Abstract：This paper introduced the application of automaticonline instruments in water supply plant. What needed to care wasproposed.
Key words：Water supply plant，Online Instrument，PLC，System
一、前言
自動化在線儀表是水廠生產(chǎn)現(xiàn)場*直接的檢測設(shè)備，被稱為自動化的“眼睛”，其準(zhǔn)確性直接影響到自動化控制的精度。在自來水廠中應(yīng)用好自動化在線儀表來進(jìn)行監(jiān)控，能降低消耗、確保供水**、保證水質(zhì)和壓力的穩(wěn)定性，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
二、自來水廠的工藝簡介
自來水廠的任務(wù)就是對源水進(jìn)行加工處理，使水質(zhì)符合生活或部分工業(yè)用水的各種要求。常見制取自來水的過程主要分為幾個(gè)步驟：混凝、沉淀、過濾、**和存儲，工藝流程圖如下所示。
三、主要自動化在線儀表的介紹
在水處理過程中，經(jīng)常要對水在各個(gè)工藝環(huán)節(jié)中的濁度、PH等過程參數(shù)進(jìn)行檢測，并根據(jù)水質(zhì)情況對水處理過程加以控制，使其*終達(dá)到規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。常用到的自動化在線儀表有：鹽度計(jì)、濁度計(jì)、余氯計(jì)、超聲波液位計(jì)、PH計(jì)、流動電流探測儀(SCD儀)、流量計(jì)等。
(表1)
四、主要自動化在線儀表的應(yīng)用
自動化在線儀表在自來水廠中的應(yīng)用大多基于閉環(huán)控制系統(tǒng)，在線儀表的測量值作為反饋，系統(tǒng)中采用PID算法，各系統(tǒng)PLC與中控室計(jì)算機(jī)通訊。PID算法如下：
U=Kp[e(t)+∫e(t)*dt/T1+TD*de(t)/dt >+U0
U:調(diào)節(jié)器的輸出信號;e(t):調(diào)節(jié)器的偏差信號，它等于測量值和給定值的之差;Kp：調(diào)節(jié)器比例系數(shù);T1調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間;TD：調(diào)節(jié)器的微分時(shí)間; U0：輸出補(bǔ)償。
現(xiàn)介紹自來水廠常用的自動加藥系統(tǒng)、自動加氯系統(tǒng)和恒壓供水系統(tǒng)的組成。
4.1自動加藥系統(tǒng)
在自來水廠中SCD儀常與源水流量計(jì)一起構(gòu)成前饋——反饋控制的混凝自動投加系統(tǒng)。控制原理如圖所示，根據(jù)流量計(jì)測量到的源水流量，通過PLC來改變變頻器的頻率，從而控制投藥計(jì)量泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速;SCD儀采集反應(yīng)池的反應(yīng)情況，控制計(jì)量泵的沖程。
從而達(dá)到改變投藥量的目的，在單純以源水流量比例控制下引入SCD反饋環(huán)節(jié)能夠進(jìn)一步提高沉淀水濁度的合格率和穩(wěn)定性，降低藥耗，并能根據(jù)源水水質(zhì)及反應(yīng)效果靈活地對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置與調(diào)整。
4.2自動加氯系統(tǒng)
(1)前加氯
前加氯由流量計(jì)測量到源水流量送到PLC，控制加氯機(jī)的加氯量跟隨流量變化，而更改比例參數(shù)K則可改變每方水的投加量的多少。
(2)后加氯
后加氯以濾后水流量為前饋量(比例環(huán)節(jié))、濾后水余氯為反饋量組成閉環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)工藝需要的余氯設(shè)定值，輸出4~20mA電流控制加氯機(jī)進(jìn)行投加，有效地保證后加氯系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，較好地適應(yīng)水量和水質(zhì)的變化，達(dá)到**的效果。
4.3恒壓供水系統(tǒng)
恒壓供水系統(tǒng)控制原理如下所示，由“管網(wǎng)壓力信號(由壓力傳感器所測——控制器——變頻器——水泵機(jī)組)”構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)。當(dāng)進(jìn)入小流量區(qū)域后，系統(tǒng)進(jìn)入休眠狀態(tài);當(dāng)壓力傳感器測到管網(wǎng)壓力降低至下限時(shí)，自動喚醒系統(tǒng)投入工作，確保供水壓力恒定。
此控制方式可降低電機(jī)啟動電流和配電容量，能把變壓器的容量下降至傳統(tǒng)驅(qū)動方式時(shí)的40 ~ 50%;較傳統(tǒng)閥門控制方式節(jié)約電能20 ~30%，甚至更高;水泵機(jī)組的磨損減少，能夠取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。
4.4其他的系統(tǒng)
另外，由兩個(gè)壓力傳感器或一個(gè)壓力傳感器和一個(gè)超聲波液位計(jì)組成恒水位控制系統(tǒng)可控制濾池恒水位的過濾;而由PH計(jì)、流量計(jì)、計(jì)量泵還可以組成加堿系統(tǒng)，確保水的PH值，原理同后加氯相似。
五、注意的問題
(1)當(dāng)前流行的自動化在線儀表品牌有：HACH、W&T、ALLDOS和E+H等。選型要特別注意避免幾個(gè)誤區(qū)：一是過分追求低價(jià)位。二是盲目追求進(jìn)口儀器。三是盲目選型。不同廠家的儀器在測試原理、適用領(lǐng)域、測量范圍、運(yùn)行條件及費(fèi)用、維護(hù)的難易程度等方面存在較大差異，各企業(yè)水質(zhì)差異也較大，場地環(huán)境也不一樣。用戶一定要結(jié)合自身的實(shí)際情況綜合考慮，選擇適合自己特點(diǎn)的在線儀器，切不可盲目選型安裝。
公安機(jī)關(guān)備案號：
