自來(lái)水廠生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

江衛(wèi)平

(撫州市供水公司,江西撫州 344000)

自來(lái)水廠生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

江衛(wèi)平

(撫州市供水公司,江西撫州 344000)

隨著當(dāng)前科技技術(shù)的不斷提升人們生活質(zhì)量的顯著提升,人們的環(huán)保理念也在發(fā)不斷加強(qiáng)。而對(duì)于日常生活中所使用水來(lái)源自來(lái)水,在要求提升水質(zhì)的同時(shí),增強(qiáng)水行業(yè)生產(chǎn)的低能耗性、可持續(xù)以及穩(wěn)定性成為了如今的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。一旦能夠?qū)崿F(xiàn)自來(lái)水行業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化,便可以讓繁雜的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與品質(zhì)可以良好運(yùn)轉(zhuǎn),降低成本付出與維護(hù)費(fèi)用,同時(shí),也可以避免因人為因素所導(dǎo)致的安全隱患事故。故而,自來(lái)水行業(yè)完成自動(dòng)化控制,實(shí)現(xiàn)科學(xué)供水,是未來(lái)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

自來(lái)水 自動(dòng)化設(shè)計(jì) 生產(chǎn)過(guò)程

自來(lái)水廠屬于地區(qū)性的最為重要的基礎(chǔ)設(shè)施之一，其生產(chǎn)條件能否維續(xù)在安全、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下運(yùn)行與和該地區(qū)人們的生活水平密切相關(guān)。自來(lái)水水廠突破自動(dòng)化進(jìn)程，絕不僅僅是出于減少勞動(dòng)力的考衡，更為關(guān)鍵的是確保供水環(huán)節(jié)的高水質(zhì)、高效率以及高可靠性。

1 我國(guó)自來(lái)水廠自動(dòng)化現(xiàn)狀

由于我國(guó)一些特殊歷史時(shí)期的限制以及現(xiàn)實(shí)所存在的不利影響，導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)自來(lái)水廠其生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化發(fā)展水平還相對(duì)落后，許多地區(qū)的發(fā)展趨勢(shì)與效應(yīng)也不盡相同。盡管我國(guó)的一些一線城市的自來(lái)水水廠自動(dòng)化程度總體出色，但大部分的小城市特別是部分落后地區(qū)的自來(lái)水水廠還只是實(shí)現(xiàn)了最為基礎(chǔ)性的自動(dòng)化，甚至有些地區(qū)還需要依靠人力資源完成，自來(lái)水廠整體自動(dòng)化程度不容樂(lè)觀。

以宏觀角度而言，我國(guó)現(xiàn)階段的自來(lái)水廠其現(xiàn)狀主要是：自來(lái)水業(yè)的科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)較為落后，缺乏在供水技術(shù)領(lǐng)域的監(jiān)控管理崗位能力，人才少。很多自來(lái)水廠所使用的檢測(cè)儀器性能基礎(chǔ)較差，例如計(jì)量投加裝置，水池檢測(cè)儀器等諸多針對(duì)性的儀表儀器，并且我國(guó)的一些制造廠商所制造出的儀器質(zhì)量與國(guó)外相同種類(lèi)的產(chǎn)品還存在很大的差距，不能滿(mǎn)足自來(lái)水廠的要求。當(dāng)前我國(guó)供水行業(yè)實(shí)行“保本微利”的保民生政策，致使再生產(chǎn)能力弱，因而經(jīng)濟(jì)的受制約性與自來(lái)水廠有限的資金儲(chǔ)備，除去極少的大型企業(yè)可以有能力進(jìn)口一些國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，全方位的實(shí)現(xiàn)自來(lái)水水廠生產(chǎn)的自動(dòng)化管理以外，國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)的自來(lái)水廠因?yàn)橘Y金能力薄弱，技術(shù)能力低下，無(wú)法引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，最終致使導(dǎo)監(jiān)控管理技術(shù)始終十分落后，管理辦法依然以人工管理為主，無(wú)法達(dá)到現(xiàn)代化自來(lái)水自動(dòng)化生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。另外，還有部分的水廠其自動(dòng)管理監(jiān)控架構(gòu)并沒(méi)有按照地區(qū)與水廠的實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，而是單方面的全部照搬國(guó)外模式，即便投進(jìn)了許多資金，但調(diào)控能力依然很弱，無(wú)法提升水廠的經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)。

針綜上所述，發(fā)展我國(guó)自來(lái)水行業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化應(yīng)當(dāng)按照自身所需，發(fā)展成為具備中國(guó)特色的發(fā)展路徑，在對(duì)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備實(shí)施引入，汲取其經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，也不可以“照單全收”，應(yīng)當(dāng)從我國(guó)國(guó)情出發(fā)。水廠始終以實(shí)用為出發(fā)點(diǎn)，在全面使用國(guó)產(chǎn)設(shè)備的前提上，關(guān)鍵要不斷加強(qiáng)水質(zhì)，減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用，健全、改善相關(guān)的工藝設(shè)備，制作出為自身實(shí)際情況量身定做的監(jiān)控管理系統(tǒng)。

2 自來(lái)水廠生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

常規(guī)意義上，可以按照設(shè)備的布點(diǎn)與功能執(zhí)行，將自動(dòng)化系統(tǒng)分為幾個(gè)站點(diǎn)：中央站、取水站、加氯站、加藥站、沉淀池站、配電站、濾池的公共部分站、濾池站、送水站。

按照系統(tǒng)自身特點(diǎn)所設(shè)，其人機(jī)界面(Human Machine InteractionI)軟件使用美國(guó)通用公司與FANUC所合作的iFix組態(tài)軟件。而iFix軟件屬于全方位開(kāi)放式的一組HMI軟件，并且能夠收集幾乎當(dāng)前市場(chǎng)中使用的主流控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，也可以向當(dāng)前市場(chǎng)上幾乎全部數(shù)據(jù)庫(kù)軟件提供數(shù)據(jù)支持，能夠完全滿(mǎn)足自由行的標(biāo)準(zhǔn)，哪怕未來(lái)水廠依然需要進(jìn)一步完善，也不必?fù)?dān)心新型的控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)不能和之前的系統(tǒng)完成信息通信，最終變?yōu)樾畔⒐聧u[1]。

無(wú)論是功能內(nèi)容解釋?zhuān)瑪?shù)據(jù)流程，操作說(shuō)明書(shū)， iFix軟件都能準(zhǔn)確的提供，擁有優(yōu)質(zhì)的可靠性與定時(shí)性特性，利用科學(xué)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，諸多工業(yè)技術(shù)使其擁有優(yōu)秀的可擴(kuò)展性，在完成系統(tǒng)時(shí)，便愈加的便捷。大范圍的使用分布解決及多余技術(shù)，具備穩(wěn)定的可移植屬性，能夠擁有可擴(kuò)展性能與聯(lián)網(wǎng)功能，方便系統(tǒng)的擴(kuò)充與完成系統(tǒng)升級(jí)[2]。

PACSystem_Rx3i能夠支持當(dāng)前市面上的主流總線，權(quán)衡到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)較為繁雜的電磁條件，如電機(jī)與變頻器干擾源，在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，自每個(gè)工段至每個(gè)遠(yuǎn)程I/O站點(diǎn)中采取GENIUS(GE)功能總線實(shí)施信息通信。GENIUS總線屬于使用令牌環(huán)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)目偩€，因此各個(gè)站點(diǎn)皆可以得到令牌，故而，不僅可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)器和遠(yuǎn)程I/O站通信，還可以完成和控制器間的通信。并且，GENIUS是使用調(diào)頻傳輸機(jī)制的總線，信號(hào)傳輸辦法為三取二，其抵抗干擾源干擾的水平明顯優(yōu)于其它總線。

另外，PLC的選擇應(yīng)當(dāng)按照控制系統(tǒng)實(shí)際的設(shè)計(jì)流程與特點(diǎn)來(lái)進(jìn)行選定，不可以盲目的追求高性能的數(shù)據(jù)指標(biāo)，必須能夠便利于工程控制系統(tǒng)構(gòu)建為完整體，更要按照PLC功能的擴(kuò)展性能為出發(fā)點(diǎn)，來(lái)對(duì)PLC與外圍設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。不同總類(lèi)的PLC擁有不一樣的運(yùn)算方式，在選型之時(shí)需要按照具體的實(shí)際情況，選擇運(yùn)算功能最合的PLC。測(cè)試PLC的通訊能力，應(yīng)當(dāng)使PLC和其它設(shè)備實(shí)施通信，也可以把PLC置于自來(lái)水廠的控制網(wǎng)絡(luò)例，權(quán)衡PLC的聯(lián)網(wǎng)通信水平[3]。例如：接口方式，最大的接口數(shù)量，可運(yùn)行的通信協(xié)議，通信距離與速度等。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化的功能已經(jīng)逐漸涉及到了信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、智能領(lǐng)域、以及管理控制一體化領(lǐng)域，自動(dòng)化的發(fā)展極大地促進(jìn)了我國(guó)當(dāng)前工業(yè)的發(fā)展力度，進(jìn)一步推動(dòng)了自來(lái)水行業(yè)的步伐，特別小型的自來(lái)水廠，其科技能力的提高有目共睹。因此，自來(lái)水廠依然應(yīng)當(dāng)以自動(dòng)化控制系統(tǒng)為主力方向發(fā)展，可以肯定的是，這也必然是我國(guó)水行業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)。

[1]白石.自來(lái)水泵站自動(dòng)化控制探析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,(20)：83.

[2]]殷惠新.還自來(lái)水的公益性和商品性特征[J].經(jīng)濟(jì)研究導(dǎo)刊,2013,(03)：180-182.

[3]楊曉英,李紀(jì)華,田壯.城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的農(nóng)民生活用水研究[J].長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境,2013,(07)：880-886.