智能化水处理自动化系统研究
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【摘 要】随着 自动化技术的发展，该技术被广泛应用于工业、农业、建筑业等许多行业。自动化技术能有效降低能耗、减少污染，降低工作成本，有效提高工作效率，实现经济效益和社会效益的统一。文中对 自动化技术进行了概述，指出该技 术的特点，分析了 自动化技术在多种行业中的应用，并重点阐述了 自动化技术在水处理行业的应用。
【关键词】水处理；自动化；应用
我国不断提升的科学技术水平，促进了各类智能化设备、自动 化设备的形成，该趋势下也促使了各领域及行业逐渐将自动化和智 能化作为了新发展方向，特别是有关于国计民生的水处理行业中智 能化设备的运用，不但能将水处理工作效率与质量提高，同时也能 推动水处理自动化远程监控和恒定压力调节无人化的实现。
1 系统构成分析
1.1 设备工艺系统
智能化水处理设备自动化系统中的工艺系统主要是由三大關键装 置所组成，即机械过滤器、活性炭过滤器以及精密过滤器。同时，还包括 一些配套设备，如：水泵、阀门、消毒仪器、反渗透高压泵、膜堆主体等。整 个工艺系统的操作原理都是围绕水处理、给水这两方面进行设计的。
1.2 控制系统
智能化水处理设备自动化系统中的控制系统主要是由控制回路、变 频器、阀门电动装置以及可编程控制器所组成。该系统一般都被应用在 水处理工艺设备以及给水工艺设备的控制回路上，以便可以丰富各工艺 设备的应用功能，使之在水处理过程中发挥出真正的实效作用。
1.3 信号采集系统
智能化水处理设备自动化系统中的信号采集系统主要针对所有水 处理工艺设备的运行参数，进以对这些数据进行有效的分析，从而根据 分析结果，来判断设备的运行状态，以便为促进水处理工作的顺利开展 创造良好的条件。
1.4 保护系统
智能化水处理设备自动化系统中的保护系统，主要负责处理整个水 处理系统故障问题，进以通过中断或介质的排放，来达到对水处理工艺 设备的全面保护。
1.5 操作与人际界面系统
智能化水处理设备自动化系统中的操作系统和人机界面系统，是两 个最为核心的组成部分，其可以帮助相关工作人员灵活运用智能水处理 设备，进而更好的提高水处理工作效率和工作质量。
2 工作特点分析
2.1基于PLC作为自动化控制系统
中枢部分的PLC，是计算机信息 管理与现代水循环系统的有效结合，在多核CPU和电脑的综合布控 下，依据信息技术控制各级硬件并发布指令，通过逻辑算法的优 化，无需升级改造系统线路与程序便可将各硬件系统的优势最大限 度发挥，推动水处理系统工作效率与智能化水平的提升，并实现更 高的费效比，可将传统线控处理系统取代。水处理工艺流程通常都十分复杂，尤其是在处理个别化学水的过程 中，针对处理程序而言多以个别继电器实现控制。而因该类控制方式具 有较为复杂的安装接线流程和相对困难的程序修改，故而在后期维护时 具有较为庞大的工作量，这会降低水处理系统的可靠性及其使用频率。要想将控制中继电器存在问题改善，可采用PLC控制程序。而对于PLC 编程来说，在使用方面具备便捷、可靠性高、运行环境要求低等优势，故而其使用极为广泛。水处理系统中，借助PLC 自动化控制可实时 控制、自动化检测水处理，并促进水处理效率的提升，将生产期间不必 要的能源消耗减少，推动企业水处理系统可持续发展的实现。
2.2 变频器特点分析
变频器在智能化水处理自动化系统中，占有着很重要的位置，其集 结了微电子、电力电子等多种技术优势，能够很大程度上推动水处理系 统实现自动化。另外，变频器自身具有很强的调速性以及软启动和软中 断功能，在实际应用时，可以大大提升水处理工作效率，且操作性能也是 十分简便，所以该设备也可用作反渗透设备的水泵启动装置，即在反渗 透系统启动时，变频器可以对其膜压力的上升速度进行有效控制，进而 最大化保障反渗透设备的安全运行。
智能化水处理设备自动化系统优化措施
3.1 科学设置通信网络
因监控站无法完成非直控水处理设备的适应，而为了确保有效发挥管理机制的作用，就需以信息层结构、设备层结构和控制层结 构等多个层级结构来细化监控系统。其中，信息层结构是将以外网 作为个水处理单位彼此信息共享的实现依据，同时立足于原有基础 上也能进行全新、较强实用性水处理产品的开发；而控制层结构是 围绕隧道区域控制器网络，在标准总线的运用下开展组网工作，如 此一来可实现水处理信息传输速度的提升，为信息提供兼容性、实 效性保障，进而推动水处理远程自动化监控的实现。而在不断提升 的科技技术水平背景下，针对现有的智能水处理需求而言，传统以 外网网络模式已无法有效满足，创新与优化是必经道路，同时通过 结合现场总线构成全新、完整的网络模式，能为智能水处理自动化 系统提供正常运行的保障，推动水处理效果的提升。
3.2往自诊断和远程监控方向开发系统潜能
就像计算机开机过程中会对各硬件进行检查一样，智能化水 处理自动化系统通过PLC控制系统可以对各流程控制单元、各关键 设备、各种仪表进行轮询检查。这种检查可以定时或定频率进行，从而就实现了自诊断功能。这功能一方面提高工艺设备的安全可靠 性，有力保障水质安全和供水安全；另一方面可以减少人的现场巡 检和人的实时监控，从而提升智能化水平，逐步过渡到无人值守。当今社会，互联网和手机无线网络已相当发达，当智能化水处 理自动化系统足够可靠，足够成熟以后，完全有可能实现基于互联 网和手机无线网络的远程监控。进而减少用于看守的劳动力，加强 维修维护的能力，进一步解放生产力。
3.3 合理选择 PLC 设备
PLC 设备是智能化水处理自动化系统的核心部分，对其进行合理选 择，可以大大提高智能水处理效果，保证水处理质量和处理效率。因此，相关工作人员在采用智能化水处理自动化系统时，必须对 PLC 设备的选 择给予高度的重视，尽可能选择高性能、高质量的 PLC 设备，这样不仅可 以促进水处理自动化系统实现集中处理或独立处理功能，而且还能实现 智能水处理自动化系统的数据采集功能、互换功能、保存功能、分析功能 以及处理功能等。同时，在选择 PLC 设备时，还要结合智能水处理自动化 系统的实际运行需求，例如，当处在较差的水处理环境下时，相关单位就 要选择 2Quantom 系列的 PLC 设备或 Quantom 140 系列的 PLC 设备，这 样既可以保证自动化系统的开放性和融合性，实现对水处理现场的自动 化远程监控，又能支持水处理厂中的以太网络和现场总线，提高水处理 质量和效率。
结语
智能化水处理自动化系统有利于水处理效率的提升，是水处理 自身得以实现发展、获取更高市场竞争力的重要基础。而对于智能 化水处理自动化系统的运用而言，也是社会生产、人民生活所提出 的更高用水数量与质量的要求。故而，随着现代社会的不断发展，我们必须正确认识智能化水处理自动化系统，在将其结构明确的基 础上，妥善把握智能化水处理自动化系统工作特点，通过在水处理 工作中的灵活运用，推动水处理效率与质量的全面提升。在未来发 展中，应当对智能化水处理自动化系统应用予以更高的关注，将智 能化水处理自动化系统结构明确，并将其工作特点准确把握，将其 运用至水处理实践中，实现其优势的灵活发挥。
（作者单位：杭州萧山供水有限公司第二水厂）
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