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摘要：現如今，人類社會的發展與人們日常的生活已經離不開自來水的支持，然而隨著社會的快速發展，人們生活水平與質量的不斷提高，對自來水供給質量的要求也越來越高，傳統的自來水廠控制方式已經無法滿足需求，實現自動化自來水廠勢在必行，而這就需要水廠應用到自動化控制系統。基于此，本文就自動化控制系統在自來水廠中的實踐進行分析與探討。

關鍵詞：自動化控制系統；自來水廠；制水工藝；系統組成；控水方案

自動化控制系統、自動化技術、系統控制設備、機電儀表是實現自來水廠自動化的主要因素。其中自動化控制系統是最為關鍵的核心所在，以下本文就從自來水廠制水工藝、自動化控制系統的組成以及控制方案三個方面進行了簡要介紹。

1自來水廠制水工藝介紹

我國地大物博，人口眾多，根據不同地區實際情況的需求，所建設的自來水廠也有所不同，這些自來水廠之間存在著一定的差別，主要體現在工藝流程、設備等方面，但是也存在共通點，就是基礎的制水流程是相同的。自來水廠的制水工藝流程分為以下幾個步驟：取水→制備→投入藥劑→混凝→平流沉淀→過濾沉淀→入管道送水。自來水廠制水中所采用的深度處理工藝會隨著國家制定的新標準而不斷升級革新，以便充分符合要求。自動化控制設備與儀表的系統為分布式集散控制系統，同時結合網絡信息技術和計算機技術，以此實現自來水廠制水工藝的自動化管控，進一步提升自來水廠的生產效率及供水質量。

2自來水廠自動化控制系統組成介紹

自來水廠中的自動化控制系統是一個復雜的整體，具有多個控制站，且還存在級別之分。以任意一個一級控制站為例，對控制站中PLC在軟、硬件中的設置情況進行重點分析。PLC硬件配置由多個配置共同組成，包括：基架、CPU模塊、數字量輸入輸出模塊、通訊模塊、模擬量模塊、電源模塊等配置。其中基架采用拓展型基架，在基架上CPU模塊和電源模塊的位置是固定的，兩者通常插在基架最左端的插槽中，其他模塊能夠隨意進行安裝，但是應注意一點，就是這些模塊一旦安裝好后就不能再次進行改動。硬件中的基架撥號需要根據實際情況進行設置。基架中有四個撥碼，通常采用16進制，但是應注意0號主基架撥碼不是采用16進制，并將其余撥碼設置為“off”狀態。

3自來水廠自動化控制方案

3.1加藥系統控制方案

在自來水廠加藥系統中采用單閉環自動控制方案，自來水加藥過程是一個反饋控制的過程。自來水加藥系統控制方案具體體現為：首先，參考原水特性參數，在中央控制系統中設定一個SCD值；其次，進行自動加藥，將加藥后混合的水進行攪拌；然后，由SCD對水質進行檢測；最后，將檢測結果轉化為信號形式4-20MA向PLC進行反饋，將反饋結果與預設值相對比，利用PID進行計算并控制變頻器頻率，以便合理的調整計量泵，從而形成一個整體的循環控制體系，最終實現對自動加藥量的合理控制。

3.2加氯系統控制方案與漏氯控制方案

3.2.1加氯系統控制方案

一是前加氯控制方案；以PLC3處理后得到的4-20MA信號為依據對原水進行加氯操作，該信號主要由中央控制器設定的一個前加氯值和原水的瞬時流量共同決定。二是后加氯控制方案；相較于前加氯控制方案，后加氯控制方案與前者不同的是其獲取的信號是通過PLC4處理獲得，而不是PLC3，PLC4處理獲得的信號由實際測量得到余氯值和中央控制器對余氯的設定值所決定。

3.2.2漏氯控制方案

對于漏氯情況的控制，首先是由PCL3對漏氯進行檢測，若是經過PCL3檢測后所得出的氯氣量值超過預先設定值，就會自動做出警示，與此同時還會自動啟動漏氯吸收中和設備。

3.3濾池過濾與反沖洗控制方案

首先在濾池中設定一個液位，利用PCL控制濾池液位，為了使恒液位得到保障，利用現場液位變送器對濾池液位進行檢測，并將檢測結果與預設值相對比，若是現場液位值超出預設液位值，則PCL會自動開大出水閥門，若預設值高于現場液位值，則PCL會自動關小出水閥，以此形成一個持續循環反饋系統，對濾池恒液位起到保障。

3.4恒壓供水控制方案

當前，大多數自來水廠主要采用恒壓供水控制方案進行供水，利用閉環反饋控制系統來穩定水壓，最終使得恒壓供水得以實現。恒壓供水控制方案與加藥控制方案較為相似，先利用PCL預設一個水壓值，然后將現場測定水壓值與預設的水壓值相對比，進而合理調整變頻器頻率，改變水泵轉變，實現調節水壓的目的，以此形成一個持續循環調節系統，最終實現恒壓供水。自動化運行的水泵在運行過程中往往會遇到各種不同情況，從閉合變頻器開關開始，利用PCL對水池水位進行檢測，若水池水位與預先設定水位相符，則變頻器輸出頻率會從0Hz向上提升，而后水壓能夠反饋出變頻器輸出頻率，若是水壓不足，則變頻器輸出頻率會持續上升至49Hz，這時就需要使用工頻泵。若是用水量變小，水壓高于預設值，則輸出頻率也會降低，出水量會變小，使得出水壓保持恒定。但若是出現水壓高而輸出頻率卻降低的情況，PCL就會進行計時，當計時到一定時間之后，若水壓降低至預設值，則停止計時，繼續變頻器的正常調速運行；若計時到一定時間之后，水壓沒有降低至預設值，則PCL會獨自運行一臺變頻泵以此降低出水量，這時應停運工頻泵。利用中央控制系中的PC機能夠對現場進行實時監控，為了達到這一目的就需要對現場進行相關檢測并將檢測所得數據輸入PC機中。

4結語

總而言之，通過在自來水廠中長期實踐自動化控制系統，實踐結果表明自動化控制系統非常適用水自來水廠的生產運營，商業潛力非常大，將自動化控制系統應用于自來水廠中，有效提高了自來水廠的生產效率，出水質量，更加穩定，耗能也更低，值得大力推廣。

參考文獻：

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[3]沈輝峰.自動化控制系統在自來水廠中的應用淺析[J].數字技術與應用,2014,05:34+36.

作者：高嘉順；周曦英 單位：上海城投水務（集團）有限公司制水分公司