當(dāng)代自來水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)-文庫吧資料
2025-06-30 18:33本頁面
【正文】 現(xiàn)場的全數(shù)字化、實(shí)時(shí)、雙向、多節(jié)點(diǎn)的數(shù)字通信系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線技術(shù)則由于將專用的CPU 置入傳統(tǒng)的測控儀表，使它們各自都具有了數(shù)字計(jì)算和通信能力，亦即“智能化”。隨著智能傳感器、變送器、測量儀表、調(diào)節(jié)器、執(zhí)行器等智能設(shè)備，以及如專家系統(tǒng)、模糊控制、自適應(yīng)控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能控制技術(shù)和現(xiàn)場總線技術(shù)在水廠中的應(yīng)用，水廠自動(dòng)化將會(huì)向智能化方向發(fā)展[22]。由于信息技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、信息化、管控一體化等概念向自動(dòng)化領(lǐng)域的滲透，使得自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)面臨一場深刻的變革，這種變革也必將對(duì)水工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)生重大影響。在美國和加拿大等發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)建立了不少現(xiàn)代化的水廠，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)供水系統(tǒng)的自動(dòng)化。在該系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)供水系統(tǒng)的現(xiàn)代化企業(yè)管理。在現(xiàn)代化的大型水廠中，除了采用先進(jìn)的設(shè)備和控制技術(shù)對(duì)廠區(qū)內(nèi)部進(jìn)行有效控制和管理外，還要求實(shí)現(xiàn)對(duì)一個(gè)城市或地區(qū)整個(gè)供水系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化管理。迫切需要建立一個(gè)全集成的、開放的、全廠乃至整個(gè)供水系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化信息系統(tǒng)，把企業(yè)的橫向通信(同一層不同節(jié)點(diǎn)的通信) 和縱向通信(上、下層之間的通信) 緊密聯(lián)系在一起，通過對(duì)經(jīng)營決策、管理、計(jì)劃、調(diào)度、過程優(yōu)化、故障診斷、現(xiàn)場控制等信息的綜合處理，形成一個(gè)意義更廣泛的綜合管理系統(tǒng)。但是由于水頭損失等受各種因素影響，難以準(zhǔn)確確定，實(shí)際應(yīng)用的很少[。恒壓變量供水系統(tǒng)通過調(diào)整變頻器轉(zhuǎn)速（即供水流量）來保證供水壓力不變，該系統(tǒng)技術(shù)比較成熟，應(yīng)用廣泛。在水處理行業(yè)變頻器具有廣闊的發(fā)展前景，有關(guān)其應(yīng)用研究也一直得到相關(guān)工程領(lǐng)域的重視。變頻器是一種以變頻調(diào)速技術(shù)為基礎(chǔ)通過改變頻率來調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速的工業(yè)裝置。這一技術(shù)是比較科學(xué)，可靠性較高的一種調(diào)節(jié)水泵工況的方式。變頻調(diào)速是一項(xiàng)有效的節(jié)能降耗技術(shù)，其節(jié)電效率很高，幾乎能將因設(shè)計(jì)冗余和用水量變化而浪費(fèi)的電能全部節(jié)省下來。在低峰時(shí)，如果水泵機(jī)組按高峰期的用水量運(yùn)行，雖可通過調(diào)節(jié)閥門來滿足用水需求，但供水能量損耗大，而且還會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行。因此本文在研究水廠自動(dòng)控制理論方面，側(cè)重于經(jīng)典控制理論及其應(yīng)用。文獻(xiàn)就設(shè)計(jì)了一種基于圖像處理的自動(dòng)加礬系統(tǒng)，文獻(xiàn)則采用智能控制，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、遺傳算法等來進(jìn)行加礬或加氯控制，亦取得了較好的控制效果。由于水處理系統(tǒng)（特別是混凝投藥和加氯控制過程）是一個(gè)大遲滯、非線性、時(shí)變的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)建模困難，很難控制好。新工藝、新設(shè)備的廣泛應(yīng)用一方面提高了水處理能力，另一方面也對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制、協(xié)調(diào)提出了更加嚴(yán)格復(fù)雜的要求。 給出了近三十年來水廠自控技術(shù)的發(fā)展變化。 水處理控制技術(shù)隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及光電技術(shù)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，近十年來工業(yè)自動(dòng)化在各個(gè)方面都發(fā)生了深刻的變化，包括自動(dòng)化感應(yīng)部件、各種檢測傳感器、變送器、各種間接測量設(shè)備、各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等底層設(shè)備，以及自動(dòng)回路調(diào)節(jié)器、自動(dòng)控制單元、各種大小型裝置控制系統(tǒng)乃至綜合優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)等。水位測量儀表是水處理中另一類使用廣泛的檢測儀表，濾池、清水池、格柵配水井、配礬等處都要用到，主要有差壓式、靜壓式、吹氣式、浮子式、靜電電容式、以及超聲波等類型。目前使用的水處理自動(dòng)化儀表包括流量、水位、溫度、壓力儀表以及水質(zhì)測量分析儀表，如pH測量儀、流動(dòng)電流檢測儀、漏氯報(bào)警儀、余氯分析儀、高低濁度在線檢測儀等。綜合分析國際和國內(nèi)水廠發(fā)展的各個(gè)階段的特點(diǎn)以及現(xiàn)有的水廠自動(dòng)控制系統(tǒng)可知，自來水廠主要的控制技術(shù)與核心組成基本相同，主要有水質(zhì)檢測技術(shù)、水處理控制技術(shù)、變頻節(jié)能技術(shù)與綜合自動(dòng)化系統(tǒng)四個(gè)方面， 描述。而且PLC 本身可靠性高，組網(wǎng)、編程和維護(hù)很方便，開發(fā)周期很短，系統(tǒng)內(nèi)的配置和調(diào)整又非常靈活，可與工業(yè)現(xiàn)場信號(hào)直接相連，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化。DCS 系統(tǒng)則采用分級(jí)分布式控制，在物理上實(shí)現(xiàn)了真正的分散控制，且實(shí)時(shí)性較好，但應(yīng)用軟件的編程工作量較大，對(duì)開發(fā)和維護(hù)人員要求較高，開發(fā)周期較長。 Programmable Logic Controller）系統(tǒng)，即工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)與可編程邏輯控制器構(gòu)成的系統(tǒng)等。在國外，如加拿大、美國等發(fā)達(dá)國家基本實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)的全自動(dòng)化，而且開始進(jìn)行分質(zhì)供水，同時(shí)對(duì)水廠內(nèi)部的自控系統(tǒng)也在不斷地進(jìn)行改進(jìn)和提高?，F(xiàn)階段大部分水廠處于此階段；第三階段是供水系統(tǒng)的綜合自動(dòng)化階段，該階段要求在一個(gè)區(qū)域的供水企業(yè)共享信息，實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市或地區(qū)供水系統(tǒng)的自動(dòng)控制。這種“土洋結(jié)合”的辦法不但大大降低了水廠在自控系統(tǒng)中的投資，而且實(shí)現(xiàn)了工程售后服務(wù)的本地化，有利于該行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。大型水廠建設(shè)項(xiàng)目依靠引進(jìn)外資和全套技術(shù)設(shè)備，水廠工藝自動(dòng)化水平高，但設(shè)備和控制系統(tǒng)投資很大。有的自控系統(tǒng)從未運(yùn)行過，一直處于閑置狀態(tài)；有的運(yùn)行一段時(shí)間后變?yōu)榱耸謩?dòng)，甚至處于癱瘓狀態(tài)，造成了自動(dòng)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1