自来水厂生产过程自动化的设计与实现

【摘 要】 随着当前科技技术的不断提升人们生活质量的显著提升，人们的环保理念也在发不断加强。而对于日常生活中所使用水来源自来水，在要求提升水质的同时，增强水行业生产的低能耗性、可持续以及稳定性成为了如今的实现目标。一旦能够实现自来水行业生产的自动化，便可以让繁杂的生产环节与品质可以良好运转，降低成本付出与维护费用，同时，也可以避免因人为因素所导致的安全隐患事故。故而，自来水行业完成自动化控制，实现科学供水，是未来社会发展的必然趋势。

【关键词】 自来水 自动化设计 生产过程

自来水厂属于地区性的最为重要的基础设施之一，其生产条件能否维续在安全、经济的环境下运行与和该地区人们的生活水平密切相关。自来水水厂突破自动化进程，绝不仅仅是出于减少劳动力的考衡，更为关键的是确保供水环节的高水质、高效率以及高可靠性。

1 我国自来水厂自动化现状

由于我国一些特殊历史时期的限制以及现实所存在的不利影响，导致当前我国自来水厂其生产过程的自动化发展水平还相对落后，许多地区的发展趋势与效应也不尽相同。尽管我国的一些一线城市的自来水水厂自动化程度总体出色，但大部分的小城市特别是部分落后地区的自来水水厂还只是实现了最为基础性的自动化，甚至有些地区还需要依靠人力资源完成，自来水厂整体自动化程度不容乐观。

以宏观角度而言，我国现阶段的自来水厂其现状主要是：自来水业的科学技术水准较为落后，缺乏在供水技术领域的监控管理岗位能力，人才少。很多自来水厂所使用的检测仪器性能基础较差，例如计量投加装置，水池检测仪器等诸多针对性的仪表仪器，并且我国的一些制造厂商所制造出的仪器质量与国外相同种类的产品还存在很大的差距，不能满足自来水厂的要求。当前我国供水行业实行“保本微利”的保民生政策，致使再生产能力弱，因而经济的受制约性与自来水厂有限的资金储备，除去极少的大型企业可以有能力进口一些国外的先进技术与设备，全方位的实现自来水水厂生产的自动化管理以外，国内绝大多数的自来水厂因为资金能力薄弱，技术能力低下，无法引进国外先进技术，最终致使导监控管理技术始终十分落后，管理办法依然以人工管理为主，无法达到现代化自来水自动化生产的标准。另外，还有部分的水厂其自动管理监控架构并没有按照地区与水厂的实际特点出发，而是单方面的全部照搬国外模式，即便投进了许多资金，但调控能力依然很弱，无法提升水厂的经济效益的实现。

针综上所述，发展我国自来水行业的生产自动化应当按照自身所需，发展成为具备中国特色的发展路径，在对国外的先进技术设备实施引入，汲取其经验的同时，也不可以“照单全收”，应当从我国国情出发。水厂始终以实用为出发点，在全面使用国产设备的前提上，关键要不断加强水质，减少设备运行费用，健全、改善相关的工艺设备，制作出为自身实际情况量身定做的监控管理系统。

2 自来水厂生产自动化系统设计

常规意义上，可以按照设备的布点与功能执行，将自动化系统分为几个站点：中央站、取水站、加氯站、加药站、沉淀池站、配电站、滤池的公共部分站、滤池站、送水站。

按照系统自身特点所设，其人机界面（Human Machine InteractionI）软件使用美国通用公司与FANUC所合作的iFix组态软件。而iFix软件属于全方位开放式的一组HMI软件，并且能够收集几乎当前市场中使用的主流控制系统数据，也可以向当前市场上几乎全部数据库软件提供数据支持，能够完全满足自由行的标准，哪怕未来水厂依然需要进一步完善，也不必担心新型的控制系统数据不能和之前的系统完成信息通信，最终变为信息孤岛[1]。

无论是功能内容解释，数据流程，操作说明书， iFix软件都能准确的提供，拥有优质的可靠性与定时性特性，利用科学的开发环境，诸多工业技术使其拥有优秀的可扩展性，在完成系统时，便愈加的便捷。大范围的使用分布解决及多余技术，具备稳定的可移植属性，能够拥有可扩展性能与联网功能，方便系统的扩充与完成系统升级[2]。

PACSystem_Rx3i能够支持当前市面上的主流总线，权衡到工业现场较为繁杂的电磁条件，如电机与变频器干扰源，在系统的设计中，自每个工段至每个远程I/O站点中采取GENIUS（GE）功能总线实施信息通信。GENIUS总线属于使用令牌环网技术进行传输的总线，因此各个站点皆可以得到令牌，故而，不仅可以实现控制系统器和远程I/O站通信，还可以完成和控制器间的通信。并且，GENIUS是使用调频传输机制的总线，信号传输办法为三取二，其抵抗干扰源干扰的水平明显优于其它总线。

另外，PLC的选择应当按照控制系统实际的设计流程与特点来进行选定，不可以盲目的追求高性能的数据指标，必须能够便利于工程控制系统构建为完整体，更要按照PLC功能的扩展性能为出发点，来对PLC与设备进行设计。不同总类的PLC拥有不一样的运算方式，在选型之时需要按照具体的实际情况，选择运算功能最合的PLC。测试PLC的通讯能力，应当使PLC和其它设备实施通信，也可以把PLC置于自来水厂的控制网络例，权衡PLC的联网通信水平[3]。例如：接口方式，最大的接口数量，可运行的通信协议，通信距离与速度等。

3 结语

随着科技的不断发展，自动化的功能已经逐渐涉及到了信息网络领域、智能领域、以及管理控制一体化领域，自动化的发展极大地促进了我国当前工业的发展力度，进一步推动了自来水行业的步伐，特别小型的自来水厂，其科技能力的提高有目共睹。因此，自来水厂依然应当以自动化控制系统为主力方向发展，可以肯定的是，这也必然是我国水行业自动化控制技术发展的总趋势。

参考文献：

[1]白石.自来水泵站自动化控制探析[J].中国新技术新产品，2011，（20）：83.

[2]]殷惠新.还自来水的公益性和商品性特征[J].经济研究导刊，2013，（03）：180-182.

[3]杨晓英，李纪华，田壮.城镇化进程中的农民生活用水研究[J].长江流域资源与环境，2013，（07）：880-886.