智能化水處理自動化系統(tǒng)研究

陶玉權(quán)

摘要：智能化水處理自動化系統(tǒng)對于提高水處理的效率，實現(xiàn)水處理廠自身的發(fā)展、提高其市場競爭力具有非常重要的意義。在未來的發(fā)展過程中，要提高對智能化水處理自動化系統(tǒng)應(yīng)用的認(rèn)識，明確智能化水處理自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，把握好智能化水處理自動化系統(tǒng)的工作特點，將智能化水處理自動化系統(tǒng)應(yīng)用到水處理的過程中來，充分發(fā)揮智能化水處理自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：水處理;自動化;應(yīng)用

1系統(tǒng)構(gòu)成分析

1.1設(shè)備工藝系統(tǒng)

智能化水處理設(shè)備自動化系統(tǒng)中的工藝系統(tǒng)主要是由三大關(guān)鍵裝置所組成，即機械過濾器、活性炭過濾器以及精密過濾器。同時，還包括一些配套設(shè)備，如：水泵、閥門、消毒儀器、反滲透高壓泵、膜堆主體等。整個工藝系統(tǒng)的操作原理都是圍繞水處理、給水這兩方面進(jìn)行設(shè)計的。

1.2控制系統(tǒng)

智能化水處理設(shè)備自動化系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)主要是由控制回路、變頻器、閥門電動裝置以及可編程控制器所組成。該系統(tǒng)一般都被應(yīng)用在水處理工藝設(shè)備以及給水工藝設(shè)備的控制回路上，以便可以豐富各工藝設(shè)備的應(yīng)用功能，使之在水處理過程中發(fā)揮出真正的實效作用。

1.3信號采集系統(tǒng)

智能化水處理設(shè)備自動化系統(tǒng)中的信號采集系統(tǒng)主要針對所有水處理工藝設(shè)備的運行參數(shù)，進(jìn)以對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，從而根據(jù)分析結(jié)果，來判斷設(shè)備的運行狀態(tài)，以便為促進(jìn)水處理工作的順利開展創(chuàng)造良好的條件。

1.4保護(hù)系統(tǒng)

智能化水處理設(shè)備自動化系統(tǒng)中的保護(hù)系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)處理整個水處理系統(tǒng)故障問題，進(jìn)以通過中斷或介質(zhì)的排放，來達(dá)到對水處理工藝設(shè)備的全面保護(hù)。

1.5操作與人際界面系統(tǒng)

智能化水處理設(shè)備自動化系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)和人機界面系統(tǒng)，是兩個最為核心的組成部分，其可以幫助相關(guān)工作人員靈活運用智能水處理設(shè)備，進(jìn)而更好的提高水處理工作效率和工作質(zhì)量。

2工作特點分析

2.1基于PLC作為自動化控制系統(tǒng)

中樞部分的PLC，是計算機信息管理與現(xiàn)代水循環(huán)系統(tǒng)的有效結(jié)合，在多核CPU和電腦的綜合布控下，依據(jù)信息技術(shù)控制各級硬件并發(fā)布指令，通過邏輯算法的優(yōu)化，無需升級改造系統(tǒng)線路與程序便可將各硬件系統(tǒng)的優(yōu)勢最大限度發(fā)揮，推動水處理系統(tǒng)工作效率與智能化水平的提升，并實現(xiàn)更高的費效比，可將傳統(tǒng)線控處理系統(tǒng)取代。水處理工藝流程通常都十分復(fù)雜，尤其是在處理個別化學(xué)水的過程中，針對處理程序而言多以個別繼電器實現(xiàn)控制。而因該類控制方式具有較為復(fù)雜的安裝接線流程和相對困難的程序修改，故而在后期維護(hù)時具有較為龐大的工作量，這會降低水處理系統(tǒng)的可靠性及其使用頻率。要想將控制中繼電器存在問題改善，可采用PLC控制程序。

2.2變頻器特點分析

變頻器在智能化水處理自動化系統(tǒng)中，占有著很重要的位置，其集結(jié)了微電子、電力電子等多種技術(shù)優(yōu)勢，能夠很大程度上推動水處理系統(tǒng)實現(xiàn)自動化。另外，變頻器自身具有很強的調(diào)速性以及軟啟動和軟中斷功能，在實際應(yīng)用時，可以大大提升水處理工作效率，且操作性能也是十分簡便，所以該設(shè)備也可用作反滲透設(shè)備的水泵啟動裝置，即在反滲透系統(tǒng)啟動時，變頻器可以對其膜壓力的上升速度進(jìn)行有效控制，進(jìn)而最大化保障反滲透設(shè)備的安全運行。

3智能化水處理設(shè)備自動化系統(tǒng)優(yōu)化措施

3.1科學(xué)設(shè)置通信網(wǎng)絡(luò)

因監(jiān)控站無法完成非直控水處理設(shè)備的適應(yīng)，而為了確保有效發(fā)揮管理機制的作用，就需以信息層結(jié)構(gòu)、設(shè)備層結(jié)構(gòu)和控制層結(jié)構(gòu)等多個層級結(jié)構(gòu)來細(xì)化監(jiān)控系統(tǒng)。其中，信息層結(jié)構(gòu)是將以外網(wǎng)作為個水處理單位彼此信息共享的實現(xiàn)依據(jù)，同時立足于原有基礎(chǔ)上也能進(jìn)行全新、較強實用性水處理產(chǎn)品的開發(fā);而控制層結(jié)構(gòu)是圍繞隧道區(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò)，在標(biāo)準(zhǔn)總線的運用下開展組網(wǎng)工作，如此一來可實現(xiàn)水處理信息傳輸速度的提升，為信息提供兼容性、實效性保障，進(jìn)而推動水處理遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控的實現(xiàn)。而在不斷提升的科技技術(shù)水平背景下，針對現(xiàn)有的智能水處理需求而言，傳統(tǒng)以外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模式已無法有效滿足，創(chuàng)新與優(yōu)化是必經(jīng)道路，同時通過結(jié)合現(xiàn)場總線構(gòu)成全新、完整的網(wǎng)絡(luò)模式，能為智能水處理自動化系統(tǒng)提供正常運行的保障，推動水處理效果的提升。

3.2往自診斷和遠(yuǎn)程監(jiān)控方向開發(fā)系統(tǒng)潛能

就像計算機開機過程中會對各硬件進(jìn)行檢查一樣，智能化水處理自動化系統(tǒng)通過PLC控制系統(tǒng)可以對各流程控制單元、各關(guān)鍵設(shè)備、各種儀表進(jìn)行輪詢檢查。這種檢查可以定時或定頻率進(jìn)行，從而就實現(xiàn)了自診斷功能。這功能一方面提高工藝設(shè)備的安全可靠性，有力保障水質(zhì)安全和供水安全;另一方面可以減少人的現(xiàn)場巡檢和人的實時監(jiān)控，從而提升智能化水平，逐步過渡到無人值守。當(dāng)今社會，互聯(lián)網(wǎng)和手機無線網(wǎng)絡(luò)已相當(dāng)發(fā)達(dá)，當(dāng)智能化水處理自動化系統(tǒng)足夠可靠，足夠成熟以后，完全有可能實現(xiàn)基于互聯(lián)網(wǎng)和手機無線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。進(jìn)而減少用于看守的勞動力，加強維修維護(hù)的能力，進(jìn)一步解放生產(chǎn)力。

3.3合理選擇PLC設(shè)備

PLC設(shè)備是智能化水處理自動化系統(tǒng)的核心部分，對其進(jìn)行合理選擇，可以大大提高智能水處理效果，保證水處理質(zhì)量和處理效率。因此，相關(guān)工作人員在采用智能化水處理自動化系統(tǒng)時，必須對PLC設(shè)備的選擇給予高度的重視，盡可能選擇高性能、高質(zhì)量的PLC設(shè)備，這樣不僅可以促進(jìn)水處理自動化系統(tǒng)實現(xiàn)集中處理或獨立處理功能，而且還能實現(xiàn)智能水處理自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能、互換功能、保存功能、分析功能以及處理功能等。同時，在選擇PLC設(shè)備時，還要結(jié)合智能水處理自動化系統(tǒng)的實際運行需求。

4結(jié)語

為了提高水處理的有效性，必須充分認(rèn)識智能化水處理自動化系統(tǒng)的構(gòu)成，了解智能化水處理自動化系統(tǒng)的特點，明確智能化水處理自動化系統(tǒng)的應(yīng)用方法，實現(xiàn)智能化水處理自動化系統(tǒng)的推廣和普及。

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