摘要：近年来，我国对于能源的需求随着我国整体经济建设的快速发展而逐步加大。科学技术的快速发展使得自动化技术发展飞快，自动化技术所涉及和应用的领域也越来越多。其中水厂中自动化技术的相关应用较为显著。自动化技术使工业方面以及生活方面用水都更加方便，而且还为水厂的供水速度方面做出了很大的贡献。
关键词：水厂自动化技术；应用
引言
水资源关系到我国民生和我国整体经济建设的发展，其重要性不言而喻。自动化在水厂中的应用保证了供水系统的稳定性，是供水企业可持续发展的重要保证。因此，推动水厂的自动化成为了水厂未来发展的必要举措，水厂自动化技术的改进和完善，也是势在必行。
1水厂自动化的发展趋势
1.由传统的硬PLC向软PLC的方向发展。传统硬PLC可靠性高，抗干扰能力强，适用于恶劣环境下的现场控制，已经在水厂自动化工程中得到非常广泛的应用，是目前我国水厂自动化的主流模式。但是随着计算机技术的飞速发展，工控机和嵌入式计算机技术日趋成熟，同时也具备可靠性高、性能稳定、实时性好、抗干扰能力强等优点。同时由于通用性高、兼容性好、扩充性能好等特点，可实现控制网络和信息管理网络的无缝联接，有利于设备的智能化和更新改造。因此，在我国水厂自动化系统中，软PLC（SoflPLC）技术具有十分良好的应用潜力。2.监控系统向多媒体方向发展。随着计算机、信息技术的快速发展，水厂监控系统已开始从静态和动态的实时数据监控向声、像辅助监控等全方位监控方向发展。在近期新建成的水厂自动化系统中，有许多已经用上了闭路电视监控系统，能够实现对生产现场的监视和保安监视。同时图像识别处理技术的提高，将视频监视系统的功能又提高了一个档次，能够通过对高速采集的图像进行特征识别和处理，进而对图像信息进行比较和辨别，从而达到生产环节监控报警和问题检测等功能。这样就具备了自动化系统替代值班人员的潜力。同时还能对事故全过程进行记录，作为事后分析依据。
2水厂自动化技术的应用
2.1水厂泵站的管控
传统的水厂泵站的管控设施，使用的电机启动方式，需要根据电机功率的大小与变压器容量的大小、线路的远近来确定。因为居民用水量是一种动态变化，所以工作人员要时刻根据压力表来及时调节水泵机组的台数和阀门的开关来保证恒压，否则可能会出现压力过大，导致外水管爆破，或压力过少，导致用户的水量减小。而现代的水厂泵站管控就很好的解决了这个问题，它通过自动化技术采用变频方式，根据外面的用水量或压力自动改变电机的频率，即改变电机的转速来达到恒定的压力，大大的改善了传统的管控中的不足之处。现代设计中的优势就是存在较大的灵活性，因此可以在运行过程中，有效避免运行风险和安全事故。在泵站系统的工业参数，设备参数等情况下，采用小二乘法的理论找出管理设备的函数关系，运用联合泵的组的特定曲线拟合，找出一个最合理的耗能最小的运行搭配和调整速度方法，也就是所说的最优泵组配合法。我们把这个方法也叫虚拟组合法，用最小二乘法理论可以方便计算出“虚拟组合水泵”的特定方程和特定曲线，作为标准计算方法，找出“虚拟组合水泵”最高效率的适用范围。当“虚拟组合水泵”的工况点不在高效率区域内平稳运行时，控制系统可根据水泵调速进行管控和处理，实现基于电气自动化技术水厂泵站管控策略的研究。
2.2水厂滤池反冲洗过程中自动化技术的应用
过滤池的反冲洗过程是水厂运行的一个非常重要的部分，这一环节将对最终的水的质量有着直接的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆V型过滤池的水槽形状为V形，它的反冲洗过程是：首先将进水阀关闭，但保持两侧的方孔有一部分进水，然后从一侧V形槽到另一侧进行表面的扫洗，最后打开排水阀，使水从排水管排出，当过滤池表面与V形槽的顶部平行时停止。在这个过程中仍然存在问题。例如，一般的反洗操作都会比较麻烦，而且基本上都是手动操作，还有对相关的配水和配气系统的精度要求也很高，池型也较为复杂，使施工难度大大增加，加上一些鼓风机和压缩机等也使相关的维护人员的工作量大大增加。面对以上难题，自动化控制系则很快就被各个水厂所采用。集中监控、远程监控和现场总线监控是电气自动化控制系统的三种主要形式。其中现场总线监控在控制系统的合理性和科学性方面表现的更为突出。使用现场总线监控可以有效节省成本，减少控制电缆数量，同时很大程度上减少维护人员的工作量，利用网络连接各个设备，使控制系统更加灵活，同时也保证了系统的可靠性。系统工作时，监测系统会对相关数值进行监测，IPC可以根据过滤水的状态发出反洗操作的相关命令。因而在控制系统中采用现场总线监测方法更为合理可靠。
2.3自动化应用加药加氯装置
通常来讲，现阶段出现在水厂加氯环节的加氯机早已带有PID控制器，即拥有自动控制功能，该设备常见的控制有单环和复合环两种，其中第一种控制单元为余氯仪或流量计；第二种则是余氯仪和流量计合并应用。在具体的控制环节，若流量计是根据理论展开计算，则需要控制好滤后水流量，但从国内现阶段的工艺设计来看，常规滤后水流量计几乎没办法满足安装要求，这是因为使用这些数据出现的波动较大，进而便会使复合环实际的控制效果受到影响。结合已有经验，应直接应用单环控制，诸如：通过滤后水余氯值便能够获得较好应用效果。尤其是在技术不断发展下，应用PLC技术范围逐步拓展，只要加氯机自带电动调节装置，便可获得较好的控制效果。
2.4水厂中综合自动化系统的应用
计算机信息技术的快速发展，保证了水务工程中自动化控制系统可以安全有效的运行。为了进一步降低水厂的运行成本，提高生产效率，在建立电气自动化系统的同时，力求对整个供水区域实现更好的实时监控管理，使水厂内的各个环节都能实现系统自动控制，降低人为失误，使企业和人们可以更放心地使用生活用水。
3水厂自动化存在的难点
1.设备的质量问题。水厂中自动化控制系统中有些容易出现质量问题的设备，比如各种探测器、各种传输线路和仪表等一旦因为质量出现问题就会影响整个自动化的运行甚至是对系统造成破坏。2.关键设备和配件问题。在水厂自动化系统中，某些精度要求特别高的外围设备或者关键进口设备等，因为价格高昂，采购困难，备件无法采购等原因，一旦出现问题，短时间甚至长时间都无法修复，这也是制约水厂自动化系统不断升级的原因之一。3.附属工程的问题。如果自动控制系统在设计、安装、调试之初没有全面考虑，忽略掉了网络通讯线的干扰和防雷接地等附属工程的重要性问题。同样会影像系统的运行效果和使用寿命。4.检修和改造问题。某些特殊的网络通信设备，厂商对通信协议和通信软件不进行公开，开发时的技术标准也相当高。这样就不但增加了设备的维护检修的难度，也限制了自动控制系统上的改造升级空间。
结语
虽然现代水厂的自动化控制系统已经取得了很大的成效，一些个别先进的水厂已经实现了部分的工厂无人值。但是也仅限于个别的先进水厂，个别车间。整个水处理行业的自动化水平还相对较低，所以需要我们自动化专业和水处理专业以及设备厂商各方共同努力，提高国内水厂整体的自动化水平，造福人民，服务社会。
参考文献：
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论文作者:刘喆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
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