸到PLC控制器中,該設備完成設備的實際運行參數與設定信號的比較,當發現兩個信號之間的差異過大時,可確定該構件出現故障,PLC系統與故障警示設備連接,通過信號的傳輸,讓警示設備運行。系統通過人機交互界面顯示相關信息及進行自動控制,故障檢修人員通過分析和研究這一信息,快速完成故障排除工作,也能通過記錄查詢后續故障信息的記錄,實現智能化的控制。
3結束語
綜上所述,在智能化水處理設備的自動化系統設計中,需要完成故障檢測系統、處理質量檢測和處理形式控制三個方面的構建。對于水體的處理質量檢測,需要根據各個子系統的具體運行形式,設置相應的傳感器,對于故障檢測系統,建成PLC控制系統與人機交互界面的處理體系,實現智能化水設備的自動化系統。