时间：2022-08-13 21:39:26
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水厂自动化，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】模块化；自动化
模块化净水厂是新近兴起的水厂建设方式，其自动化控制系统分为基本配置和高级配置。
模块化净水厂基本配置的自动化系统的每个子系统都具有自动运行的功能。此系统专门针对单元净水模块的组合型工艺进行设计研发，采用一对一控制法，控制效果比同一等级下相当水平的传统控制方式要好，节能较明显，安全性能也有很大的提高。
自动化高级配置系统是在基本配置的自动化控制系统上，为满足不同程度上的更高级的要求而添加的自动化高级辅助控制系统。高级配置提升了中央控制系统的功能，使其包含净水厂运行的组态监控及安全监控，同时在净水厂数据信息管理上采用了信息化系统，主要是SQL数据库管理、web service信息等。另外，增添水质在线监测系统。
模块化净水厂整体系统的全自动控制采用基于485总线的集散控制方式，各个子系统内部的过程控制采用闭环控制方式。上级主管信息中心与净水厂中央控制系统、中央控制系统与净水控制主站系统、中央控制系统与其它控制系统（一级提水控制系统、二级供水控制系统、反冲洗控制系统、消毒控制系统等）、净水控制主站系统与净水控制从站系统之间的控制采用集散控制方式的485总线技术。
一、自动化系统基本配置
1.入水系统
模块化净水厂系统的入水系统主要组成为流量在线检测仪表、入水流量调节阀构件等，可满足不同程度上的要求。可分别进行手动、自动控制。手动状态下，可以根据实际需要处理要求，手动调节入水流量控制器，使每台设备的入水量达到需要量即可。操作简单易行。自动状态下，入水系统会自动根据净水系统的工作情况需要，流量在线检测仪表返回的流量信息，确定每台净水设备的入水流量。入水控制系统根据控制软件程序设定程序控制入水流量调节阀构件，达到系统自动设定的入水量。
2.净水系统
模块化净水厂系统由若干5000吨/天的单元净水模块组成，单元净水模块均采用技术先进的新型组合净水工艺。工艺流程包括：净水过程和反冲洗过程两部分。根据反冲洗对象不同分别反冲洗石英砂滤料和活性炭。净水控制主站的DCS分散控制方式：净水控制主站系统通过DCS分散控制方式的485总线串联多台净水控制从站系统，向各个净水控制从站系统收集或传送数据、请求或控制指令，根据净水量的要求协调各个净水控制从站系统的投入或退出。中央控制系统通过DCS分散控制方式的485总线串联净水控制主站系统及其它控制系统，向各个控制系统收集或传送数据、请求或控制指令，根据净水工艺要求协调各个控制系统的运行或停止。
3.二级变频供水系统
二级供水控制系统，采用变频供水系统，系统的控制主件为变频器、软启动器，智能控制主令件采用可编程控制器（PLC），人机对话操作平台采用触摸式文本显示器，外部压力/流量信号采集采用智能模拟及数字采集模块。二级供水控制系统，运行方式由手动及自动两种。二级变频供水系统采用用户末端多点控制法及大小泵匹配运行模式。节能效果较基本配置的净水厂出厂压力为基准的变频控制技术节能达40%以上。
4.絮凝剂制配投加系统
絮凝剂制配投加系统，负责絮凝剂溶液的制配搅拌工作；絮凝剂投加系统分为自动启停手动调整投加量型和全自动自主控制型，负责制配的絮凝剂溶液的投加量控制。
5.消毒系统
消毒系统采用二氧化氯消毒法。制配原料为盐酸和亚氯酸钠。
二、自动化系统高级配置
1.中央控制系统
中央控制系统是整个水厂的神经中枢。负责各系统工作的协调，各种参数的采集及命令的下达，数据的处理及存储，在高级配置模式下并与供水信息中心进行数据交换，一起构建供水管理数据库。
1.1控制中心功能。①能远程手动或自动控制模块化净水厂内水泵、阀门以及相关设备的运行；②能采集、显示、汇总模块化净水厂内相关的被控对象的数据信息，并形成日报、月报、年报以及变化曲线；③日报、月报、年报及曲线格式。
1.2中央控制系统的DCS控制方式。中央控制系统采用DCS控制方式，即将各个独立的性能或功能控制分解到各个子系统中自行控制，各个子系统之间彼此独立，各个子系统通过485总线方式将自己的数据上传到中央控制系统，中央控制系统将数据进行集中管理，根据数据反馈情况协调控制各个子系统运行。中央控制系统在数据共享上采用有线网络或无线GPRS传输方式，将采集整理后的净水厂系统数据信息上传至上级主管机关，上级主管机关通过净水厂管理软件接收数据，显示净水厂系统的运行情况，同时可以对净水厂系统的各个控制对象实施远程遥控。
2.信息化系统
2.1SQL数据库。数据库是信息资源管理的先进工具，信息处理的核心，在整个系统中起着关键性作用，是系统中重要的组成部分，它负责对数据的输入、整理、归档、查询、打印，进行统一管理，有效共享。
2.2数据库系统分类。数据库系统根据联网情况可分单机数据库系统和网络数据库查询系统两种。
2.2.1单机数据库系统。单机数据库系统是指实时采集的数据存储于中央控制室内监控计算机上的数据库里，在此监控计算机上可进行数据的查询、删除、修改、打印等处理。监控计算机未联网，数据不进行远程无线传输，不可以通过网络查询数据。
2.2.2网络数据库查询系统。网络数据库查询系统主要是构建B/S方式的信息化查询系统，现场采集数据经GPRS无线传输写入服务器的数据库，数据库中的数据以Web方式，客户端通过IE方式浏览、查询。用户在客户端查询数据时通过IE向服务器发出请求，服务器端把用户的请求信息进行处理、检索后把结果返回给客户端IE，以供用户浏览。
2.3web service信息。全新的WebServer架构，全面支持画面、实时数据、历史数据以及数据库数据的。
3.水质在线自动监控系统
高级配置模式下具备水质在线自动监测功能，对出入水水质进行自动监测。出、入水水质监测项目可测定如下参数：①浊度②余氯③供水压力④入水流量⑤供水流量等。设备有：出、入水浊度仪、出水余氯仪、压力传感器、超声波流量计等仪表。
4.厂区安全监控系统
采用电视监控：摄像头为红外夜视型。对模块化净水厂运行情况以及水源进行电视监控，提高水厂及水源的安全性。对所监控画面24小时实时录像。
三、结论
模块化净水厂系统采用技术先进的自动化控制系统，使模块化净水厂的运行不仅实现了全自动及智能化，还实现了对净水厂的远程遥控、监视、数据共享等功能。在净水厂的工艺控制方面得到很大提升。
参考文献
[1]陈良宽主编.计算机网络与建筑智能化系统集成.北京：中国建筑工业出版社，2002
关键词：自来水厂；自动化；PLC改造
前言
水是万物之源，在城市的供水体系中，由于一部分自来水厂建设的时间早使得自来水厂中的设备自动化程度不高从而极大的限制了自来水厂潜能和质量的发挥，因此需要加强对于自来水厂自动化程度的改造从而有效的提升自来水厂的供水能力与供水质量。在自来水厂的自动化改造中关键是要确保自来水厂自动控制系统的稳定性与可靠性，为实现这一目标在自来水厂自动化改造的过程中需要对控制系统中的一些系统部件进行冗余设计，在分析各部分冗余工作原理的前提下在提高工作系统可靠性的前提下来实现对于工作设备的选取。保障自来水厂控制系统的稳定性与可靠性。
1 自来水厂处理流程分析
在自来水厂的工作中，由于各厂所使用的水源不同使得各自来水厂所采用的饮用水系统和组成的工艺流程各有差异。在自来水厂的水处理系统中，通过使用取水泵房将河流、湖泊或是水库的水通过使用水泵输送至水池中，在水池中经过加药、絮凝以及沉淀、过滤等将水中的大部分杂质予以去除从而得到清水，完成处理后的清水输送至清水池而后使用高压泵泵送至城市供水管网。在自来水厂的水处理过程中对于加药采用的是前加氟和后加氯的方式，在水处理的过程中前加氯应当在配水井的入口处，而后加氟应当设置在清水池的入口处。同时对于水池中的杂质等应当配备有排污设备以便将水池中的沉淀物及时的予以排出。
2 自来水厂自动控制系统中的冗余设计的原理
在自来水厂的自动控制系统中的冗余切换方式可以分为热冗余、暖冗余和冷冗余三种形式，设计自动控制系统的冗余设计关键是依靠自动控制系统的可靠性模型的建立。热冗余主要指的是设计在控制系统中与控制系统联机运行在其未被激活的过程中并不参与系统的工作而当主系统出现故障时则冗余设计迅速接管控制系统的故障部分以保障系统的可靠运行。在自来水厂冗余部分的控制中采用的是多部并联的结构，通过冗余设计最大限度的提高自来水厂控制系统的可靠性与稳定性。
3 自来水厂水处理综合自动化控制系统
3.1 自来水厂水处理控制系统的网络结构
自来水厂的自控系统采用的是“集中监控、管理分散控制”的集散型系统，对于自来水厂的自动控制系统主要由信息监控和现场监控两大部分组成。通过使用以太网来将主控部分的工控机与现场控制的PLC模块相连接构成一个完备的控制系统，如主控系统中的两台工控机同时出现故障，各分系统仍然能够独立的控制各分系统按照设定的工序进行生产，保障了自来水厂生产的正常进行，从而使得自来水厂自动化控制系统的稳定性与可靠性大幅增加。
3.2 自来水厂供电系统的冗余设计
在自来水厂的供电中按照国家的相关规定对于自来水上这种二级负荷单位需要采用两回路的供电方式，其中两回路分别来自于不同的变电站以确保供电系统的稳定性。这两路供电回路中一组作为主电路而另外一组则作为备用回路，各组回路都能够保障自来水厂的正常供电，同时在供电回路的负载容量上还应当考虑到今后新添加设备的供电保障，确保自来水厂的正常供电。同时对于自来水厂别重要的负荷还需要对相关设备配备应急电源以确保在设备故障发生时能够及时的对关键设备恢复供电，应急供电系统电源采用的是6kV双回路放射式接线方式，为自来水厂的供电提供可靠的电源支持。应急系统中所使用的UPS主要目的是确保供电中断时重要控制设备的电力供应直至柴油发电系统能够正常工作。
3.3 自来水厂的信息监控管理层的冗余设计
在自来水厂的主控系统中采用的是2台中控设备，通过将厂长室工控机、工程师工控机以及化验室工控机等连接到2台交换机上以构成双星型的以太网，相较于环形以太网，双星型以太网在后续增加主站点时较为方便。将工业交换机上的2个端口设置为Trunk主干端口，建立并形成一个高速骨干链接，在提高骨干链接带宽的同时为系统的网络通信提供了可靠的冗余量。同时在工控机中配备有相同网卡IP地址设置的工业交换机并配合硬件侦测和负载均衡技术当侦测到通信网络故障时及时的切换到另外一条备用总线直至主系统的网络链接修复。主控室所采用的2台主工控机采用了双机热备的配置模式，2台工控机同时联网实现对于自控控制系统的监视和控制，在正常工作情况下，主机运行而从机处于监视状态并不参与工作，而从机监测到主机工作出现异常时主、从机将会迅速的切换以实现对于主控系统的控制，这一模式的实现原理如下：主机在正常工作时对主控系统的各项数据进行收集和处理而从机采用监视请求定期向主机发送请求与应答信号，如主机并未正常的进行应答则认为主机出现故障从而切断与主机的网络数据传输自动转入工作状态，自来水厂自动控制系统中的各设备的数据、产生的报警以及事件信息则改由下位机获取。同时，从机对主机的工作状态进行定时监控一旦监测到主机恢复工作则自动切换到待机状态。
3.4 自来水厂工业以太网的冗余设计
在自来水厂的工业以太网的设计中，将OSM模块设置为冗余环网使能态，将其中一个设置为冗余管理态以完成对于以太网的管理。正常情况下冗余管理器的其中一个冗余环口为断开状态，整个以太网呈现出线性结构，当监测到以太网环网故障时自动切换至另外一种环形线性结构保障系统的正常运行。
3.5 自来水厂的生产控制系统的冗余设计
根据自来水厂的生产工艺流程可以将水厂的生产划分为取水泵站、加氯加药站、絮凝、沉淀、过滤以及送水泵站等多个环节，通过对每一个站点的运行信息进行采集并将信息送入水厂自动控制中心并接收控制中心的管理，各站点的监控分站都具有独立的操作系统以便在控制系统发生故障时各分系统独立运行。对于可靠性要求较高的分站点可以使用西门子的S7-400H型PLC按照冗余的方式进行设计，在CPU、CPU同步模块以及连接线缆和电源模块等都需要设计成双重的器件以确保控制的可靠性。S7-400H型PLC的冗余设计采用的是“热备份”的主动原理，闲时从模块与主模块共同连线，当监测到主模块故障时从模块自动切换完成对于水厂分站的自动控制确保水厂能够正常工作。
4 结束语
自来水厂的自动化改造对于提高自来水的供水效率与供水质量有着极为重要的意义.文章在分析自来水厂供水特点的基础上对自来水自动化系统的冗余改造，确保自来水的正常供应有着极为重要的意义。
参考文献
[1]郭谋发，杨耿杰，丁国兴，等.基于IEC 60870-5-104及OPC的水电厂自动化系统[J].电力自动化设备，2007，27（10）：100-103.
【关键词】中小型水厂；自动化；改造
目前，我国北方大部分中小型水厂均采用两级泵站的管理模式，即：由深井泵组成一级泵站采取地下水至水厂蓄水池进行水处理；而后，由二级加压泵站向用户管网供水。控制方式一般为人工控制的继接方式，自动化水平低，水、电资源浪费严重，设备事故隐患多、管理困难。我们为某县自来水厂开发了一套由上位机、可编程控制器（PLC）、变频器、相应传感器及执行机构组成的水厂微机集散控制系统，该系统已连续运转三年，性能稳定可靠，提供了一种针对中小型水厂的，以节能降耗、提高自动化水平为主要目的的技术改造方案。
该水厂的基本情况为：一级泵站包括5口深井，每口深井配备22kW多级潜水泵1台，共同向一蓄水能力为2 000m3的蓄水池蓄水；加压泵组为5台45kW DL型立式泵，向管网加压供水。对控制系统的设计要求是：对水厂的设备运行及生产状况进行自动化控制和管理。
一、控制系统硬件结构
（1）上位机：水厂需24h连续运转，现场干扰源多、环境恶劣。因此，上位机选用了具有较高可靠性、较强抗干扰能力的研华（ADVANTECH）IPC-610/486型工业用微机。上位机与PLC之间采用RS232标准串行口进行通讯，传输速率9 600b/s，11位数据格式，数据长度7位，1位校验位，启动1位，停止2位。另选研华10位A/D采集卡，采集蓄水池水位信号和加压泵组出水流量信号，对水位信号运用模糊算法进行计算后，给出控制信息由PLC控制潜水泵的启动台数。当水位过低时，认为发生故障，停止一、二次泵组的运行并声光报警。上位机为720M硬盘、8M内存，可以同时处理大量数据且历史记录较长。
（2）主控单元：主控单元选用日本立石公司的C60P型可编程序控制器作为主控单元，它具有40路开关量的输入、20路开关量的输出，可扩展模入、模出模块，并有RS-232标准串口。C60P为积木式结构，系统构成及扩展方便，抗干扰性能好，作为现场主控部件较理想。由它完成自动倒泵、防水锤互锁、变频器逻辑控制等逻辑控制功能。
（3）管网恒压调控系统：调速泵的调节由富士G-45变频器来完成，由压力传感器采取用户管网的压力信号（4mA～20mA）送至自制的调节板上，与给定信号比较后送至日产RKC调节器中，经PID运算后产生调节信号送至变频器，控制变频器的输出频率，调节水泵转速。变频器本身对应其输出频率有0～5V（DC）信号输出，将其引回调节板，由系统对输出频率进行检测，若变频器的输出大于49Hz一定时间后，管网压力仍达不到要求，延时确定后，PLC按照一定规则逐个以自耦减压方式启动恒速泵，直至管网压力恒定。若变频器输出频率小于23Hz一定时间后，管网压力仍超过给定值，则依次关闭恒速泵，配合调整调速泵直至压力稳定。
（4）自耦减压启动柜：恒速泵及潜水泵均采用自耦减压启动方式，有效地减小了电动机启动时对电网的冲击。
（5）传感器及执行机构：管网压力信号的采取利用最大量程为1.0MPa的远传压力表，以方便在采样点观察压力信号；流量信号的采取利用涡街流量计；水位信号的采取利用压力式水位传感器；利用电动蝶阀作为执行机构来控制加压泵的出水口状态。
二、系统的软件
系统软件主要包括上位机管理程序、PLC控制与监测程序以及它们之间的通讯程序。
（1）上位机的管理程序主要完成设备运行状况的图形显示监测、生产状况的数据库管理、检测数据的处理、菜单处理以及报警等功能。采用C语言结合汇编编程，充分利用C语言结构化强、简洁和运行速度快等优点，同时也提高了程序的可读性、可靠性及可移植性。软件设计采用模块化结构，人机界面为图形形式，菜单驱动，全部中文显示与提示非常友好。系统主要功能模块包括：使用说明、水厂控制系统功能介绍、生产状况监测及管理、水位系统的运行状态控制等。采用查询方式完成与PLC的通讯及检测数据的处理；将管网压力、流量、液位、各水泵运行状态及各处阀门开启状态等信息以图形及数据的方式显示于显示器上；如有报警信号则显示相应图形，同时进行声光报警。监测的出水量、耗电量等信号可长期保存于存储器中，随时作为资料查询。
（2）蓄水池分为沉淀池和出水池两部分，深井水首先在沉淀池沉淀泥沙、消毒处理，而后，经过滤到达清水池。因此，水位控制功能要求较高，正常状态下，1～2台潜水泵长期运转，其余根据用水量的大小自动切换。为保证水的正常供应并防止潜水泵的频繁启停，在水位控制中采用了模糊算法。将水位高度分为七级，将水位的变化率也分为七级，将潜水泵的开启台数分为5档，形成了一个二维矩阵数组，由计算机运算后确定应开启的深井泵台数。经反复试验后，确定了数组中各参数的值，经实际使用，获得了较好的运行效果。
（3）可编程控制器作为主控单元，几乎所有的现场逻辑控制均与其有关。它的控制程序具有较强的逻辑性要求。一般来说变频器严禁付边加装接触器，但是为了节省投资、实现4台恒速泵轮流作为调速泵，必须在变频器的付边装接触器。
（4）上位机与PLC之间的通讯借助标准RS-232口来完成。可以由上位机完成给定倒泵的间隔时间、设定管网的压力等工作。同时，下位系统定时将恒速泵的开启台数、调速泵的运行状态（频率、转速、消耗功率等）、管网压力等信息报上位机进行处理和显示。
中小型自来水厂的自动化技术改造有着广泛的前景。依靠现代化技术手段对生产过程进行控制和管理，提高设备运行效率和可靠性，节省宝贵的水、电资源，是技术发展的必然趋势。本控制系统将上位机、PLC、变频器、相应传感器和执行机构有机地结合起来，发挥各自优势，软件设计合理，系统调试较方便；且系统各级之间可独立运行，保证了水厂的不间断生产。实践证明，本系统不仅满足了生产的需要，提高了整个水厂的整体管理水平，而且仅节电一项就为水厂创造了巨大的经济效益。
工艺流程如下:
■
净水厂工程工业自动化设计的设计依据为:
工艺及建筑结构专业提供的设计条件
《过程检测和控制仪表的功能标志及图形符号》(HG/T20505-2000)
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》(GB50093-2002)
《分散型控制系统的工程设计规定》(HG/T20573-95)
《控制室设计规定》(HG/T20508-2000)
《仪表供电设计规定》(HG/T20509-2000)
《信号报警连锁系统设计规定》(HG/T20511-2000)
《仪表配管配线设计规定》(HG/T20512-2000)
《仪表系统接地设计规定》(HG/T20513-2000)
本工程的涉及范围包括供水工程所涉及的所有在线监测仪表及SCADA监控系统。监控系统采用集散型开放体系。以光纤为传输介质,遵循TCP/IP协议(10M/100M)工业以太网为主干网络,现场主要设备采用独立SLC控制,采用DeviceNet等现场总线将其连接构成现场控制层;水质,检测,计量等仪表通过Modbus现场总线构成现场检测网络,与主控PLC联网。各受控设备具有就地、调试、停、远控(由上位机进行一步化开停机或分步调试)功能。权限级别由高到低的次序为:停,调试,就地,远程控制。
一、计算机控制系统硬件结构设计
本着集中管理,分散控制的原则,设置一个控制中心,五个现场控制站。控制中心设在综合楼控制室,负责整个系统的协调和管理工作。各现场站负责各工作区域内在线仪表、电气参数的采集,工艺过程控制等任务的完成。控制中心主机与局域网服务器连接,管理人员可以根据权限,调用和检测数据。
1.加药间与加氯间合建一体。控制室设置PLC1站。
絮聚剂选择聚合氯化铝,选用湿式计量泵投加。设置3台隔膜式计量泵,(两用一备),投加量:Qmax=176.0 l/h工作压力:H=0.3Mpa。
PLC1根据进水流量控制计量泵自动进行比例投加,然后根据沉淀效果模拟装置反馈的信号,调整计量泵的投药量,从而实现投药的复合闭环控制。
消毒选用二氧化氯,设置二氧化氯发生器4台,其中前加氯2台(1用1备),加氯点为进厂水,PLC1根据进厂水流量,控制二氧化氯发生器自动进行比例投加;后加氯2台(1用1备)加氯点为清水池,PLC1根据余氯分析仪的反馈数值,修正投加二氧化氯量,实现加氯消毒的复合闭环控制。
2.在滤池控制室设置PLC2站,反应沉淀池设置PLC2的远程I/0站。反应池采用小孔眼网格反应池,共2组,每组反应池设18个竖井,设计流量Q=0.182m3/s(包括5%的自用水量)反应时间13.0min;
沉淀池采用小间距斜板沉淀池。共2组。设计流量:Q=0.182m3/秒(包括5%自用水量)颗粒沉降速度:0.4mm/s;有效系数:0.75斜板水平倾角:60°斜板斜长:1.0m斜板板距:P=0.025m沉淀池上升流速: 2.5mm/s。反应沉淀池共装设16台角式快开排泥阀。
滤池采用V型滤池。设计流量Q=30000x1.05%=31500 m3/d=1312.5m3/h,滤速采用8m/h,滤池每日工作时间(24小时)共分6格。
I/O站负责反应沉淀池排泥阀的开关量数据采集。PLC2负责滤池各个阀门的启闭及状态显示,以及对远程I/O控制。(附:滤池反冲洗操作步骤表)
3.在反冲洗间控制室设置PLC3站。
水反冲洗强度5l/s.m2,则冲洗泵流量为5x42=210l/s,选用2台卧式双吸离心泵(1用1备)。
气反冲洗强度15l/s.m2,则冲洗泵流量为15x42=630 l/s,选用2台罗茨鼓风机(1用1备)
PLC3根据滤池各阀的需要启停水泵及鼓风机。
4.在除锰加药间控制室设置PLC4站。
除锰加药间投加药剂选用高锰酸钾,采用湿式投加。设计流量 Q=1312.5m3/h,药剂最大投加量1.0mg/L.
设置3台隔膜式计量泵(两用一备)。药剂投加根据进厂水流量信号自动配比投加。
5.在送水泵房控制室设置PLC5站。
送水泵房设计规模为3.0万m3/d,时变化系数取1.3,出厂水压确定为0.38MPa。设置5台卧式离心泵,(四用一备)其中一台变频调速运行,其余定速运行。
变配电室与送水泵房合建一体。
PLC5根据出厂水压力及流量,启闭送水机。变频调速泵根据出厂压力调节转速,实现闭环控制。
PLC5还负责采集、监控变配电室各类电气仪表参数。
二、计算机控制系统应用软件
1.厂级显示:包括整个供水系统的运行状态总貌,显示出主设备的状态、参数及控制回路中过程变量用改颜色的方法显示各回路的运行状态及报警;
2.功能显示:包括过程输入变量、报警条件、输出值、输入值、设定值、回路标号、控制 方式、报警值等,当某一回路手动控制时可人工设定输出值;
3.细节显示:用于显示某一回路的所有信息;
4.标准画面显示:包含报警显示、系统状态显示;
5.其他显示:包含帮助显示、系统状态显示;
6.报表打印:使用用户指定的格式将所有历史记录打印成表格;
7.具有历史数据的存储和检索功能。
三、控制系统控制功能设计
控制系统的控制功能是控制系统的最主要功能,它包括通过其人机接口实现的手动控制和自动控制两个部分:
1.手动控制。在手动状态下,操作员可以在输入密码,获得授权后,通过中心控制室计算机的人机接口对全厂所有电气驱动的工艺设备进行手动控制和调节,通过各现场站的操作盘,对该PLC站所在区域所有电气驱动的工艺设备进行手动控制和调节。这种控制模式类似于常规控制中的集中控制台控制。
【关键词】自来水厂 生产过程 自动化设计 机电一体化
近年来，我国经济快速发展，各个领域的用水需求大幅上涨，而大范围的水质污染，也使得自来水厂生产过程的自动化设计更加紧迫。通过优化和完善自来水厂生产过程的自动化设计，提高自来水水质，满足人们的日常生活需求。
1 自来水厂的生产工艺
不同的自来水厂实际情况不同，但是基本的生产工艺是相同，主要包括取水、药剂调配和投放、混凝、平流沉淀、过滤沉淀和送水。第一，自来水厂取水是指将地表、河、江等位置的水，通过大规模的离心泵抽入自来水厂的净水箱中。第二，自来水厂调配和投放药剂，根据自来水水生产的工艺要求，调配合适的药剂投入净水箱中，并且加入适当的氯气，充分发挥消毒和混凝的目的。第三，混凝，混凝生产工艺主要包括絮凝和混合，在自来水厂取来的源水中投入适量的混凝剂，而后发反应，经过沉淀后产生污泥。第四，源水和混凝剂发生反应后，水流低速流过沉淀区域，使水中的悬浮颗粒快速沉淀，并且将沉淀污泥排出。第五，过滤沉淀，自来水通过石英砂后，除去水中的悬浮杂质，净化水质，为了保障自来水水质，工作人员还要定期冲洗石英砂。第六，送水，大规模离心泵以一定的流量和压力将自来水送入水厂的供水管网，实现自来水厂供水。
2 自来水厂生产过程的自动化设计
2.1 总体设计
自来水厂生产过程的电气自动化控制系统主要分为现场控制层、主控层和管理层。现场控制层又包括：其一，视频终端，主要是指安装在自来水厂厂区、水厂泵房、水厂中控室、水源地井群等位置的摄像机。其二，位于自来水厂控制室内的供水监控系统，实时监控送水泵和变频调速器的运行情况，通过PLC监控设备监控电气参数、管网压力、水泵流量、水质参数等。其三，位于自来水厂消毒室的消毒监控系统，实时监控发生器的启停状态，通过PLC监控设备监控电压、电流、阀门启闭以及药剂投放量等；其四，位于自来水厂深井泵配电室的水源监控系统，实时监控深井泵的启停状态，通过检测设备监控电压、电流、水泵电动机、水泵流量、深井水位等。主控层主要负责自来水厂生产过程中对各个站点的实时监控，其是整个控制系统信息控制和采集的核心部门，包括GPS、UPS、多串口服务器、设备、交换机、水厂监测站、水源监测站、数据库服务器等，实时采集各个站点的数据信息，进行分析计算，对整个自来水厂生产过程进行远程控制和视频监控，从而进行调度指挥，实现生产管理，并将相关数据信息发送到管理层。管理层不直接参与自来水厂生产过程的监控操作，主要负责查询视频信息、查询自动化生产信息、远程监视自来水厂调度运行情况等。
2.2 自动化水质检测系统
自动化水质检测系统是自来水厂生产过程中确保排水和供水水质的重要模块，也是自来水处理过程中一个关键工艺。随着机械制造技术、自动化技术的快速发展，各种现代化自动化检测仪表不用涌出。当前，自来水厂生产过程中使用的自动化仪表主要包括压力、温度、水位、流量仪表和水质检测分析仪器，如高低浊度检测仪、余氯检测仪、漏氯报警仪、流动电流检测仪、PH测量仪等。在自来水流量测量过程中，使用非接触式仪表、电磁流量计和水位测量仪，水位测量仪是自来水处理过程中的一个重要检测仪表，被广泛的应用在配矾、格栅配水井、清水池、滤池等，水位测量仪表还包括超声波、静电电容式、浮子式、吹气式、静压式、差压式等多种类型。自动化水质检测系统是自来水厂生产过程自动化设计的重要基础，通过引进先进的检测技术和检测仪表，进一步提高水质检测精度，扩大检测范围。
2.3 自动化水处理控制系统
近年来，各个地区的用水形势严峻，对于水处理效率和水质控制提出了更高的要求。各种新设备、新工艺在自来水厂的应用，提高了自来水厂的水处理能力，同时对于自来水厂整个生产过程的协调控制也面临着巨大的考验。当前，传统的控制手段和控制技术已经难以满足自来水厂的水处理要求，现代化自来水厂需要建立自动化水处理控制系统，应用经典控制理论，构建自动化水处理控制模型，全面控制加氯和药剂投放过程，实现时变、非线性的水处理控制系统。
2.4 变频节能系统
用水量变化大是自来水生产行业面临的常见问题，在不同时段、不断季节，各个地区的用水量需求存在很大差别，有着明显的用水低谷和高峰特征，因此自来水厂要构建变频节能系统，随着用户用水量的变化，及时调整自来水厂送水系统的送水压力。变频器作为一种现代化的调速设备，具有较高的可靠性，调速范围较广，并且具有明显的节电效果。自来水厂变频节能系统可以通过变压变量或恒压变量方式实现变频节能供水，变压变量变频节能供水是指根据用水量的需求变化，调节变频器的供水压力和转速，实现良好的节能效果。
2.5 机电一体化
自来水厂生产过程的机电一体化设计，将传统的过滤、沉淀、混凝等净化工艺集成在一个设备中完成，不仅占地面积，而且便于安装维护。自来水生产过程机电一体化引进自动反洗、自动排泥、复合滤料、斜板稳流等先进工艺，克服传统净水设备操作管理复杂繁琐的缺点，实现自动化、节能、高效的生产过程。
3 结束语
随着现代化科学技术的快速发展，自来水厂生产过程的自动化设计要积极引进先进的控制技术和设备，加强对自来水生产过程的管理和控制，完善自来水厂生产过程综合自动化系统，实现自来水生产的管控一体化，提高自来水生产质量和生产效率，降低能耗，推动社会的可持续发展。
参考文献
[1]王伟星.自来水厂生产过程自动化的设计与实现[D].电子科技大学，2012.
[2]王鼎顺.现代自来水厂自动化控制系统的研究与实现[D].湖南大学，2012.
[3]薛颖.昆山市第三、第四自来水厂生产自动化工程中的主要技术应用[J].城市公用事业，2011，03：41-42.
【关键词】水厂；电气自动化；控制系统；设备维护
1、电气自动化在水厂的应用
我国电气自动化开始发展于20世纪50年代初，它覆盖的行业领域广，适用性大，自动化技术可以降低员工的劳动强度，提高检测的准确度和信息传输的实时性，为生产提供进一步的技术保障。随着电气自动化进入各个领域的同时，供水公司也加大了电气自动化设备的投入力度和人力资源的培训。水厂生产工艺电气自动化始于2001年，先后对滤池反冲洗工艺、反应沉淀池排泥系统、在线浊度监测、二氧化氯在线检测、锅炉点火系统等，加装了自动化控制系统，为水厂的安全运行提供了保障。
1.1水厂滤池工艺反冲洗电气自动化应用
水厂虹吸滤池反冲洗手动操作过程，是通过人工在巡检中观察到滤池水位达到反冲洗水位时，并准备进行滤池反冲洗操作。过程为：检查系统是否完好，确定真空系统完好，各种阀门、控制系统完好投入运行。关闭虹吸进水管进气阀，启动真空泵，同时打开进水虹吸管抽气阀，待进水虹吸管出水口有大量清水涌出时，关闭此阀，同时关闭真空泵，滤池开始反冲洗。水厂三套六组共32个滤池，滤池反冲洗周期为8-72小时一次。加上三套六组反应沉淀池，按规定的排泥周期进行排泥，高浊期4-8小时排泥一次，低浊期12-72小时排泥一次，员工的劳动强度很大。
电气自动化控制系统分集中监控方式、远程监控方式、现场总线监控方式。现场总线监控方式的优点是它可使系统设计更加有针对性，不同的间隔有不同的功能。因此，可以根据间隔的情况进行设计，采用这种监控方式不但具有远程监控的全部优点外，还能减少大量的隔离设备、端子柜、I/O卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装与监控系统通过通信线连接，因此节省大量控制电缆，和安装维护工作量，从而降低成本。它的各装置功能相对独立，装置之间通过网络连接，并且网络组态灵活，大大提高了整个系统的可靠性。某一装置故障只影响相应元件，不会导致整个系统瘫痪。因此，水厂滤池反冲洗工艺采用现场总线监控方式。系统动作开始后，对滤池水位进行监测，以监测值为依据，由控制机确定滤池水位达到给定值，发出控制命令至滤池反冲洗完成。
1.2自动化设备维护更重要
一个健康的人如果不停的工作，不定期去体检，得了小病不去医治，长期如此就会积累成大病甚至死亡。自动化系统长期运行也会出故障。至电气自动化控制系统进入水厂生产工艺以来，大大提高了水厂生产运行的安全性、稳定性，减轻了员工的劳动强度。在得到受益的同时，也存在一些问题。一是部分配件出现故障后，由于自动化配件更新快，部分配件已经停产购不到；二是部分自动化配件损坏后购置不到同型号，或厂家提供替换型号不符合目前的控制要求；三是自动化配件及系统的常规配件采购渠道不畅通；四是懂自动化控制系统的人才匮乏，自动化设备故障后不能得到有效的维护。综上述原因，现在滤池反冲洗工艺、沉淀池排泥系统部分生产工艺的自动化系统已变成半自动化，所以电气自动化设备的维护更重要。
1.3电气自动化人才培养
电气自动化设备要应用，重要的是对其进行维护。维护的方法除了更换和更新配件外，更重要的是对自动化人才的培养。要使电气自动化设备正常运行，就需要有懂自动化专业的技术员工对设备进行维护。近年来，供水公司每年都拿出一部分资金，派员工到有自动化专业的高等院校和自动化程度较高的供水企业学习，但往往是杯水车薪。必经出外培训的资金有限，最好的办法就是在电气自动化系统安装时，让员工直接接触控制设备。与安装人员一起经历自动化系统安装、调试的整个过程。这将使员工对新系统增强感性认识，操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现的故障及恶劣运行环境下维护做好准备。而不是在生产厂家及工程部门直到系统安装运行之后，才开始对操作人员及维护人员进行系统培训。
另外，培养员工掌握自动化控制基本理论，掌握自动化控制系统的分析和常用生产控制系统的设计方法，具备电气设备的安装、调试、运行和维修能力是现阶段供水企业的重要问题。所以培养和建立一支高水平、高技能的电气自动化专业队伍，对企业及整个社会经济发展有着举足轻重的作用。
2、电气自化发展无极限
经济发展逐步全球化,外资企业、合资企业不断进入中国，这些企业起点高，技术新，有大量的设备都是电气自动化控制。与此同时，很多大中型企业为了提高产品质量和数量以加大竞争力，进行技术改造，也引进先进设备，机电一体化的设备、PLC控制技术、现场总线技术、变频技术、计算机集散控制技术（DCS）、微电子技术等以满足社会科学发展的需要。
1946年，世界第一台电子数字计算机(ENIAC)在美国诞生。至今计算机从第一代更新到第四代。从最出的算盘、计算尺、手摇机械计算机、电子管、晶体管到现在采用的大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）为主要电子器件制成的计算机，无不透视出计算机产品更新的步伐。
在自动化不断完善和发展的今天，自动化水平已经成为衡量企业现代化水平的一个重要标准，我国的自动化发展也经历了以“观测”为主的第一阶段；“观测”加“人为反应”的第二阶段；以“自动测量自动反应”的第三阶段。而今以智能控制作为现代控制理论，已经广泛应用于各个自动化领域。为满足自动化用户的需求，实现设备与网络技术相结合，实现自动化管控一体化。
3、结语
随着人们对科学技术所带来的效益和便利，自动化越来越广泛的应用到各行各业，电气自动化在水厂生产工艺系统上的应用更充分体现了它的优势。
参考文献
[1]张军,李楠.浅谈电气控制系统（rcs）的应用和发展
关键词:PLC；自动控制；控制方案；配置
中图分类号：TU991.35 文献标识码：A 文章编号：
1 引言
进入21世纪，水资源成为了社会关注的热点问题。水是社会发展和人们生活不可缺少了一种资源。自来水厂作为一个地区的重要基础设施，能否安全、经济运行对该地区的生产和生活有着重要影响。随着新技术的出现，PLC在水厂的应用对提高水厂水质监控的准确性和实时性以及提高水厂工人工作效率和设备的耐用性有着重要意义。因此，该技术在自来水厂中得到了广泛应用。
2 工艺介绍与自动控制内容
2.1工艺介绍
某水厂日处理水80000m3，聚合铝溶液与原水混合后，经反应沉淀，再经过石英砂过滤处理，在处理过程中加入适量的氯气进行杀菌与消毒，并且保证出厂水余氯达到一定量，就是经常所说的水处理常规工艺，流程图如图1。
图1
2.2自动控制内容与要求
2.2.1加药自动
2.2.2前加氯和后加氯自动
2.2.3漏氯需报警（设定值可以改变）并且自动开启中和吸收装置
2.2.4滤池采用恒液位（液位设定值可以改变）控制
2.2.5滤池周期（周期设定可以改变）反冲洗与水头损失反冲洗
2.2.6回收液位报警（设定值可以改变）并且此时滤池不能反冲洗
2.2.7进水流量低于1500m3/h时，滤池不能反冲洗
2.2.8供水采用恒压供水方式并且根据需要能自动启动和停止备用泵
2.2.9出水流量和原水流量累计值要存储
2.2.10现场所有的生产数据均在中央控制中心能监视到，所有的设备都有自动和现场手动两种控制方式，当设备的控制方式切换到自动控制时，该设备可以在中央控制中心进行控制与监视，当设备切换到现场手动控制时，中央控制中心能监视到该设备的运行情况
3 系统的组成与控制方案
3.1系统组成
系统组成使用DCS集散型控制系统见图2现场采用三个一级控制站PLC3、PLC4、PLC5和5个二级控制站（CD01A、CD01B、CD01C、CD01D、CD01E），一级站与一级站和一级站与二级站之间的通讯都用FipwayNet网连接完成，一级控制站与中央控制室内的PC机使用以太网（Ethernet）连接完成。
图2自动控制系统图
下面以其中一个一级控制站为例介绍PLC在此控制系统中硬件配置与软件的设置。
3.1.1硬件配置
PLC硬件配置主要由基架、CPU（TSXP57303）模块、电源模块（TSXPSY5500、TSXPSY2600）、数字量输入输出模块和模拟量输入输出模块、通讯模块（ETY110），其中基架全部采用的是扩展基架型（在其型号后有个X标志，如：TSXRKY8EX），电源模块必须是从最左端插槽开始，CPU模块其次，其余的模块位置可以任意配置，但一旦配置好后，进行编程即不可更改，修理维护时，除CPU和电源模块需要断电外，其余模块的更换均可以带电热插拔。（如图3）
图3PLC硬件配置图
3.1.2对应的软件设置
首先要对基架进行拨号设置，在基架上有四个拨码按纽，根据现场情况进行设置，主基架定义为“0”号基架，拨码全部为“Off”位置，其余按照16进制来进行拨码。（见图4）
3.2控制方案说明
3.2.1．加药系统采用单闭环自动控制方式见图5
图5加药控制原理图
基于中央控制器设定的一个SCD值，结合原水的瞬时流量、原水PH值、原水浊度等重要参数自动投加药，药和水经过静态混合器混和搅拌后由SCD检测加药的效果，并转化成4-20MA信号反馈给PLC，PLC对设定值和反馈值进行比较后送给其内部PID控制单元计算，计算结果用来控制计量泵的变频器的频率，调整电机的转速改变加药的多少，从而达到自动投加药的效果。
3.2.2．加氯系统自动控制方式与漏氯控制方式
3.2.2.1前加氯控制方式
中央控制器设定的一个前加氯系数值给PLC3，PLC3将采集到原水的瞬时流量与此设定值相乘做相应的处理后将结果转化成4-20MA信号送给前加氯机，前加氯机按照此值进行加氯。
图4硬件对应软件地址图
3.2.2.2后加氯控制方式
中央控制器给PLC4设定一个滤后水的余氯所需值，PLC4对现场的余氯分析仪器所测的的余氯值进行实时采集，将两值进行比较，将此结果通过Fipway网送给PLC3，PLC3发出指令来控制后加氯机的加氯量。
3.2.2.3漏氯控制方式
当现场测量仪器测的现场氯气量超过中央控制器设定的限定值时，PLC3发出报警信号，并且开启漏氯吸收中和装置。
3.2.3．滤池过滤与反冲洗控制方式
3.2.3.1滤池的恒液位控制方式见图6
图6恒液位控制原理图
PLC4对现场的液位变送器送出的模拟量进行采集后同中央控制器给出的液位设定值进行比较，若是现场的液位比设定液位高，PLC4发出指令让出水阀门开启大点直至全开，若是现场的液位比设定值小，PLC4发出指令让出水阀门关小点直至全关，这样达到恒液位的控制方式。
3.2.3.2滤池反冲洗
滤池在自动控制方式下有两种因素引起反冲洗，一种是按照冲洗周期（中央控制器内设定），周期性的过滤与反冲洗，另外一种是PLC对现场的水头损失信号进行实时采集，若是采集到的信号超过中央控制器内设定值,滤池进行反冲洗。但是不管是什么情况引起，在冲洗前都要通过Fipway网络检测另外一个控制站（PLC3）中的信号——回收池液位和进水流量。若回收液位过高报警或者进水流量低于1500m3/h时滤池反冲洗不能进行，直到该报警消除为止方可进行反冲洗。
3.2.4．恒压供水控制方式以及水泵的运行
3.2.4.1恒压供水控制方式
供水过程采用目前水厂最常用的恒压供水方式，是用PLC、变频器、水泵、出水压力变送器，液位变送器组成的一套闭环控制，原理图见下图7
图7恒压供水控制原理图
控制中心给PLC5一个基准压力值，PLC5将该值与出水压力变送来的值进行比较，经过PID计算后，用此结果来调节变频器的频率，调整水泵的转速达到恒压供水的效果。
3.2.4.2自动方式下，水泵的运行
在自动运行方式下开始启动运行时，合上变频器上的手动开关，PLC5首先检测水池水位，若水池水位符合设定水位(≥2.0m,5m*40%)要求，变频器输出频率从0Hz开始上升，此时压力变送器检测压力信号反馈给PLC5，由PLC5经PID运算后控制变频器的频率输出；如压力不够，则频率上升至49Hz，延时一定时间后，将备用工频泵投入使用。如用水量减小，出水压力超过设定压力，则PLC5控制变频器降低变频泵的输出频率，减少出水量来稳定出水压力。若变频器输出频率低于设定值（33Hz），而出水压力仍高于设定压力值时，PLC5开始计时，若在一定时间内，出水压力降低到设定压力，PLC5放弃计时，继续变频调速运行；若在一定时间内出水压力仍高于设定压力，PLC5将停止正在运行的工频水泵，单一运行一台变频泵。（按照目前的供水实际情况，开启一台变频泵和一台工频泵一定能够满足要求，因实际原因只有三台工频泵是用来备用的。）
3.2.5使用PLC的高速计数单元对现场流量计的脉冲进行累计，然后通过计算，把计算结果送到中央控制中心PC机内存储。
4 总结
该水厂采用PLC自动控制后，能耗和水质一直在同行业中保持领先。同时还提高了工人的工作效率，减轻了劳动强度，运行成本也稳步下降。
参考文献
【关键词】自来水厂；节能降耗；自动化控制；应用
一、自来水制水工艺及自控系统的组成
1、自来水制水工艺。制水工艺过程分别几个步骤，取水-制备与投加药剂-混凝-平流沉淀-过滤沉淀-送水。制水工艺采用最新的深度处理工艺，从而达到最新的国家标准要求。自控仪表设备选取分布式集散控制系统，与先进的计算机控制技术、网络技术相结合，实现整体生产工艺的自动化管理控制，为自来水厂创造更高的生产效率及出水质量。
2、自来水自控系统组成。从整体自动控制系统的多个控制站考虑，可以选择任一个一级控制站作为代表，分析PLC在控制站中硬件和软件的设置。其中，PLC的硬件配置包括扩展型基架和CPU、电源、数字量输入输出、模拟量、通讯五大模块共同构成，其中，CPU和电源模块在左端插槽，其它模块可随意安装。按照实际情况设置基架拨号，通常情况下采取16进制，不过0号主基架拨码例外，必须把统一设置成“off”状态。
二、自来水厂节能降耗中自动化控制系统的应用
1、取水泵站自动化控制系统的设计。取水泵站一共有4台取水泵（其中2台变频泵及2台定速泵，3用1备），主要为整个水厂进行原水的供应，是电量的主要消耗站之一，也是水厂控制电量的关键部位。为保证最大限度降低电耗，需把水泵分为两个组：运行的变频泵设定为变频泵组，另一台变频泵及定速泵设定为定速组。每次运行均至少开启一台变频器，当运行变频泵设定时间到时，且另一变频泵不运行时，将自动切换至另一变频泵。自控系统将根据清水池水位增减相应的水泵。
1.1取水变频泵的频率调整。原水变频泵的运行频率要介于最小和最大频率之间，频率限定值在SCADA系统中设定。PLC记录变频泵停止前的频率，以便于变频泵再次启动后保持之前的频率。
1.2定速泵的启动数量。定速泵的启动数量由变频泵的运行频率决定，为了更好地控制定速泵的数量，需要定义两个限定值：限定值1：启动一台定速泵时变频泵频率，限定值2：停止一台定速泵时变频泵频率。
2、加药加氯系统自动化控制设计
2.1加药系统。加药系统主要节能控制点在于控制药耗。水厂加药系统主要用于控制聚合氯化铝的投加，为保证系统的节能降耗，主要控制在于精确计算氯化铝的投加量。乐从水厂设计3台加药计量泵，计量泵的速度需通过PLC计算并直接通过通信进行速度控制给定。
2.2加氯消毒站程序设计。整个水厂的加氯系统由气源系统，真空加氯系统，压力水供应系统，电气、控制检测仪表系统，氯气泄漏检测及安全防护系统组成。为了掌握加氯是否处在手动或自动加氯状态，在加氯机中引出了加氯机的手动/自动选择信号。
（1）前加氯控制设计。前加氯机的控制方式：前加氯的作用主要是防止藻类和破坏胶体，所以前加氯一般根据原水流量按比例投加：加氯机开度控制=源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000，共设置两台前加氯机，一用一备。当使用加氯机故障时，在SCADA上发出警报，并自动切换至另一台备用前加氯机，
（2）后加氯控制设计。后加氯主要作用是保证出厂水中余氯含量，起到清水池及出厂水管道消毒作用。控制方式如下：加氯机开度控制=流量主控制量+余氯控制量流量主控制量=滤后水流量或源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000
（3）余氯控制量根据滤后水余氯高低进行控制，控制范围规定在流量主控制量的±5%。当余氯高于SCADA中设定的余氯值时，每分钟余氯控制量-0.2kg（可以SCADA中设置）当余氯低于SCADA中设定的余氯值时，每分钟余氯控制量+0.2kg（可以SCADA中设置）本工程共设置2台前加氯机，一用一备。当使用加氯机故障时，在SCADA上发出警报，并自动切换至另一台备用前加氯机。
3、沉淀池排泥系统自动化控制设计。沉淀池排泥系统主要由排泥阀、排泥车组成。该环节的节能控制关键点在于排泥过程中合理排水，在污泥排放时尽量减少不必要的排水。
3.1沉淀池排泥阀控制。沉淀池排泥阀周期性排泥：排泥周期可设定；各排泥阀开阀时间可设定。排泥周期可设定：用户可根据原水水质进行排泥周期的设定，合理减少排泥时间。各排泥阀开阀时间可设定：用户可根据平流沉淀池的具体特性，设置各阀门的相应开启时间。
3.2排泥车控制。沉淀池排泥车的过程控制：由于沉淀池长度约100m，长度较长，而按照沉淀池的沉泥规律，从沉淀池的进水到出水，池底所沉积的泥厚度按从多到小逐步递减的规律进行，因此，为了达到排泥车的排泥效果而又减小不必要的排水浪费，排泥车的行走电机可采用变速电机，在沉淀池的进水端采取慢速行走，而在沉淀池的出水端采取快速行走，或排泥车的行走电机为定速电机，排泥车从沉淀池的进水端前行全程1/3，后退至沉淀池进水端，再从进水端排泥至出水端，空车返回。
4、送水泵站自动化控制设计。送水泵房一共有4台清水泵，分别为2台变频泵及2台定速泵组成。正常使用时为3用1备。每次运行均至少开启一台变频器，当运行变频泵设定时间到时，且另一变频泵不运行时，将自动切换至另一变频泵。系统分为两个组：运行的变频泵设定为变频泵组P401A/C，定速泵P401B/D设定为定速组。运行的变频泵的频率根据出厂水压力设定值调整。定速泵启动的个数根据变频泵的频率决定启动台数。
4.1加压变频泵的频率调整。加压变频泵的频率根据SCADA设置的压力值进行PID恒压控制，PLC不断调整变频泵的频率。变频泵的频率及频率阀值以Hz表示。
4.2增加变频泵频率。变频泵频率由用户设定压力值及实际管道压力计决定。PLC通过PID运算调整变频泵频率，当管道压力小于用户设定压力时，变频泵频率将增加。
4.3减少变频泵频率PLC。通过PID运算调整变频泵频率，当管道压力大于用户设定压力时，变频泵频率将减少。
4.4定速泵的启动数量。定速泵的启动数量由变频泵的运行频率决定。为了更好的控制定速泵的数量，需要定义两个限定值：限定值1：增加一台定速泵时变频泵频率；限定值2：停止一台定速泵时变频泵频率
4.5启动一台送水定速泵。当变频泵的频率高于等于限定值1（例如48.5Hz）并且至少有一台定速泵可用时启动一台定速泵。
4.6停止一台送水定速泵。当变频泵的频率低于限定值2（例如35Hz）并且至少有一台定速泵运行时停止一台定速泵。
结束语
自来水生产具有独有的特性，其连续性、不可替代性及不间断性要求自动化控制系统具有较高的可靠性、高速性以及稳定性，必须要选择增强型的处理器。自动化系统在自来水厂中的应用有广泛的发展，可以有效的保证水质，提高自来水厂的处理能力。
参考文献
[1]张文峰.自动化控制系统在自来水厂中的应用浅析[J].数字技术与应用，2014（26）：314-316.
关键字：自动化技术；运用
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
随着科学技术的发展和社会的进步，我国各大城市的自来水厂正逐步向“安全供水、科学管理、优质服务”的方向发展。因此如何提高供水质量、达到节能降耗、实现高效管理，是当前自来水厂所面临的首要问题。另外，提高自动化、信息化水平对自来水厂来说也越来越重要。
一、现今水厂自动控制的内容
1自来水厂自动化系统在我国的发展过程
自来水厂自动化系统在我国的发展过程分为三个阶段：第一，分散控制阶段，在这个时期自来水厂的每个部分都进行独立的自动控制，每个独立的自动控制系统都没有联系。第二，水厂进行整体自动化阶段，在这个时期里，自来水厂整体作为一个综合的自动化系统控制进行生产，同时每个独立的自动化系统还可以独立的控制工作，这个系统在共享自来水厂的整体信息外，又可以对子系统进行分散控制，从而提高了系统的可靠性。第三，供水系统实现综合自动化阶段，这个阶段是在一定区域里实现供水企业信息的共享，从而这个地区或整个城市的供水系统实现自动控制。现在，我国达到第三个阶段的只有少部分的大型水厂，其余的中小型供水企业还处于第一个阶段和第二个阶段。
2、目前我国自来水厂运用的自动化系统控制的结构形式
水厂运用的自动化系统控制的结构形式，从自动化控制的角度来看，可以分为监视控制系统、集散型控制系统、采集数据控制系统等。DCS系统是运用不同等级的分布式控制，实现了在物理上的真正意义上的分散控制，并有实时性好的优点，但是所用的软件在编程时的工作量非常大，开发和维护队工作人员的要求较高。而且开发周期比较长，SCADA系统覆盖面积达，采用的通讯方式比较灵活，但是有较低的实时性，在实现大范围和复杂的控制时比较困难。PCL+IPC系统不但可以实现分级分布控制，还可以实现集中管理分散控制，它有编程、维护方便和可靠性高以及开发周期短，内部的调整灵活，可以与现场的信号就地直接连接，还比较容易实现一体化等优点。所以它是自来水厂自控系统的重要结构形式。
水厂的控制系统和核心组成大致相同，包含有水处理控制技术、综合自动化系统、水质检测技术和变频节能技术这四个方面。
3、水厂制水中的工艺流程
水厂的实际情况的不同，制水过程中的工艺流程有着千差万别，所运用的设备也有所不同，但是基本的流程是大致上相同的。主要的过程第一步是取水，通过大型的水泵将地表、江等地方的水抽到净水厂中，药剂的添加和制取，按要求研制使用的混凝剂，在净水厂里投入氯气和混凝剂，达到消毒和混凝目的，其中混凝是把混凝剂投入到源水里进行反应，反应后排出沉淀的污泥，在进行平流沉淀，可以排除污泥和悬浮颗粒进行沉淀；过滤沉淀指水经过介质把水澄清，但是要定时的进行反冲洗石英砂，最后就是送水，运用多台设备把自来水通过一定的压力送入管道，送达千家万户。
4、自来水厂的自动化控制系统的组成
水厂通常把整个工艺依照控制单元进行划分有：加矾自动、配电、滤池气水反冲洗等控制系统，在工艺单元里面设备比较相对集中，有了这些特点一般采用PLC+IPC中的集散控制模式。水厂采用这种系统装置的，能满足水厂对自动化的保护和监控等要求。依据控制点分布的位置不同，运用就近原则，设备的集中区设置不同的PLC进行对这个区域的设备监控，在经过通讯网络，在PLC站之间共享数据，实现自动化控制。
二、当代水厂自控系统的应用
1、控制系统管理控制一体化
控制系统管理控制一体化，指建立一个对水厂生产现场状态进行控制和监视，同时还要把水厂整体信息和现场信息结合到一起，进行对企业管理功能和水厂控制功能的整体自动化系统。
管理控制信息并有效地结合的基本条件是企业所具有的信息网络，企业如果没有信息网络，就实现不了企业整体信息的汇集和沟通，建立信息网络的目的是实现整个企业信息资源共享和对外部信息的沟通。水厂的整体自动化监视系统一般分为控制层、设备层和管理层三方面。控制层是完成对取水、沉淀、过滤等环节的测试和监控，比如加药设备、机组电气柜等，及时收集现场的实际数据，传送到控制中心，并对数据进行保存；管理层是负责故障报警处理、状态监控和数据采集等方面的工作，是由各种客户机和服务器组成，把企业的各种信息集成在一起，与网络连接，完成商务应用和决策、管理等功能，它是由控制网段和总线设备组成，让传统的集散控制站的功能分布到现场总线设备，总线技术和产品组成了基层网络，发挥了检测设备有通信能力的特点，为网络的建立提供了方便，一般控制层的工艺环节分布的位置范围比较大，控制中心可以让他们集中起来进行统一监控，所以水厂自动化系统具有分散控制和集中监视的特点
2、PLC在水厂自动化系统里的应用
PLC是可编程控制器，是一个拥有微处理器电子设备，可以用在自控系统的逻辑数位控制器，能把控制命令随时的加入到内存中进行执行和储存。这种控制器是由输入输出单员、数位类比、资料内存等单元模组化，以及内部CPU和指令组成。
因为自来水有不间断性、距离远、组网复杂、不可替代、设备比较分散等特点，对设备运行的稳定性、可靠性、扩展性和高速度等因素进行考虑，处理器应该选用增强型的，支持结构化文本和梯形逻辑等编程方法。世界上使用最广泛的局域网是DH+网络，它是最先为可变控制器提供远程的组态和编程，以及对故障进行排除的控制网络，生产工艺中的全部参数要求都要用PLC进行采集和控制，上位机是对生产数据的后续处理，从而在很大程度上提高了控制系统的可靠性。在系统控制功能方面，中心控制式的大致功能是：显示器也整个工艺的流程图，对全厂的实时数据的变化动态进行显示，以及对每个设备的系统和工作状态进行控制，全厂整体自动化控制设备功能是，实现自动报警，提供手动操作界面，实现操作和对系统状态的历史查询、记录、报表打印等，运用自控系统可以实现谁唱的整体自动化，不需要人的看守。
信息网络是实现管理和控制自动化的一个基础，现场总线为实现管理控制一体化网络打下基础。开放式的现场总线，可实现共享网络数据库，打破了封闭式的传统系统，增强了系统的开放性，实现其他网络和水厂网络的无缝连接，从而建立管理控制一体化的综合型自动化系统。
总结：
水厂自动化的目的是对整个供水过程运行和维护进行统筹管理，把调度方法和人工检测进过微机系统统一安排，实现远程控制，提高工作效率，节约企业成本，是现在我国水厂发展的需要。
参考文献：
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[3] Invensys引领石油石化业企业控制系统新时代(三)[J]. 数字石油和化工, 2007,(Z1)
关键词：中小型水厂、自动化管理、现代化管理模式
中图分类号： TU991 文献标识码： A 文章编号：
一、我国中小型水厂自动化管理现状分析
我们国家经过长期以来不懈的努力，水厂的自动化控制水平得到了快速的发燕尾服，例如一些大型的水厂已经采用了自动加矾、水泵自动变速、自动加氯以及全厂生产也实现了监测运行与自动冲洗。但是，随着水厂自动化程度不断的提高，给设计、使用以及施工也带来很多问题。目前，对于水厂实现的自动化存在不同意见。其一是大力主张，现在水环境的污染越来越严重，人们对水质的要求越来越高，对于水净化的处理只靠手工是非常困难的，所以，针对纺净水工作的可靠性，针对解决电耗及药耗，人员减少问题的解决，自控系统对于水厂来讲是必不可少的。国外的一些专家有不同的意见，他们认为饮用水的处理现在变得越来越复杂了，必须有专人从中负责。因为对于水的处理工作有随时调整的需要，如果整个过程都有专为负责，那么在操作过程中操作者对于整个过程就会了如指掌，哪里出的问题出的什么问题，都由操作人直接来反映，对于周围的环境需要有人进行评价，并做出决策，有了这样的思想指导，他们再发展技术工具，才能从根本上解决水厂运行的善，命名人们的决策得到提高，才能让操作者独立高效的完成工作。如果提高了自动化控制水平，就对会水处理工艺以及构筑物的发展起到很大的促进作用，这些复杂的工艺是靠人工无法实现的，还有可能把现有的净化工艺流程进行改变。这样，水厂运行的发展方向就是智能化。可以说，这样就可以摆脱现有的水厂水处理的技术框架，不但可以改变水处理的艺，还可以改变整个技术构架。上面所描述也只是国内两种观点。关于现有的水处理技术框架内无法取代的还是人的作用。自动化也有很多受限制的因素，这句话不无道理，目前的水处理技术从上到下都是基于人的，并不是基于机器之上，所以，这种技术框架根本无法达到高度的自动化运行管理。从某种意义上来讲，现有的水处理技术无论是框架还是思想都是有一定局限的，所以，具体的技术艺术需要从智能化的问题入手，首先明确发展方向是向着智能化，而且，对于净水工艺术整体流程进行改进。以上两种不同的观点或意见都是从净水思想框架内对自动化的认识，并没有站在水处理面临的问题上考虑，针对水厂自动化存在的不一样的观点可以看出，现有的自动化工作与目前自动化努力但是还没有与水工业发展建立密切的联系，导致自动化工作方面这一问题的产生。
二、现阶段我国水厂的巨大作用
我国如今的水资源现状是不容乐观的，我国虽有水量2.8万亿立方米，但人均水资源仅2300立方米，相当于世界人均的1/4，被列为世界上最贫水的13个国家之一。1998年我国人均水量为2251立方米，预测到2030年我国人口增至16 亿时，人均水资源量将降到1760立方米。专家预言，2010年后我国将进入严重缺水期，2030年我国缺水将达400亿立方米到期500亿立方米。供水量不足，给城市生产、生活造成极大影响。我国部分山区、草原、滨海和海岛还有6000万人口和4500万头牲畜饮水困难。每年的农业收成和工业产值都因缺水造成重大损失，水资源的总量严重短缺。
首先，保证回用的稳定水源。城市污水的回用是以污水的常规处理为前提的，因，污水处理率偏低是影响城市污水回用全面启动的最直接原因。优化城市建设规划、对污水处理给予经济上、政策上的支持，尽快提高城市污水处理率， 是推动污水回用全面推广的基础。其次，把城市污水再生水的成本降低下来。污水回用发展中的关键就是城市污水再生的成本，只有把污水回用成本降下来，才能提高再生水在市场上的竞争力。所以，还要从多方面不断努力：其一，统筹规划城市建设，对于污水厂进行整体设计，在设计前要把污水回用的问题考虑进去，把污水的回用与处理融入在一起，这样可以减少重复投资，增加就近回用，减少输水间隔距离。其二，提倡分散城市污水的处理，进行分级的处理，尽量做到污水就地进行处理，就地回用，根据回用的要求对污水进行分级回用，实现小范围内的水平衡。其三，大力开发污水回用技术，不断开发新的技术以及设备对污水回用进行处理，保证技术的可靠性，高效性，并且要有稳定的运行。最后，使城市污水再生水的用水市场得到保障。城市污水再生水的市场得到有效保障对于污水回用的进一步发展起着重要的推动作用。所以，要保障再生水的市场，不但要加强宣传，还要打破人们常规的一种思想就是污水就是脏水，只能排放不能利用，让人们对污水回用的观点能够接受，再就是对城市求导水回用的政策的完善，以及管理机制的完善，在相关政策上对于污水回用多加鼓励，甚至能够用法律的手段对污水回用的市场进行深一步的保证。
三、我国中小型水厂管理中对现代化管理理念在的具体应用
在实际的工作过程中，对于水厂生产的运行管理在自动化程序上达到比较高的境地，就现有的我们国家的生产设施与管理的现状来分析，还是件非常困难的事情。自动化水厂生产运行值班人员肩负重大的责任，但是，工作却是又简单又枯燥，这样的工作做的时间久了，就会使值班人放松精神，若再加上一些思想并不稳定的人员，就会给安全方面带来很多的不稳定的因素。尽管值班人员都有非常强的责任感，也有非常高的技术水平，若万一发生故障，要立刻做出判断并做出应争处理也不是件容易的事情。尤其是有些问题就发生在一瞬间，人的智能与体能是不易适应的。我们国家最大的一个特点就是人口多，而水厂的人多，要达到高标准的工作质量要求不是件易事，相反还会加大管理工作的难度，提高人为事故的发生率，使生产安全的可靠性降低下来。因此，对于已经实现了自动化运行的水厂来讲，很多运行值班人员的工作都被计算机代替，应该根据实际情况，把一套保证体系建立起来，并保证其高效性。这需要有一个高素质高技术的管理团队，并且要有一套高效的，可行的管理办法。
四、中小型水厂在管理方面对人进行关注
现代化水厂的一个非常关键的标志就是人员一定要精干，不然的话就无法把它的优越性体现出来。现在的水厂虽然已配备了相对高素质的人员，但是，因为多数都是第一次接触这个工作，无论是知识方面还是经验方面都欠缺很多，知识面的宽度与深度都不够，所以，需要进行系统全面的学习，并且学习的过程会很长，开始着手做一份新工作，对于工作的内容与流程都很陌生，因此，也需要一个很长的适应的过程。适应工作的性质、工作的内容以及工作的特点，针对这一点，需要进行轮岗进行培训，这样可以提高培训的效率，并且能够早日实现代化的管理。管理人员除了完成日常的工作之外，还要在规定的时间内安排学习，制订与公司教育培训规划接轨的培训规划。可以要求所有的人员在本专业方面在三到五年的时间内达到高级以上的水平，不是本专业的业务知识也要达到中级以上水平。目前，若我们把培训现代化的管理知识、设备构造及性能、水厂工艺技术、自动控制原理以及软硬件知识方面作为重点，再进行分阶段的考核与考试，相信所要求的水平与知识已达到了实际操作所需要的水平。只要在每个阶段的考试中都能达到分级水平的话，那么，就会得到同级技术水平的待遇，不会被正式评聘职称所限制。有了健全的体系以及制度，有了高技术、高素质的工作人员，有了激励性强的政策，以及全面的培训，相信通过大家共同的努力，水厂在运行管理方面会更规范，实现自动化管理指日可待。
作者简介：
赵峰，德州市供水总公司生产管理处处长；赵娟娟，德州市供水总公司生产管理处科员。
参考文献：
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[6]王占生，非危言耸听 应见微知著，给水排水，V01.24，No.6，1998
[关键词]科学发展供水管理现代化信息化
一、礼泉县农村饮水工程现状
礼泉县地处关中平原中部，距咸阳市30km。县域总面积1018km。总人口48.37万人，其中农业人口42.76万人，占总人口的88%。县内属暖温带半湿润大陆性季风气候，地势南低北高，南部属平原区，北部属黄土苔原区及黄土高原沟壑区。经过对全县农村饮水现状的调查研究，结果显示，截止2009年5月，全县已建成使用的农村供水工程有71处，受益人口29.1万人，占全县农村人口的59%。日供水规模为8284m。调查还显示，仍有17.1万人饮用不安全的井水或窖水，自来水普及率为59.01%。随着09年第三期农村饮水安全项目的实施，再建26处人饮工程，解决5.22万人的饮水安全问题。届时自来水普及率将上升至71.1%。在这已建饮水工程当中国，没有一处实行设备自动化控制，运行在线监控及管理也未达到现代化要求。大多数水厂采用加氯消毒措施，多数未建立水质定期检测制度。
九十年代初，我县曾建起一批农村供水工程，多以自然村为单位建设，设计标准低，建设规模小，供水能力小，水质未经任何净化处理，水厂运营达不到盈利标准，导致负债经营。据调查，我县现有农村供水工程中，有相当一部分缺乏有效管理，农村供水工程量大面广，单个工程规模小，管理难度大。不少村镇供水工程只有1-2人管理，多为没经过技术培训的农民。技术水平低，管理意识淡薄，有一部分供水工程产权不清，存在管理机构不健全，管理方式、手段落后及管理规章制度不完善等诸多问题。
二、礼泉县实施农村供水管理现代化的可行性、必要性和紧迫性
随着现代化、信息化技术的不断提高，农村供水管理也渐渐实现信息化、现代化。最近，我省旬邑职田塬区供水实现自动化管理，为我省农村人饮供水工程向供水规模化、水处理设备自动化以及管理自动化开了个好头。
水利是农业的命脉，生活用水更是与每个人的生活息息相关。农村供水工程显得尤为重要，发展农业生产和改善农民生活离不开供水工程，建设和谐社会主义新农村离不开农村供水这一环节。要搞好农村供水，管理是头等大事。我们必须结合实际，用科学发展的思路，促进农村供水工程的进程，推进供水管理自动化、信息化。这样既符合总书记提出的科学发展观的重要思想，又为农村供水工程的可持续发展提供了良好的精神支撑。如今，社会已进入自动化、现代化时代，农村人饮供水工程向供水规模化、水处理设备自动化发展也是必然趋势。
三、根据目前现状及存在问题，应从以下几点来解决
1.从思想上高度重视农村供水管理现代化建设
为适应水利现化的要求，首先从思想上重视，才能实现农村供水工程基础、建设、管理、服务等信息的实时传输和共享，促进农村供水安全项目规范管理和科学决策，我们应始终坚持把农村供水现代化、信息化建设放在重要位置，努力做好农村饮水安全项目同规划、同设计、同建设、同管理、同受益。
2.供水工程规模化是农村供水管理现代化、信息化的前提
近年来，我县认真汲取过去农村水厂经营失败的教训，充分利用和整合现有资源，着力实施农村饮水安全工程规模化建设，为工程建后规范化管理创造基础条件。如我们已经在药王洞王家供水工程中，根据水源供水能力，扩网辐射解决周边农村，将供水管网延至西兰路药王洞乡街道及昭陵饭店。这对以后的实施现代化供水提供了前提条件。
3.必须配备供水工程设备，才能达到管理的信息化
(1)引进水质净化消毒系统
礼泉县的不合格水质大概分为：苦咸水、污染水和高水。根据水质的物理性状、化学性状、毒理学及细菌学四大类指标进行合理分析、合理确定水质的过滤净化系统。DA863净化过滤系统可应用于礼泉农村人饮工程中。该过滤器采用“国家863计划”研究成果——彗星式纤维滤料为技术核心的系列专用新型高效过滤器。具有运行效率高、分离效率高、容积效率高等优点。根据我县实际情况，该系统可在本县农村供水中进行广泛推广使用;其次是消毒问题。传统的液氯消毒存在有毒、不稳定、储藏运输不方便等缺点，与水反应易发生致癌物三氯甲烷对人体有害等问题。选择二氧化氯发生器，上述缺点得以避免，又提高了杀菌率。该产品具多重优点，且使用安全可靠，运行成本低。
(2)运用自动化监控系统
运用DCS自动化自动化监控系统对DA863过滤系统、二氧化氯消毒系统进行自动化监控，以动态方式显示系统运行状态，使管理更方便，设备更具人性化，同时可提高设备运行的安全性。
4.要达到农村供水管理现代化，管理要同步
礼泉县在已成规模化供水的几个水厂，借鉴潜江市的现代化管理模式，在全面推进供水管理信息化建设中，购置高端PC机，并按要求安装操作平台，建立全县农村供水管理网络。并安装了自来水管网监测系统、水厂自动化控制管理系统及厂区安全视频监控设施，对水质、水量、水压、厂区安全进行实时在线监测，达到了可视、可控、可调、远传的现代化管理水平。水厂内安装视频监控系统，通过监控系统对水厂内部及周边环境进行安全监控，保证水厂运行安全，使饮水安全更具安全保障。我省旬邑县职田塬区农村供水远程监控系统也效果明显，通过总控制系统能清楚直观地掌握各蓄水池配水情况，水位高低，到达最高最低水位都有自动报警装置。操作人员在控制室计算机上可远程控制系统内任何一台水泵的起停和闸阀开关，查看通讯状态，机泵实时运行电流、电压等技术参数等。
关键词：电气自动化技术 应用 发展
随着社会的发展，科技的进步，电气自动化发展速度越来越快了，在各个领域电气自动化都充分发挥了自己的作用。电气自动化的应用让更多的设备机械得到改善，管理系统更加完善，让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。工作效率更高，让整个行业都得到巨大进步。整个领域的进步促进经济的繁荣，对社会的发展与进步也作出了巨大贡献。
下面对电气自动化应用好的具有典型代表的行业进行分析。
一、电气自动化技术在各行业的应用
1电气自动化在水厂方面的应用
在水厂方面：第一，自动化提高了效率，节约了能源，降低了能耗，减少了污染。第二，对水厂的监管和控制更加系统化专业化。让监督和控制的范围更加广泛，更加及时。第三，水厂的管理更加信息化，网络化，现代化。第四，应用电气自动化系统，使企业效率更高，提高综合效益。整个系统更加完善，同时具有更高的性价比。保证了水厂在各方面的高效运行。电气自动化技术在水厂中的应用，提高了水厂的工作效率，让水厂更加现代化，科技化，智能化。
2电气自动化在港口方面的应用
对外开放也带动了港口的发展，为了使我国港口更快发展，港口方面应用了很多新技术。比如港口电气自动化的发展，应用自动定位，动调度管理系统，无线数据通讯等，让水路工作能够高效运行，这样满足经济发展和国际贸易的飞速发展。提高了效率，降低了成本，节约了劳动力。这些促进了电气自动化技术应用达到更高的水平，从而促进了经济的进一步发展。
3电气自动化在火电厂方面的应用
电气自动化在火电厂方面的应用发展也是很快的。电气自动化应用系统的功能在电气方面得到充分发挥，比如监视功能的发展，信号警示功能更加发达，与主信号之间联系更加方便，网络通讯更加发达，火电厂通信通道也更加迅速，便于火电厂更快的发展，更加现代化，科技化，智能化。电气设备管理也更加系统。发电机运行状态监视功能，自动化系统网络的通信也更加快捷，更加发达。
4电气自动化在电力 方面的应用
电气自动化在电力方面的应用更多的是新技术的创新，电力在经济发展中占有重要地位，新的应用让电力发展方面更加发达。第一，新电力电子开关标志着运动控制的新时代。MOS控制晶闸管将驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起，统一成一个整体，这样电气自动化系统迎来了一个新时代。第二，变换器的组成部分电子器件的更新促使变换器的新发展，让电气自动化的应用更加方便与快捷。电气自动化对电力系统做出了巨大的贡献。第三，交流调速控制日渐成熟拥有新颖的控制思想，简单的控制结构，控制手段更加直接，响应迅速，且无超调，信号处理物理概念明确。这方面的新发展让电气自动化的工作效率更高，成本更低。这些让电气自动化应用更全面发展速度更快。
5电气自动化在电楼宇控制方面的应用
在楼宇控制方面，电气自动化也发挥了重要作用。为了让整个楼宇控制系统更加现代化，安全化，科技化，智能化。在楼宇的应用主要有两种系统：
（1）TN-S系统。
TN-S是一个三相四线加PE线的接地系统。通常建筑物内设有独立变配电所时进线采用该系统。这种系统让楼宇系统更加安全更加可靠。楼宇中因为单相用电设备多，新的方式可以有随机电流。智能建筑应设置电子设备的直流接地，可以确保安全，防止雷电，还可以防止静电。
（2）TN-C-S系统。
TN-C-S系统由两个接地系统组成，第一部分是TN-C系统，第二部分是TN-S系统，分界面在N线与PE线的连接点。这种系统的优势是保证楼宇系统电力系统工作更加安全，高效。让电力系统的综合管理更系统化，全面化，科学化。
二、电气自动化技术的新发展
世纪是一个创新的世纪，电气自动化技术也同样需要创新，新的技术能促进各个行业生产条件，技术条件，技术工艺，管理结构得到更新的发展。从而改善工作环境，提高工作效率，完善工作制度，管理技术也更加先进。电气自动化技术在各个行业的创新与应用让各个行业都到达新的境界新的领域。
1综合自动化系统
为了满足更多行业很多部门之间通讯更加方便的问题，我们需要综合自动化系统。这样可以让控制和监测集为一体，提高了高压系统的保护和控制水平。综合自动化系统用计算机进行控制，便于检测各种状态信号、故障信号。
2现场总线技术的改变
新的改变是现场总线控制和现场总线型传感器，是数字通信开放程度的测试网，符合国际上发展的热地与趋势。对现场的监督和控制更加严密，更加及时，不论在什么行业中发生的事情都会得到及时处理。而且这种方式可以根据操作中央的设置，设置了非常多的操作站，这样可以完成其所控制范围内每个流程的监控。提高工作效率，改善工作流程。
3DCS系统控制
这种系统控制是一种新算法，它的特点是，对于普通算法和特殊算法都能够计算。它包括由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。因为操作可以进行备份，及时文件丢失也可以及时找回，补充漏洞，挽救危机。这种新方式被广泛应用于水泥厂，电厂等行业。
3.经济的发展要求技术的进步与创新，同时技术的创新又进一步促进社会各个行业各个领域的进步与发展，技术创新和经济发展成了一种相辅相成的过程。电气自动化的应用与创新让整个行业朝着现代化，科技化，数字化，智能化方向发展。对社会的发展与进步也作出了巨大贡献！相信电气自动化技术在以后也会有越来越多的创新，对社会做出更多的贡献。
参考文献：
[1]马玉敏等.工业以太网的最新发展.自动化系统工程，2006（2）：2.