李駿

摘 要：隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，人們對于水的需求量也在不斷的遞增，而目前水資源的稀缺問題也成為社會發(fā)展當中的主要問題之一，同時工業(yè)的發(fā)展也導致大量的水資源遭到了破壞，而為了滿足人們的用水需求，需要進一步的完善自來水廠的供水工藝，并通過應用自動化控制技術來進一步的提升供水質量。自動化控制系統(tǒng)是在自來水廠供水工藝當中的一種全新應用，其可以有效的實現(xiàn)供水過程的自動化控制，并提升供水質量，因此在自來水廠也得到了十分廣泛的應用。本文主要闡述了自來水廠供水控制系統(tǒng)總體設計，重點對關鍵工藝的自動化控制系統(tǒng)進行了介紹，分析了整套新技術、自動控制設計。該系統(tǒng)大大提高了自來水廠的自動化管理水平，提高了工作效率、降低了生產(chǎn)成本。

關鍵詞：自動化控制系統(tǒng);自來水廠;供水工藝

中圖分類號：TB 文獻標識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2020.32.068

如今，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，自來水廠也應該向著制度化、規(guī)范化、科學化的方向不斷發(fā)展。而在自來水廠的生產(chǎn)過程當中，供水是十分重要的一項內(nèi)容，通過應用自動化控制系統(tǒng)可以有效地對供水過程進行控制和現(xiàn)代化的管理，從而提升供水質量和生產(chǎn)效率，并提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此在自來水廠供水工藝當中，應該充分的應用自動化控制系統(tǒng)，并做好相關的設計和研究，使該系統(tǒng)可以在自來水廠的生產(chǎn)過程當中發(fā)揮出更大的作用。

1 自來水廠制水工藝介紹

自來水廠的制水工藝具體包括以下環(huán)節(jié)，首先是要提取原水，對其進行加礬、加氯處理之后，經(jīng)過處理的原水會到達脈沖池和加速池，其中部分水源會進入到汗水池及泵房，最后轉為廢水排出。而脈沖池當中的水會進入到綜合濾池，加速池的水會進入到雙閥濾池，之后再進行加氯加氨處理，使兩個濾池當中的水分別進入到兩個清水庫當中，再集中進入到集水井，最后到達二級泵房，經(jīng)過管網(wǎng)之后完成整個制水過程。而在制水時需要對水進行處理，我們可以按照具體的處理工藝級別來進行劃分。首先第一級處理主要是采用機械的方法來將水中一些較大的污染物進行排除，而第二級處理則是生物處理，也就是通過利用微生物來將相關的污染物進行水解，使其變?yōu)樗|。而第三級則是在上一級的基礎上，對其進行更加深層次的處理，因為經(jīng)過二級處理后的水源還不能夠作為合格的飲用水來進行使用。因此，需要經(jīng)過三級處理對水實施消毒，從而確保人們的飲用安全。

2 自來水廠的制水以及自動化系統(tǒng)的構成

2.1 自來水廠的制水

在地球上的水資源，其主要處于兩種狀態(tài)，分別是自然循環(huán)和社會循環(huán)。當水在進入到循環(huán)狀態(tài)后，在水中隨時隨地都可能混入雜質，而具有極強流動性和溶解能力的水會將雜質變?yōu)樽陨淼囊徊糠?，但這也使水質發(fā)生了變化。而為了確保自來水廠的制水能夠保障人們的飲用安全，因此往往會采用一些常規(guī)工藝，例如混凝、絮凝、沉淀、過濾、消毒等來確保飲用水的安全性。如上文所提到的自來水廠的制水需要先對原水進行提取，再經(jīng)過加礬加氯處理等相關的水處理工藝，使原水中的雜質得到消除，從而轉化為可以供人們進行使用的飲用水。

2.2 自動化控制系統(tǒng)的構成

在自來水廠所應用的自動化控制系統(tǒng)，其主要是指PLC，而該系統(tǒng)是集計算機技術，自動控制技術，通信技術等于一體的，可以進行編程的自動控制系統(tǒng)，具有安全可靠，操作簡單等特點，因此在各個領域當中也都具有十分廣泛的應用。在自來水廠的水處理工藝當中，應用PLC自動控制系統(tǒng)可以精確各項操作環(huán)節(jié)，而且有效的提升供水質量和供水效率，實現(xiàn)對水廠的現(xiàn)代化管理。而自動控制系統(tǒng)根據(jù)制水工藝流程具體包括以下功能模塊，首先是總工藝監(jiān)控平臺，其主要是對自來水廠的整體工藝流程以畫面的形式來進行顯示，相關操作人員可以根據(jù)畫面有效的監(jiān)控生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)，確保供水過程的正常運行。其次是脈沖池和綜合濾池的工藝監(jiān)控，其主要可以顯示脈沖池和綜合濾池的詳細工藝環(huán)節(jié)，而且還可以將各項數(shù)據(jù)進行整理。之后是加速池雙法濾池的工藝監(jiān)控，該功能模塊主要顯示詳細的工藝環(huán)節(jié)，具體包括泵閥起停狀態(tài)濾前水質數(shù)據(jù)等相關信息。除此之外還包括二泵房運行監(jiān)控配電系統(tǒng)、監(jiān)測運行趨勢圖等相關的功能模塊。

3 自動化控制系統(tǒng)在自來水廠中實現(xiàn)節(jié)能降耗的方法

3.1 取水泵站自動化控制系統(tǒng)設計

在對自來水廠取水泵站進行自動化系統(tǒng)控制設計過程當中，我們首先要明確，該系統(tǒng)設計的主要職能在于對水泵運作進行控制，并能夠有效的監(jiān)控水位。泵房機組的主要作業(yè)是由清水池水位送水泵流量，城區(qū)用水高峰期等相關因素決定。PLC可以通過吸水井液位模擬來錄入相關信息，在收集水泵房內(nèi)的數(shù)據(jù)和作業(yè)情況，從而有效的實現(xiàn)對水泵站的自動化控制。

3.2 加藥加氯自動化系統(tǒng)控制設計

在自來水廠的凈水車間，其主要任務在于對原水進行加藥和加氯處理，因此想要實現(xiàn)對該過程的自動化系統(tǒng)控制，應該通過安裝計量泵、變頻器和電流儀等對加濾系統(tǒng)的全程進行自動控制，而且給藥量則可以根據(jù)原水的凈化程度來進行決定。PLC系統(tǒng)可以根據(jù)采集到的原始信息來計算出渾濁度，從而有效的調節(jié)加氯量。

4 自動化控制系統(tǒng)在自來水廠的價值解析

4.1 自動化控制系統(tǒng)在自來水廠應用的現(xiàn)狀分析

自來水廠在社會發(fā)展中具有十分重要的職能，其對于居民的生活質量具有直接影響，然而傳統(tǒng)的自來水廠凈化控制系統(tǒng)已經(jīng)無法在適應時代的發(fā)展要求，其凈化效率和生產(chǎn)效率相對較低，而且還存在著水質凈化不達標等相關問題。而為了提升生產(chǎn)效率，降低企業(yè)成本，提升供水質量，我國許多三線以上的城市自來水廠開始建設自動化控制系統(tǒng)，并通過應用信息技術、計算機技術等來提升自來水廠的信息化水平?？偟膩碚f，自動化控制系統(tǒng)在自來水廠的供水工藝當中已經(jīng)取得了初步應用，但想要進一步提高應用效果仍然需要進行不斷的完善和探索。

4.2 自動化控制系統(tǒng)在自來水廠中應用的經(jīng)濟價值

自動化控制系統(tǒng)具有安全性高、操作方便、節(jié)約成本等特點，因此在自來水廠進行應用后可以有效的提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。通過應用自動控制系統(tǒng)可以使水處理的相關環(huán)節(jié)變得更加精確化，而且還能夠有效的提升供水質量，提高整個水處理的生產(chǎn)效率。自動化控制系統(tǒng)可以使自來水廠的凈化、生產(chǎn)、運輸?shù)冗^程變得更加精確，極大的減少了能源和資源的浪費，節(jié)約了生產(chǎn)成本，提高了水廠的經(jīng)濟效益，因此具有極大的經(jīng)濟價值。例如，本廠共有三個三級提升泵站，原生產(chǎn)模式當中需要有約四十名員工進行值班，這樣不僅增大了人員的工作量，也使水廠的人力成本有所加重。而如果應用自動化系統(tǒng)后，現(xiàn)在的值班人員僅僅只是原來的一半，極大的節(jié)約了人力成本。

4.3 自動化系統(tǒng)在應用過程中存在的“利和弊”

在自來水廠的供水工藝當中，應用自動控制化系統(tǒng)可以有效的提升生產(chǎn)效率和供水質量，但同時其對于相關的操作人員也具有一定的要求。首先，系統(tǒng)操作人員應該能夠掌握相關的專業(yè)技能，對系統(tǒng)具有一個全面的認識和了解，從而做到正確的操作。但在實際生產(chǎn)運行過程當中，由于受到傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的影響因此部分操作人員無法完成對自動控制系統(tǒng)的使用，或是在應用過程中出現(xiàn)相關的操作失誤結果導致系統(tǒng)無法有效的發(fā)揮作用，或是對供水工藝過程產(chǎn)生影響。而正確的應用自動化系統(tǒng)可以有效的對水廠生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化控制，而且還能解決供水工藝過程當中的許多問題，有效的保證水質，提高水廠的處理能力。

5 個人見解與展望

在自來水廠應用自動化控制系統(tǒng)過程中，應該加強人員培訓，通過學習和了解自動化控制系統(tǒng)的有關知識和操作技能，使相關操作人員可以正確的使用該系統(tǒng)并發(fā)揮出它的實際作用，提升生產(chǎn)效率。在今后隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，自動化控制系統(tǒng)也將得到進一步的完善和更新，到那時其將在自來水廠的供水工藝當中發(fā)揮出更加重要的作用，并取得更好的應用效果。對此需要相關的設計研究人員不斷的探索和分析，并針對目前自動化控制系統(tǒng)在應用過程當中所存在的問題尋求解決對策，從而全面提高自動化控制系統(tǒng)的應用水平，促進制水企業(yè)的快速發(fā)展。

6 結束語

綜上所述，自來水廠的制水工藝，其具有連續(xù)性、不可替代性和不間斷性的特點，而通過應用自動控制系統(tǒng)可以有效地提升該工藝過程的可靠性與穩(wěn)定性。如今，隨著社會的快速發(fā)展，對自來水廠的供水水質也提出了全新的要求，因此實現(xiàn)自來水廠的自動化發(fā)展也成了一種必然趨勢。通過應用計算機技術、網(wǎng)絡技術等使自來水廠的供水過程可以實現(xiàn)自動控制，從而確保工藝的穩(wěn)定運行，解決供水過程當中的相關問題，從而確保供水質量，提升生產(chǎn)效率，促進企業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。

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