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    智能化水處理自動化系統研究

    文章編輯:【鄭州聚光自動化技術有限公司】發布日期:2019-11-26 17:34:31

        隨著 自動化技術的發展,該技術被廣泛應用于工業、農業、建筑業等許多行業。自動化技術能有效降低能耗、減少污染,降低工作成本,有效提高工作效率,實現經濟效益和社會效益的統一。文中對 自動化技術進行了概述,指出該技 術的特點,分析了 自動化技術在多種行業中的應用,并重點闡述了 自動化技術在水處理行業的應用。
      我國不斷提升的科學技術水平,促進了各類智能化設備、自動 化設備的形成,該趨勢下也促使了各領域及行業逐漸將自動化和智 能化作為了新發展方向,特別是有關于國計民生的水處理行業中智 能化設備的運用,不但能將水處理工作效率與質量提高,同時也能 推動水處理自動化遠程監控和恒定壓力調節無人化的實現。
      1 系統構成分析
      1.1 設備工藝系統
      智能化水處理設備自動化系統中的工藝系統主要是由三大關鍵裝 置所組成,即機械過濾器、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 個工藝系統的操作原理都是圍繞水處理、給水這兩方面進行設計的。
      1.2 控制系統
      智能化水處理設備自動化系統中的控制系統主要是由控制回路、變 頻器、閥門電動裝置以及可編程控制器所組成。該系統一般都被應用在 水處理工藝設備以及給水工藝設備的控制回路上,以便可以豐富各工藝 設備的應用功能,使之在水處理過程中發揮出真正的實效作用。
      1.3 信號采集系統
      智能化水處理設備自動化系統中的信號采集系統主要針對所有水 處理工藝設備的運行參數,進以對這些數據進行有效的分析,從而根據 分析結果,來判斷設備的運行狀態,以便為促進水處理工作的順利開展 創造良好的條件。
      1.4 保護系統
      智能化水處理設備自動化系統中的保護系統,主要負責處理整個水 處理系統故障問題,進以通過中斷或介質的排放,來達到對水處理工藝 設備的全面保護。
      1.5 操作與人際界面系統
      智能化水處理設備自動化系統中的操作系統和人機界面系統,是兩 個最為核心的組成部分,其可以幫助相關工作人員靈活運用智能水處理 設備,進而更好的提高水處理工作效率和工作質量。
      2 工作特點分析
      2.1基于PLC作為自動化控制系統
      中樞部分的PLC,是計算機信息 管理與現代水循環系統的有效結合,在多核CPU和電腦的綜合布控 下,依據信息技術控制各級硬件并發布指令,通過邏輯算法的優 化,無需升級改造系統線路與程序便可將各硬件系統的優勢最大限 度發揮,推動水處理系統工作效率與智能化水平的提升,并實現更 高的費效比,可將傳統線控處理系統取代。水處理工藝流程通常都十分復雜,尤其是在處理個別化學水的過程 中,針對處理程序而言多以個別繼電器實現控制。而因該類控制方式具 有較為復雜的安裝接線流程和相對困難的程序修改,故而在后期維護時 具有較為龐大的工作量,這會降低水處理系統的可靠性及其使用頻率。要想將控制中繼電器存在問題改善,可采用PLC控制程序。而對于PLC 編程來說,在使用方面具備便捷、可靠性高、運行環境要求低等優勢,故而其使用極為廣泛。水處理系統中,借助PLC 自動化控制可實時 控制、自動化檢測水處理,并促進水處理效率的提升,將生產期間不必 要的能源消耗減少,推動企業水處理系統可持續發展的實現。
      2.2 變頻器特點分析
      變頻器在智能化水處理自動化系統中,占有著很重要的位置,其集 結了微電子、電力電子等多種技術優勢,能夠很大程度上推動水處理系 統實現自動化。另外,變頻器自身具有很強的調速性以及軟啟動和軟中 斷功能,在實際應用時,可以大大提升水處理工作效率,且操作性能也是 十分簡便,所以該設備也可用作反滲透設備的水泵啟動裝置,即在反滲 透系統啟動時,變頻器可以對其膜壓力的上升速度進行有效控制,進而 最大化保障反滲透設備的安全運行。
      智能化水處理設備自動化系統優化措施
      3.1 科學設置通信網絡
      因監控站無法完成非直控水處理設備的適應,而為了確保有效發揮管理機制的作用,就需以信息層結構、設備層結構和控制層結 構等多個層級結構來細化監控系統。其中,信息層結構是將以外網 作為個水處理單位彼此信息共享的實現依據,同時立足于原有基礎 上也能進行全新、較強實用性水處理產品的開發;而控制層結構是 圍繞隧道區域控制器網絡,在標準總線的運用下開展組網工作,如 此一來可實現水處理信息傳輸速度的提升,為信息提供兼容性、實 效性保障,進而推動水處理遠程自動化監控的實現。而在不斷提升 的科技技術水平背景下,針對現有的智能水處理需求而言,傳統以 外網網絡模式已無法有效滿足,創新與優化是必經道路,同時通過 結合現場總線構成全新、完整的網絡模式,能為智能水處理自動化 系統提供正常運行的保障,推動水處理效果的提升。
      3.2往自診斷和遠程監控方向開發系統潛能
      就像計算機開機過程中會對各硬件進行檢查一樣,智能化水 處理自動化系統通過PLC控制系統可以對各流程控制單元、各關鍵 設備、各種儀表進行輪詢檢查。這種檢查可以定時或定頻率進行,從而就實現了自診斷功能。這功能一方面提高工藝設備的安全可靠 性,有力保障水質安全和供水安全;另一方面可以減少人的現場巡 檢和人的實時監控,從而提升智能化水平,逐步過渡到無人值守。當今社會,互聯網和手機無線網絡已相當發達,當智能化水處 理自動化系統足夠可靠,足夠成熟以后,完全有可能實現基于互聯 網和手機無線網絡的遠程監控。進而減少用于看守的勞動力,加強 維修維護的能力,進一步解放生產力。
      3.3 合理選擇 PLC 設備
      PLC 設備是智能化水處理自動化系統的核心部分,對其進行合理選 擇,可以大大提高智能水處理效果,保證水處理質量和處理效率。因此,相關工作人員在采用智能化水處理自動化系統時,必須對 PLC 設備的選 擇給予高度的重視,盡可能選擇高性能、高質量的 PLC 設備,這樣不僅可 以促進水處理自動化系統實現集中處理或獨立處理功能,而且還能實現 智能水處理自動化系統的數據采集功能、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 設備時,還要結合智能水處理自動化 系統的實際運行需求,例如,當處在較差的水處理環境下時,相關單位就 要選擇 2Quantom 系列的 PLC 設備或 Quantom 140 系列的 PLC 設備,這 樣既可以保證自動化系統的開放性和融合性,實現對水處理現場的自動 化遠程監控,又能支持水處理廠中的以太網絡和現場總線,提高水處理 質量和效率。
      結語
      智能化水處理自動化系統有利于水處理效率的提升,是水處理 自身得以實現發展、獲取更高市場競爭力的重要基礎。而對于智能 化水處理自動化系統的運用而言,也是社會生產、人民生活所提出 的更高用水數量與質量的要求。故而,隨著現代社會的不斷發展,我們必須正確認識智能化水處理自動化系統,在將其結構明確的基 礎上,妥善把握智能化水處理自動化系統工作特點,通過在水處理 工作中的靈活運用,推動水處理效率與質量的全面提升。在未來發 展中,應當對智能化水處理自動化系統應用予以更高的關注,將智 能化水處理自動化系統結構明確,并將其工作特點準確把握,將其 運用至水處理實踐中,實現其優勢的靈活發揮。


     

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