水厂自动化技术的应用解析

　　摘要：本文首先水厂自动化控制的发展里程做了简要介绍，同时总结了水厂自动化发展的趋势。然后列举了几种自动化技术在水厂中的典型应用。最后分析了现代水厂自动化进程中存在的各方面难点。希望国内水厂自动化水平能够实现整体的提升。

　　关键词：自动化技术;水厂自动化;PLC;自动化

　　1水厂自动化的发展趋势

　　我国水厂自动化的工作基本起步于上个世纪70年代，而在80年代开始进入大规模发展的时期，尤其是因为大批外资引入，建设了一大批技术和设备依靠外国进口的先进自动化水厂，这也一定程度加快了我国水厂自动化进程，提高了我们水厂的自动化水平。进入90年代后，我国的经济和和科学技术同步飞速发展，自动化技术在我国水厂中的应用也更加的日益广泛，成为水厂工艺技术发展最显著的特点。近年来，在沿海的发达地区，更是结合了一些先进技术，建成了少量测控管一体化的现代化水厂。随着各种新技术、新设备的出现和在水厂中的应用，我国水厂自动化将逐渐走向智能化、综合化和网络化，对促进水厂科技进步、提高管理水平以及优质、安全、低耗供水等方面将发挥更大的作用。以下是对几个典型的先进发展方向的解析。

　　1.1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。

　　1.2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。

　　1.3网络功能向综合化方向发展。

　　在一般的水厂自动化系统中，控制网络的建立虽然已经实现了生产过程的实时监控功能，一定程度上满足了生产所需的自动化要求。但是，随着先进技术的引进，水厂内各部门之间、生产环节之间交换的信息数据量越来越大、信息种类更加多样，这就要求在控制网络的基础上层再建立一套水厂信息管理网络，用于连接水厂层的各部门、车间、工作站甚至是各设备，并实现控制网络和信息管理网络的无缝连接，使水厂各管理部门与生产车间成为一个有机统一的整体。

　　2自动化技术在水厂中的典型应用

　　水厂自动化控制系统中的最典型的自动化技术应用就是可编程控制器(PLC)应用。采用计算机搭配PLC可编程控制器构成的集散控制系统，能够实现对水厂全泵站以及水厂总变电站和其他各类设备的运行状况进行实时的监测和控制，实现水厂设备控制的自动化。无线网络的应用。随着信息技术的发展，互联网技术被广泛地应用到各行各业中。无线网络技术在现代水厂中也起到了很重要的作用。

　　无线网路技术除了去除掉传统的数据传输线路进行数据传输以外，在语音视频通信等方面也具有先天的优势，同时依靠物联网技术也可以实现设备的无线网络通信。因此，在水厂进行水处理生产过程中，利用无线网络也是水厂自动化技术的典型应用。

　　数字仪表以及现场总线的应用。数字仪表技术以及现场总线技术在水处理工程上的应用有着非常明显的优点。可交互性强，能够实现设备之间的信息沟通和传递，提高设备的使用效率。互用性好，能实现多种设备尤其是数字仪表类设备间的互换使用。数字仪表除了实现用数字显示仪器中的采集数据之外，还能够把数据进行总结整理对趋势进行归纳总结。

　　工业以太网的应用。在水处理工业以太网应用方面是和商用以太网一样具有前景的。但从使用的效果上来看，却存在很大的不同点。在进行水处理工程时，也可以应用以太网来进行信息的传输。在应用以太网的过程中，通信效率在某些条件下比现场总线更快，而且同时实现了将工控网和网络信息的连接，有利于在水处理生产环节的实现一体化的控制。而且以太网的应用和开发也在不断的更新迭代。所以，在水厂的自动化控制中以太网应用会愈加广泛。

　　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。

　　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。

　　4结束语

　　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。

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