位翱洋

（浙江中控信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司，浙江 杭州 310051）

引言

水廠建設(shè)是現(xiàn)代城市水資源合理利用的重要組織，水廠具有水資源供應(yīng)、水體檢測等多項功能，各項功能的良好應(yīng)用，直接關(guān)系到城市用水安全。而在現(xiàn)代城市用水量增大、水質(zhì)要求增加的情況下，要求水廠在開展各項工作中，也應(yīng)該盡快完成工作模式優(yōu)化，提升城市供水管理效率。而采用電氣自動化控制功能就是非常良好的自動化管理模式，利用電氣自動控制系統(tǒng)的自動化功能，可以完成水廠各項工作優(yōu)化，實現(xiàn)水廠生產(chǎn)管理的自動化完成，提升水廠管理應(yīng)用質(zhì)量。

1 水廠電氣自動化控制系統(tǒng)分析

水廠電氣自動化控制模塊是當(dāng)前水廠自動化管理工作應(yīng)用的重要模塊，對于水廠各項工作開展有重要的意義。在電氣自動化控制模塊的應(yīng)用過程中，按照水廠生產(chǎn)和管理的各項工藝分析而言，其自動化控制模塊主要包括取水泵控制模塊、送水泵控制模塊、加氯自動控制模塊、格柵配水池控制模塊、反應(yīng)沉淀池控制模塊以及配電控制模塊等組成。不同的控制系統(tǒng)可以完成水廠的不同功能。同時利用自動化技術(shù)使各項系統(tǒng)都具備自動控制功能，能夠?qū)崿F(xiàn)水廠生產(chǎn)、水廠供水以及水廠水質(zhì)檢測等多項自動化工作，實現(xiàn)了水廠生產(chǎn)的整個自動化生產(chǎn)鏈條構(gòu)建，繼而也提升了水廠電氣自動化生產(chǎn)，確保電氣生產(chǎn)應(yīng)用更加合理。

2 水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，是為了完成各項生產(chǎn)工作，所以在實際電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，可以利用其功能完成各項水質(zhì)檢測工作。以下是對電氣自動化控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用方向和應(yīng)用要點進行分析。

2.1 水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用方向

1）水質(zhì)檢測電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以實現(xiàn)自動化水質(zhì)檢測工作。進行水質(zhì)檢測中，可以使用自動化檢測儀器進行水質(zhì)檢測，檢測過程中使用到pH流量檢測儀、流動電流檢測儀、高低濁度檢測儀器進行在自動化的檢測。采用自動化控制裝置進行檢測，能夠提升檢測精度，也能夠?qū)崿F(xiàn)檢測效率的升級。采用電氣自動化系統(tǒng)對水質(zhì)檢測儀器進行控制，自動控制檢測工作比傳統(tǒng)的人力檢測工效率更高。

2）水處理系統(tǒng)的應(yīng)用。在現(xiàn)代水廠管理工作中，水廠說處理系統(tǒng)的應(yīng)用非常關(guān)鍵，在實際的水廠水處理工作中，主要完成水質(zhì)檢測、加氯處理以及水體供應(yīng)等相關(guān)工作。而水廠電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用，就能夠完成各項水處理工作的自動化開展，從而實現(xiàn)水廠管理的自動化完成。設(shè)計應(yīng)用自動化控制系統(tǒng)，能夠提升水質(zhì)檢測效率。在傳統(tǒng)的水廠水處理中，采用經(jīng)典控制理論進行水廠控制，同時在水廠處理中，該理論主要使用人工控制模塊。而在電氣自動控制系統(tǒng)的逐漸研發(fā)中，DCS系統(tǒng)在水廠水處理中應(yīng)用，提升網(wǎng)絡(luò)水處理的應(yīng)用效果，對于水廠的各項工作開展也有非常重要的意義，提升了水廠工作質(zhì)量。

2.2 水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用要點

綜上所述，水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)自動化的管理工作，提升了水廠的應(yīng)用質(zhì)量。同時自動化控制也是現(xiàn)代水廠的主要工作改進方向，而為了實現(xiàn)水廠的電氣自動化控制，就能夠提升水廠的應(yīng)用管理，確保水廠的自動化應(yīng)用更加有效，也能夠提升水廠的控制效果。為了實現(xiàn)水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的良好應(yīng)用，還需要對水廠電氣自動化控制系統(tǒng)進行合理的設(shè)計，設(shè)計的科學(xué)性以及系統(tǒng)設(shè)計的可持續(xù)性，就能夠提升電氣自動化控制應(yīng)用效率。

1）在系統(tǒng)應(yīng)用前，需要對水廠的各項工作要求進行分析，主要分析水廠的自動化應(yīng)用功能，分析水廠的自動化管理功能需求等，通過功能需求分析，完成后續(xù)水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計。

2）在系統(tǒng)應(yīng)用前，還需要對水廠電氣自動化控制技術(shù)進行完善，完善水廠應(yīng)用過程中的各項技術(shù)。如，使用到變頻控制技術(shù)、智能以及自動化儀表裝置的應(yīng)用都是實現(xiàn)水廠電氣自動化管理的關(guān)鍵技術(shù)，對于水廠的技術(shù)應(yīng)用就有非常重要的作用，也是實現(xiàn)水廠自動化管理的重要模塊。

3）在系統(tǒng)應(yīng)用中，可以實現(xiàn)水廠的電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的良好應(yīng)用，還需要配合系統(tǒng)完成水廠管理制度建立，完成水廠自動化工作流程制定和提升水廠電氣自動化功能應(yīng)用效果。

3 某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用分析

3.1 某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計

某水廠是某市供水中心，對于某地區(qū)的水資源合理應(yīng)用有非常重要的作用。在實際的水資源應(yīng)用過程中，某水廠企業(yè)設(shè)計電氣自動化控制系統(tǒng)完成各項自動控制功能。以下是對某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計分析研究。

在某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用過程中，完成了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用，對于系統(tǒng)的設(shè)計而言也有重要的意義，實際的系統(tǒng)設(shè)計中，主要完成中控層設(shè)計應(yīng)用、現(xiàn)場控制層設(shè)計應(yīng)用、無線傳輸層以及上層管理系統(tǒng)等模塊，不同的層級和結(jié)構(gòu)都直接關(guān)系到系統(tǒng)的綜合設(shè)計應(yīng)用，對于系統(tǒng)的各項控制功能實現(xiàn)也都有非常重要的意義。

1）某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用過程中。中控室模塊主要是完成水廠各控制系統(tǒng)的監(jiān)控工作，通過監(jiān)控工作良好開展，確保水廠各項電氣自動化控制工作良好完成，也能夠提升電氣自動化應(yīng)用效果。實際的水廠自動化控制應(yīng)用中，可以實現(xiàn)水廠的自動化管理。水廠電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用，可以實現(xiàn)監(jiān)控管理等多項工作。

2）某水廠電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計中，現(xiàn)場控制層是完成水廠水處理工作的主要層級，在水廠水處理現(xiàn)場控制層設(shè)計中，主要設(shè)計有送水泵房設(shè)計、加氯加釩泵房設(shè)計以及反沖洗濾池設(shè)計等內(nèi)容，各單一控制模塊就可以完成各項水廠處理工作。

3）某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計中，還包括上層管理系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用。某水廠電氣自動化系統(tǒng)主要使用到SCADA系統(tǒng)、SCADA系統(tǒng)在應(yīng)用中具有數(shù)據(jù)采集、自動水廠檢測、水管網(wǎng)監(jiān)測、自動報警分析以及歷史數(shù)據(jù)分析等多項工作，從而促進了水廠自動化檢測功能實現(xiàn)，提升了水廠的自動化管理效率。

3.2 某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用及其效果分析

某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)設(shè)計主要目的是為了完成水廠水處理工作的各項管控。利用該電氣自動化控制系統(tǒng)可以完成自動化控制工作，以下是對電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用進行分析。

3.2.1 加氯自動化控制應(yīng)用

利用水廠電氣自動化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的加氯工作。水廠加氯是水廠水處理工作的重要環(huán)節(jié)，也是對水廠的水體進行凈化。在傳統(tǒng)水廠加氯工作實施中，主要包括預(yù)加氯、前加氯、濾后加氯以及出廠補氯等工作。在進行加氯中，主要是根據(jù)水廠水質(zhì)情況進行加氯。而在傳統(tǒng)的加氯實施過程中，加氯精度較差，各環(huán)節(jié)的加氯工作無法高精度完成，影響了加氯工作應(yīng)用效果。而在自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用之后，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的加氯分析和計算，提升了加氯工作效率。自動化系統(tǒng)應(yīng)用后，設(shè)置了比例加氯自動化控制模塊以及余氯負反饋控制模塊，可以實現(xiàn)了自動化控制功能，提升加氯控制效果。

1）比例加氯自動控制原理是利用自動化控制系統(tǒng)設(shè)置PID閉環(huán)加氯控制，提升了加氯精度。如，在自動化控制中，在前加氯控制中，增加了流量比例控制器、自動化水質(zhì)檢測儀器，將二者與加氯機之間形成自動化連接，設(shè)置閉環(huán)控制系統(tǒng)。實際的加氯自動化控制應(yīng)用過程中，水質(zhì)檢測器將水質(zhì)中的氯成分信息收集并分析，將采集的信息發(fā)送到SCADA系統(tǒng)之中，SCADA系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)完成加氯質(zhì)預(yù)估，并且按照水體流量比例控制器與加氯機完成實時加氯以及實時管理工作，按照水質(zhì)的檢測要求完成水質(zhì)更新加氯，繼而提升水質(zhì)加氯的控制效率，也能夠提升水質(zhì)加氯效果。

2）余氯負反饋控制模塊，主要應(yīng)用原理是完成水質(zhì)手動加氯以及水質(zhì)加氯控制，實際的水質(zhì)檢測工作實施中，主要是利用余氯儀器與加氯機之間相互連接，同時通過加氯儀器和反饋系統(tǒng)之間的連接，確保加氯應(yīng)用合理，也能夠提升加氯控制效果。在實際的系統(tǒng)應(yīng)用過程中，該系統(tǒng)主要控制出口位置的水體加氯，在水體出廠前最后進行一次氯分析，如果水體中的氯值未達到要求，要立刻進行加氯。在該自動化控制流程中，PID控制器起到核心控制功能，加氯機是主要的加氯裝置，實際的應(yīng)用中余氯儀器主要完成氯數(shù)值檢測工作。三個模塊的自動化連接，實現(xiàn)了智能和自動化的加氯控制。

3.2.2 自動變頻供水自動化控制

自動變頻供水自動化控制技術(shù)的應(yīng)用非常關(guān)鍵，對于自動化功能的良好開展也有非常積極的意義。在水廠各項工作中，供水工作是保證水利資源供應(yīng)的重要模塊。傳統(tǒng)供水中，不能夠按照各用戶的供水需求完成高精度的供水應(yīng)用管理，在系統(tǒng)應(yīng)用過程中，利用變頻自動化控制技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)自動化變頻控制供水管理。在某水廠進行供水管理中，利用PID控制器能夠?qū)崿F(xiàn)水廠的恒壓變量控制模式進行供水流量的自動化控制分析，提升系統(tǒng)的應(yīng)用效果[1]。

恒壓變量自動控制模塊，主要包括PID控制器、控制器裝置、壓力信號線、控制信號線、變頻水泵以及壓力變送器模塊等組成。在實際的供水管理中，系統(tǒng)的PID控制器設(shè)置固定壓力值。在實際的控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，壓力變送器采集水信號，將水壓信號值傳送到PID控制系統(tǒng)。變頻器裝置應(yīng)用十分關(guān)鍵，通過變頻器裝置的合理應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)供水的自動變頻控制。根據(jù)壓力參數(shù)分析，PID控制器自動完成供水管道壓力調(diào)整，繼而實現(xiàn)了水利資源的自動變頻系統(tǒng)設(shè)計管控，提升變頻應(yīng)用效果。在供水流量自動化分析過程中，系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)用要求完成自動化的調(diào)節(jié)工作。在實際的系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用時，變頻水泵的應(yīng)用也十分關(guān)鍵，能夠根據(jù)水體壓力自動完成水泵的工作參數(shù)更改，繼而實現(xiàn)水泵的應(yīng)用效果控制，提升水環(huán)泵的工作質(zhì)量，最大程度上提升水利系統(tǒng)的自動供水管理，提升水泵的應(yīng)用效果[2]。

3.2.3 水質(zhì)自動檢測應(yīng)用

某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，也可以完成自動化的水質(zhì)檢測工作。傳統(tǒng)水廠進行水質(zhì)檢測過程中，都是采用人工水質(zhì)檢測方法進行具體的檢測工作，而在電氣自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用過程中，可以利用自動化控制技術(shù)模塊完成水質(zhì)自動監(jiān)測工作，提升了水質(zhì)檢測效果，也能夠確保水質(zhì)檢測實施更加合理。水廠對自來水的監(jiān)測是通過新型的自動化監(jiān)測儀表來進行的[3]，檢測對象包括水的流量、水位、溫度、壓力以及水的質(zhì)量，相應(yīng)的設(shè)備包括pH測量儀、流動電流檢測儀、漏氯檢測儀和余氯分析儀等檢測儀器。各類檢測儀都發(fā)揮著獨特的作用，例如在測量水流量方面，除了利用傳統(tǒng)的電磁流量計以外，還會運用到大量的非接觸儀表，以保證對水流量測量的準(zhǔn)確度[4]。

某水廠電氣自動化控制系統(tǒng)將所有的水質(zhì)檢測儀器儀表自動連接，利用網(wǎng)絡(luò)模塊和通信技術(shù)將儀表串聯(lián)。自動化控制系統(tǒng)可以根據(jù)水質(zhì)檢測需求采集各項水質(zhì)檢測信息，完成水質(zhì)檢測的綜合應(yīng)用管控，提升水質(zhì)檢測應(yīng)用效果，也能夠提升水廠電氣自動化水質(zhì)檢測工作，繼而提升水質(zhì)檢測工作效果[5]。

4 結(jié)語

電氣自動化控制系統(tǒng)在水廠中應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的水處理以及水供應(yīng)，提升了水廠水質(zhì)檢測工作效率。本文筆者以某水廠的電氣自動化控制系統(tǒng)為例，總結(jié)了電氣自動化控制系統(tǒng)的具體設(shè)計應(yīng)用要點，希望能夠?qū)λ畯S的應(yīng)用發(fā)展有所幫助。