试论智能化水处理设备的自动化系统
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摘要：水处理质量已经成为我国当前的研究重点，已经开发出了多种智能化水处理设备，应用自动化系统完成各项控制工作。基于对智能化水处理设备运行质量影响因素的研究与分析，本文总结了自动化系统的运行方式，在此基础上完成自动化系统的设计工作，提高对水处理设备的控制效率。
关键词：智能化;水处理设备;自动化系统
在智能化水处理设备运行中，需要通过对各个处理成果的研究与分析，明确各个子系统的运行状态，以控制整个设备的运行状态和运行方式，从整体上来看，自动化系统需要构成一个闭环控制体系。
1智能化水处理设备的自动化系统工作内容
1.1处理质量检测
在智能化水处理设备中，经过多个步骤完成相应的处理工作，包括固体物质过滤、有机物处理、无机物处理等，在无机物处理中，也会向系统中加入各类相关反应物，在此基础上完成过滤与除杂工作。
在各个子系统的运行中，需要设置相应的传感器，通过对这种方法的应用，可以提高对整个系统的控制质量，确保向各个子系统中加入的药品量最大限度去除污染物。例如对于有机物除杂中，在处理的初始阶段完成有机物含量检测工作，在有机物处理系统的运行中，检测处理后水体中的有机物含量，确定是否可将这类水体泵出，只有在有机物的含量满足水体处理要求时，才可确定完成了有机物处理工作。
1.2处理形式控制
在水体处理中，不同的物质采用不同的处理形式，主要为加入的药品量存在差异，为提高处理效果，需要完成处理形式控制工作，提高整个系统的运行质量。在水处理工作中，处理形式包括循环处理、单向处理等，对于这两个系统的运行方式，要从实际处理效果的角度出发，通过控制系统的数据对比工作，确定是否需要经过循环处理。在自动化系统的设计中，需要通过对检测结果的研究和分析，确定实际的运行质量，当确定被处理物质的含量高于设定值时，自动控制系统需要控制相关构件和子系统的运行状态，实现对水体的再次以及多次处理。
1.3系统故障检测
在智能化水处理设备中，出现故障后整个设备的运行质量必然大幅下降，需要故障检修人员及时落实该项工作。在系统的故障检测中，最基础也是最核心的工作为，通过对各类子系统以及构件的检测工作，分析整个设备的运行状态，保持整个系统的高效稳定运行。故障检测获取的数据来源于两个方面，其一为对水体的实际处理情况，当发现经过多次处理后，水体中的污染物含量依然超标时，可以确定系统中出现故障。其二为各类构件的运行状态传感器，该系统能够实现对系统故障的精确定位，通过对这种方法的应用，可以进一步提高整个系统的运行质量，提高整个系统的运行稳定性。
2智能化水处理设备的自动化系统设计方法
2.1处理质量检测系统
在处理质量检测系统的设计中，系统的最基础设计目的为在确定处理质量的基础上，确定系统的后续运行质量，从系统的作用形式来看，需要构成一个闭环控制系统，并能够实现对数据的有效对比，提高整个系统的运行状态，本文提出的系统设计方法为，建成PID控制系统。
该系统的被控对象为水处理设备中的控制系统，由于在智能化水处理设备中，采用分阶段的处理方法，所以被控对象中的一个重要内容为系统中的抽水泵，当水处理质量能够满足相关要求时，抽水泵才可运行。
该系统中设置的传感器主要有两种，一种为水质检测传感器，针对不同的处理方式，检测的内容也有所不同，另一种为水面高度传感器。在传感器获取信号后，由放大器放大传感器的信号，再将该信号输入到比较器中，当发现水处理的质量未能满足设定的参数要求时，控制相关的处理设备进一步运行，提高整个系统的运行质量。液面高度传感器的作用目的为，防止由于液面高度过低出现设备空转等问题，当液面高度过低时，控制抽水泵从上一处理系统中抽水，保证各类活动构件能够在正常的液面高度状态下运行。
2.2处理形式控制系统
处理形式控制系统的被控对象为各类参与水处理工作的活动构件，包括处理药品投放设备、搅拌器等，处理形式控制系统可以与质量检测系统连接，在此基础上完成相应的设备运行状态控制工作。在这一系统的运行中，控制信号来源于质量检测系统，该系统的作用为检测被处理水体的各项参数，通过对这种方法的应用，实现对整个系统运行状态的合理控制。在处理形式控制系统的运行中，通过对质量检测系统信号的进一步分析，可以控制整个系统的运行状态。例如重金属离子去除过程中，应用Na2CO3和NaOH完成使重金属离子沉降，在传感器的运行中，处理检测重金属离子，也检测水体中的Na离子含量，当重金属离子含量超标时，通过比较钠离子含量，可确定是否需要进一步向水体中投放这类重金属离子处理药品。
2.3系统故障检测系统
故障检测系统由于不要求设备具有自我修复能力，所以該系统较为简单，需要借助计算机完成故障定点检测工作。
在水处理系统的运行中，在各个关键构件上设置相应的传感器，传感器的信号传输到PLC控制器中，该设备完成设备的实际运行参数与设定信号的比较，当发现两个信号之间的差异过大时，可确定该构件出现故障，PLC系统与故障警示设备连接，通过信号的传输，让警示设备运行。系统通过人机交互界面显示相关信息及进行自动控制，故障检修人员通过分析和研究这一信息，快速完成故障排除工作，也能通过记录查询后续故障信息的记录，实现智能化的控制。
3结束语
综上所述，在智能化水处理设备的自动化系统设计中，需要完成故障检测系统、处理质量检测和处理形式控制三个方面的构建。对于水体的处理质量检测，需要根据各个子系统的具体运行形式，设置相应的传感器，对于故障检测系统，建成PLC控制系统与人机交互界面的处理体系，实现智能化水设备的自动化系统。
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