智能化水處理設(shè)備的自動化系統(tǒng)

張文清

（東莞市石鼓污水處理有限公司 廣東東莞 523000）

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，各種智能化設(shè)備和自動化設(shè)備開始營運(yùn)而生，這種趨勢下，也帶動了各領(lǐng)域及行業(yè)不斷向智能化、自動化方向發(fā)展，尤其是與國際民生息息相關(guān)的水處理行業(yè)，其在水處理過程中，通過運(yùn)用先進(jìn)的智能化設(shè)備，不僅提高了水處理工作效率和工作質(zhì)量，而且還實現(xiàn)了恒定壓力調(diào)節(jié)的無人化以及水處理的自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控。因此，對智能化水處理設(shè)備的自動化系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，十分必要。

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(jī)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(yùn)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(yùn)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(jī)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(yùn)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 系統(tǒng)工作特點(diǎn)分析

2.1 PLC特點(diǎn)分析

智能化水處理自動化系統(tǒng)的應(yīng)用功能大多都需要PLC的控制，才能得以實現(xiàn)，該技術(shù)主要是在不觸動線路和程序的前提下，通過微電腦和自動化控制設(shè)備的有機(jī)結(jié)合，研制出的一種新型的智能技術(shù)，其能夠在很大程度上推動電腦軟件優(yōu)勢的發(fā)揮，進(jìn)而使智能化水處理自動化系統(tǒng)硬件得到相應(yīng)的優(yōu)化，增強(qiáng)水處理設(shè)備的信效度和能動性。另外，PLC技術(shù)優(yōu)勢要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于布線控制邏輯優(yōu)勢，其能夠在不改變系統(tǒng)線路的基礎(chǔ)上，對整個水處理自動化系統(tǒng)的邏輯、順序和原定數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，進(jìn)而使其系統(tǒng)功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)到最優(yōu)化。

2.2 變頻器特點(diǎn)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(qiáng)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(yùn)行。

3 系統(tǒng)應(yīng)用要點(diǎn)及相關(guān)優(yōu)化措施

3.1 科學(xué)設(shè)置通信網(wǎng)絡(luò)

目前，我國大多數(shù)水處理自動化系統(tǒng)都會建立完善的等級管理機(jī)制，即由監(jiān)控總中心、區(qū)域分中心和監(jiān)控站所構(gòu)成的管理機(jī)制，但是由于監(jiān)控站不能適應(yīng)非直控水處理設(shè)備，所以，為了保證管理機(jī)制的實效作用，就要將監(jiān)控系統(tǒng)細(xì)化成多個層級結(jié)構(gòu)，即：信息層結(jié)構(gòu)、控制層結(jié)構(gòu)和設(shè)備層結(jié)構(gòu)。其中，信息層結(jié)構(gòu)主要利用以太網(wǎng)來實現(xiàn)各水處理單位之間的信息共享，并且還會在原有基礎(chǔ)上，開發(fā)一些新的、實用性較強(qiáng)的水處理產(chǎn)品；控制層結(jié)構(gòu)則是以隧道區(qū)域控制器網(wǎng)絡(luò)為主體，利用標(biāo)準(zhǔn)總線來實施組網(wǎng)工作，以便可以提升水處理信息傳輸速度，保證信息的實效性和兼容性，進(jìn)而為實現(xiàn)水處理遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控打下夯實的基礎(chǔ)。隨著近年來科技技術(shù)水平的不斷提升，傳統(tǒng)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)模式已無法滿足智能水處理需求，必須對其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，并將現(xiàn)場總線與之相結(jié)合，使兩者形成一個新的、完整的網(wǎng)絡(luò)模式，這樣才能保證智能水處理自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，達(dá)到理想的水處理效果。

3.2 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(dú)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(yùn)行需求，例如，當(dāng)處在較差的水處理環(huán)境下時，相關(guān)單位就要選擇2Quantom系列的PLC設(shè)備或Quantom 140系列的PLC設(shè)備，這樣既可以保證自動化系統(tǒng)的開放性和融合性，實現(xiàn)對水處理現(xiàn)場的自動化遠(yuǎn)程監(jiān)控，又能支持水處理廠中的以太網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)場總線，提高水處理質(zhì)量和效率。

4 結(jié)束語

綜上所述，智能化水處理自動化系統(tǒng)的出現(xiàn)，對于我國水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展而言，意義重大，其不僅可以提高水處理工作效率和工作質(zhì)量，而且還能提升相關(guān)水處理廠的社會效益，滿足現(xiàn)下人們對水質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)的高要求。因此，必須重視智能化水處理自動化系統(tǒng)的合理應(yīng)用，既要明確其應(yīng)用要點(diǎn)和系統(tǒng)構(gòu)成，又要對系統(tǒng)工作特點(diǎn)進(jìn)行全面了解，并采取有效措施對其進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，這樣才能發(fā)揮智能化水處理自動化系統(tǒng)優(yōu)勢，更好的順應(yīng)時代潮流。

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