中国石化集团胜利石油管理局有限公司供水分公司
摘要：电气自动化在水厂中已广泛的应用，可保证供水系统的有效运行，供水质量和效率能够得到提升，电气自动化的应用既能保证水厂的运行效率还能提高其供水的整体效率，在保障人们生活生产的正常用水的同时，使企业的发展得到了有效保证。目前电气自动化技术或多也存在些问题，在供求上平衡程度上整体偏低，自动化水平不稳定等，这些都是要有待改进提高。因此，为了人们生活水平越来越好，需对电气自动化进一步的加强和完善，定期的对其进行日常的管理维护和进行电气自动化设备的检修工作。
关键词：水厂；电气自动化；应用
目前，我国正处于一个科技化工业时代，水厂作为供水系统中的基础工程，对人们的生产及生活有着重要的影响。电气自动化控制系统能对水厂的日常生产进行管理和调度，是水厂运行实现自动化管理和监控的重要手段。因此，研究电气自动化控制系统在水厂中的具体应用，对提高供水企业的生产效率有重要作用。
1当前水厂采用自动控制系统的结构形式
信息化的社会大背景下，自来水厂采取的也是全自动化控制。其自控流程由三个主要方面组成，即数据采集系统、监视控制系统以及集散型控制系统，总的来说是个人计算机与可编程逻辑控制器构成的系统。而每个系统在运行的过程中都有其自身的优点和缺陷。例如，SCADA系统具有组网范围大和通讯方式灵活的优点，但其在实际应用时取得的效果不太显著，并且难以实现大规模的控制；DCS系统具有SCADA系统不具备的优点，其采用的是分级分布式控制，可以实现对大范围的控制，时效性也不较好，但是该系统较为复杂，对开发和维护人员的要求比较高，应用起来不易操作；IPC+PLC系统是较为先进的控制系统，对水厂既可以实现分级分布控制，又可以对其进行集中控制。此外，PLC自身的可靠性比较高，在运用的过程中较为方便，而且其开发周期短，运营成本低，可与工业现场的信号直接连接，实现机电一体化。因此，现在IPC+PLC系统应用比较普遍。
2电气自动化在我国水厂的应用现状
2.1对水厂滤池反冲洗的应用
水厂运作过程中有个非常重要的环节就是滤池反冲洗环节，其直接影响着最终的水质情况。水厂中所用的是V型滤池，因为它的水槽形状是V字形的，V型滤池的反冲洗过程是：先关闭进水阀门，还是会有一部分进水从两侧常开的方孔流入到滤池中，再由V型槽的一侧流向排水渠的一侧，从而形成表面扫洗，之后再将排水阀开启，将池面水从排水槽中排出直到滤池水面和V型槽顶平行。整个过程中还是存在一些问题，例如：反冲洗操作比较复杂且都是人工操作，对于配水配气的系统精度系数要求较高，而池型又相对复杂，导致施工的难度加大，工作中的鼓风机及空压机等又增加了维修人员的工作量。针对这些问题，水厂决定改用电气自动化控制系统。电气自动化控制系统分为三种形式：远程监控、集中性监控以及现场总线监控。为了能将此系统设计体现的更加合理科学，每个系统的设计都能发挥出其各自的功能，最为贴合的还是现场总线监控。对现场总线监控的使用，可以有效的节约其成本，控制电缆数量减少的同时降低了维护的工作量，通过网络将各个装置连接起来，又展现了网络动态的超强灵活性能，系统的可靠性因此也得到了保障。当系统开始工作后，监测数值，工控机可以自动判断出滤池水的情况并对其发出反冲洗操作的指令。所以一般情况下采用现场总线监控方式是合理的。
2.2对水净化处理控制
水净化处理是水厂作业中的重要环节，对水质的保障起到决定性的作用。水处理过程中，需要采用电气自动化设备净化过程进行操作和监控。一方面，在水质沉淀与过滤过程中，电气化自动控制系统可以对滤池的冲洗和反冲洗进行控制。冲洗过程中，电气化自动控制系统可以根据需求控制冲洗的时间和频率以及冲洗的量，实现全智能化控制作业。通过冲洗和反冲洗可以净化滤池，从而提高水的净化质量。另一方面，是消毒净化，水净化过程中通过加氯可以杀死水中的微生物，从而起到消毒灭菌的效果。消毒净化过程中，可以利用电气化自动系统进行严格的把控，使投氯的量和时间都能够标准化、合理化执行。然而，漏氯系统还能对过量的氯进行吸收和过滤，从而防止水中氯的含量超标，在达到消毒的基础上，保证水的质量。
2.3水质检测控制
水质检测是水厂生产过程中重要的检测环节，直接影响到了人们的饮水。电气自动化控制系统，能帮助水质检测科学有效地进行。水质检测是对水中各种物质的含量进行检测，是水处理结果的一种体现，人为的水质检测需要反复的实验和调试，容易影响水质检测的效率和效果。然而，利用自动化电气设备进行水质检测，不仅能够对水质进行标准化、全方位的检测，而且能够根据需求进行全程控制，进行科学化调整。比如：PH值检测不达标的情况下，可以远程控制电气自动化系统对水进行再处理，并实现实时监测，确保PH值达标，使得整个调试检测过程更加科学有效。
2.4在水厂清水池中的应用
要想提高水厂的运作效率，为了对整个水厂的分散控制有足够的针对性，我们按照功能需求对其进行标准的划分，把水厂的控制系统进行功能分层设计。为了能够完成整个水厂的控制工作，实现对其控制系统各项数据的共享和信息的传输，计算机和人工可变换运作，需通过电气自动化系统的大容量高智能进行控制机箱连接。清水池中有足够的存储空间储存一定量的水，有效防止水厂储存的水出现供不应求的现象。这样，整个水厂的最后一道工序就是将处理完成的水在清水池中进行存储。
2.5自动变频控制技术
自来水厂在进行水供应的时候需要贴别注意季节的变化以及居民对水需求量的大小。一个城市对水的需求量在不同的季节和不同的时间存在着很大的差别，有明显的的高峰和低峰期。因此，水厂在水供应的过程中需要特别注意对水压的调整问题。在用水高峰期时候，加大供水的水压，加大自来水的供应量，以满足人们对水的需求；低峰期时，需减小供水水压，以免造成水资源的浪费，甚至还会影响到机组的正常运行。由此可以看出，根据需求量控制水泵机组的运行是水厂自动化技术的一项重要内容。这就需要运用到自动变频控制技术，这种技术可以有效地降低水厂的能耗，几乎可以将因设计问题和用水量变化而浪费的电能全部节省下来。这种技术是以变频调整原理为基础，在保证正常供水的基础上依据供水系统用水量的变化情况，自动调整水泵的工作情况，使之在供水过程中更具效率的运行，以达到既降低能耗又可以保证供水需求的目的。
3电气自动化未来发展前景分析
目前我国有不少外资企业，这些外资企业有扎实的资金来源，电气自动化的技术和设备也是比较先进的，这对我国的国有企业来说是一个不小的影响。只有不停地对电气自动化技术进行加强和完善，电气自动化设备的全方位投入，才能充分满足现代市场的发展需求，此外，要将电气自动化技术的潜能进行再次开发，可以和网络信息技术的融合是，使电气自动化技术区域越来越广泛，争取早日实现自动化网络控制。
总而言之，在人们生活质量不断提高的新形势下，水厂作为人们生产生活的基础建设，需要不断提高管理效率，才能有效保证水的质量。因此，电气自动化控制系统的合理应用，可以实现水厂管理智能化、自动化，对提高水厂的管理效率和水质有重要作用。
参考文献：
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