自動化控制系統在自來水廠節能降耗中的應用分析

何丹征

（廣西崇左市自來水廠 廣西崇左 532200）

自動化控制系統在自來水廠節能降耗中的應用分析

何丹征

（廣西崇左市自來水廠 廣西崇左 532200）

隨著我國科學技術的不斷發展，自動化控制系統的出現是我國科學技術領域取得的重要技術突破。在新形勢下，自動化控制系統應用實施為自來水廠的節能降耗帶來至關重要的作用，并為我國國民經濟迅速發展奠定了積極的基礎，本文將對自動化控制系統在自來水廠節能降耗中的應用進行分析。

自來水廠；自動控制系統；節能降耗；應用分析

目前，自動化控制系統已經在我國工業技術領域中得到了廣泛的應用，特別是在自來水廠中的應用，為其發展進步指明了新的方向。自動化控制系統具有較高的應用價值，大大提高了自來水廠供水效率，并實現了自來水廠節能降耗的目的。筆者將分別從：自動控制系統相關研究、自動化控制系統在自來水廠節能降耗中的有效應用、提高自動化控制系統應用效果的有效策略，三個部分進行闡述。

1 自動控制系統相關研究

我國的自動控制系統的發展歷經多年，在2011年取得了驕人的成績。為了加強對自動控制系統的了解，筆者將對其自動控制系統進行相關研究。

自動控制系統主要由開環控制系統、閉環控制系統組成，其中開環控制系統又被稱為順序控制系統，該系統主要由檢測元件、順序控制裝置、執行機構、被控對象構成，多應用在化工、機械方面。其次閉環控制系統又被稱為反饋控制系統，該系統通常利用輸出量同期望值的偏差來控制。自動控制系統根據給定信號分類又被分為：隨動控制系統、程序控制系統、恒值控制系統。自動控制系統具有很高的應用價值，其應用范圍相對較廣泛，如：化工、機械制造、冶金、辦公室自動化、甚至在醫學、經濟、生態方面都能采用該系統。

自動控制系統的出現與我國科技的迅猛發展具有千絲萬縷的聯系，因此要想提高自動控制系統的應用效果，就必須加大對該技術的研究力度。21世紀是知識與科技的時代，科學技術作為第一生產力在社會發展中起著核心作用，無論是國家的進步還是個人的發展，只有依靠科技的進步和知識的力量，才能立足于世界，在社會中謀得一席之地。

2 自動化控制系統在自來水廠節能降耗中的有效應用

自動化控制系統在自來水廠中得到了全面應用，尤其在節能降耗中表現尤為突出，筆者將分別從：取水泵站自動化控制系統設計、加藥加氧系統自動化控制設計、沉淀池排泥閥控制、送水泵站自動化控制設計，四個方面進行闡述。

2.1 取水泵站自動化控制系統設計

取水泵作為電量消耗量最大的設備，對自來水廠而言具有至關重要的作用。經筆者研究，通常在自來水廠會設置四臺取水泵，其中兩臺取水泵為變頻泵，另外兩臺為定速泵。為了達到節能降耗的目的，自來水廠必須將取水泵分成兩大組，一組為變頻泵組，另一組為定速泵組，為降低電量消耗，在實際運行中必須開啟一臺變頻器，當到設定時間后，便自動切換到另一臺變頻泵。

為了降低取水泵的電量消耗，在應用前，應做好準備工作，首先應對取水變頻泵的頻率進行調整，變頻泵頻率限定值應在SCADA系統中來設定。然后再對變速泵啟動數量予以確定，為了控制啟動數量，相關人員必須對兩個限定值進行明確，限定值一：啟動一臺定速泵時變頻泵頻率，限定值二：停止一臺定速泵時變頻泵頻率。

2.2 加藥加氯系統自動化控制設計

在加藥系統中，必須對藥耗嚴格控制，為確保加藥系統的節能降耗，應對二氧化氯的投放量進行控制。另外，在加氯消毒站程序設計中，為確保系統自動化，必須在加氯機中引進自動選擇信號。在對加氯消毒站進行設計時必須考慮到前加氯控制設計、后加氯控制設計、加氯控制量根據濾后水加氯高低進行控制，前加氯控制設計主要用來預防藻類的破壞，因此在投放前加氯時，應根據一定比例：加氯機開度控制=源水流量（m3/h）×投加量（kg/km3）/1000。后加氯控制設計主要用來保障水廠中余氯含量，其控制方法如下：加氯機開度控制=流量主控制量+加氯控制量流量主控制量=濾后水流量/源水流量（m3/h）×投加量（kg/km3）/1000。在余氯控制量根據濾后水余氯高低予以控制時，當余氯值超過SCADA設定值時，其余氯控制量應在-0.2kg左右。2.3沉淀池排泥閥控制

沉淀池排泥系統可分為：排泥閥、排泥車。在對排泥閥進行控制時，必須對排泥周期、排泥閥開閥時間等方面進行設定，充分減少排泥時間，以此實現節能降耗的最終目的。其次在對排泥車進行控制時，應根據沉淀池沉淀規律進行操作，不僅能達到良好的沉淀效果，還能降低水資源的浪費。

2.4 送水泵站自動化控制設計

在自來水廠，通常會設置四臺清水泵，其中兩臺為變頻泵，另外兩臺則為變速泵。在實際操作中，必須至少運行一臺水泵，一旦到設定時間，應切換至另一變頻泵。在對送水泵站自動化控制設計時應考慮到：加壓變頻泵的頻率調整、增加變頻泵頻率、減少變頻泵頻率、減少變頻泵頻率PLC、定速泵的啟動數量、啟動一臺送水定速泵、停止一臺送水定速泵。在對加壓變頻泵頻率進行調整時應根據SCADA設定的壓力值進行PID恒壓控制。通過這一系列措施來降低自來水廠的能耗。

總的來說，自動化控制系統的運用提高了自來水廠的工作效率和工作質量，是實現自來水廠可持續發展的最有效手段，因此需要提升自動化控制系統的使用，充分發揮技術創新的優勢，可以不斷提高產業的生產能力和競爭能力，為我國經濟的可持續發展和社會的進步奠定堅實的基礎。

3 提高自動化控制系統應用效果的有效策略

綜上，筆者對自動化控制系統在自來水廠節能降耗中的具體應用進行中了分析，為了提高其應用效果，我們還必須通過一系列有效策略來實現，如：設備優化升級、數據統一處理、設備調度問題。筆者將從以下方面來闡述，以期更好地促進自動化控制系統的有效應用：

3.1 設備優化升級

隨著我國科學技術的不斷發展，自來水廠也意識到要想促進自身競爭力就必須對設備進行升級，把設備的改革與創新作為自來水廠的重要工程，改善了傳統運行模式的局限性，為自動化的升級提供了多種渠道的信息傳遞方式。

3.2 數據統一處理

在自來水廠中，自動化工程是實現其發展的重要平臺。但近些年來，傳統控制模式的弊端日益呈現，自動化平臺的出現改善了這一情況，實現了自來水廠節能降耗的最終目的。而對于自來水廠來說，充分利用自動化的優勢，可以改善供水調度問題，適應市場的發展要求。

3.3 設備調度問題

自來水廠自動化的最終實現要靠計算機的運用技術，自來水廠要想實現設備自動化協調運行，必須要不斷優化計算機的應用技術，要選用高性能的計算機設備，或者組建計算機群調度設備，擴大設備信號的處理范圍，減少因單一計算機系統應用技術的缺陷。計算機根據自動化的指令高效的完成任務，為自動化提供最便捷的服務。

4 結束語

綜上所述，自動化控制系統對提高自來水廠供水效率起到了一定的作用，并對節約消耗發揮了巨大效果。為了促進自動化控制系統應用效果的不斷提升，自來水廠必須根據自身發展特點，加強對自動化控制系統的研究力度，了解自動化系統的發展趨勢，為自來水廠的發展提供參考依據，引用專業化人才，提高應用效率。自動化控制系統不僅可以應用在自來水廠，還可以應用到其他領域，我國要想提高自動化技術，不僅要努力學習世界先進的科學技術，其中還必須是能夠節約成本，創造能產生巨大收益的技術，還必須結合市場的發展，根據市場的需求來完善自動化系統，從我國的國情出發，應該切合實際，使我國的自動化控制技術得到有效發展。

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TU991.62

A

1004-7344（2016）11-0211-02

2016-4-1

何丹征（1980-），男，工程師，本科，主要從事自來水廠電氣設備維護管理工作。