Che tipo di sistema di controllo viene utilizzato negli impianti di trattamento delle acque? Che ruolo gioca?
Gli impianti di trattamento delle acque svolgono un ruolo chiave nel garantire la sicurezza dell’approvvigionamento idrico e la conformità della qualità dell’acqua. Nel processo di trattamento delle acque, l’applicazione dei sistemi di controllo è cruciale.
Questo articolo esaminerà in modo approfondito i vari tipi di sistemi di controllo utilizzati inimpianti di trattamento delle acquee il ruolo che svolgono nel processo di trattamento delle acque.
Quanti tipi di sistemi di controllo degli impianti di trattamento delle acque esistono?
I sistemi di controllo utilizzati negli impianti di trattamento delle acque comprendono principalmente: controllore logico programmabile (PLC), sistema di controllo distribuito (DCS), sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA), interfaccia uomo-macchina (HMI) e questi tipi.
1. Controllore logico programmabile (PLC)
Il PLC è un computer digitale progettato specificamente per ambienti industriali ed è ampiamente utilizzato nei sistemi di controllo automatizzati. Gli impianti di trattamento delle acque utilizzano PLC per ottenere il controllo automatizzato di apparecchiature e processi. I sistemi PLC hanno elevata affidabilità, stabilità e programmabilità e possono rispondere in modo flessibile a diversi requisiti di processo.
2. Sistema di controllo distribuito (DCS)
DCS è un sistema informatico utilizzato per il controllo dei processi industriali che consente il controllo coordinato dell'intero impianto attraverso controllori distribuiti. Il DCS viene spesso utilizzato negli impianti di trattamento delle acque per controllare flussi di processo complessi e può ottenere una gestione integrata di vari sottosistemi per migliorare l'efficienza e l'affidabilità del sistema complessivo.
3. Sistema di controllo di supervisione e acquisizione dati (SCADA)
Il sistema SCADA viene utilizzato per il monitoraggio e l'acquisizione di dati in tempo reale e può monitorare e registrare vari parametri nel processo di trattamento dell'acqua. Attraverso il sistema SCADA, gli operatori possono monitorare e controllare da remoto il funzionamento dell'impianto di trattamento delle acque e scoprire e risolvere tempestivamente i problemi.
4. Interfaccia uomo-macchina (HMI)
L'HMI è un'interfaccia utente per l'interazione uomo-computer. Il sistema HMI nell'impianto di trattamento delle acque visualizza il flusso del processo, lo stato delle apparecchiature e i parametri operativi attraverso un'interfaccia grafica e gli operatori possono operare e monitorare attraverso il sistema HMI.
Che ruolo gioca il sistema di controllo in un impianto di trattamento delle acque?
Il sistema di controllo svolge un ruolo fondamentale in un impianto di trattamento delle acque, principalmente nei seguenti aspetti:controllo automatizzato e funzionamento ottimizzato, monitoraggio in tempo reale e diagnosi dei guasti, miglioramento della qualità e della sicurezza dell'acqua, risparmio energetico e riduzione dei consumi e controllo dei costi.
1. Controllo automatizzato e funzionamento ottimizzato
Modernoimpianti di trattamento delle acqueutilizzare sistemi di controllo automatizzati per ottenere il controllo automatizzato di ciascun collegamento del processo, compreso il pretrattamento dell'acqua non depurata, la coagulazione, la sedimentazione, la filtrazione, la disinfezione, ecc. Attraverso i sistemi PLC e DCS, ciascun collegamento nel processo di trattamento dell'acqua può essere automatizzato, parametri operativi ottimizzati e miglioramento dell’efficienza del trattamento e della qualità dell’acqua.
Ad esempio, nel controllo del processo di coagulazione, il sistema di controllo può regolare automaticamente il dosaggio e la velocità di agitazione in base ai parametri di qualità dell'acqua grezza per garantire che l'effetto di coagulazione raggiunga lo stato migliore. Durante il processo di filtrazione, il sistema di controllo può eseguire automaticamente operazioni di controlavaggio in base allo stato operativo del serbatoio del filtro per garantire la pulizia del materiale filtrante e l'effetto di filtrazione.
2. Monitoraggio in tempo reale e diagnosi dei guasti
Il sistema SCADA è in grado di monitorare in tempo reale vari parametri nel processo di trattamento dell'acqua, inclusi i parametri di qualità dell'acqua (come torbidità, valore pH, ossigeno disciolto, ecc.) e lo stato operativo delle apparecchiature (come flusso della pompa, pressione, corrente, ecc. ). Attraverso il sistema SCADA, gli operatori possono monitorare il funzionamento dell'impianto di trattamento delle acque in tempo reale e scoprire e risolvere tempestivamente i problemi.
Ad esempio, se la portata della pompa diminuisce improvvisamente, il sistema SCADA può emettere un allarme in tempo per richiedere all'operatore di verificare lo stato operativo della pompa per evitare l'interruzione del trattamento dell'acqua causata da un guasto dell'apparecchiatura. Allo stesso tempo, il sistema SCADA può anche registrare e archiviare dati operativi per facilitare la diagnosi dei guasti e le decisioni di manutenzione.
3. Migliorare la qualità e la sicurezza dell'acqua
Il sistema di controllo può controllare accuratamente vari parametri di processo nell'impianto di trattamento dell'acqua per garantire che la qualità dell'acqua effluente soddisfi gli standard. Attraverso il controllo automatizzato e il monitoraggio in tempo reale, i parametri di processo possono essere regolati in tempo per evitare fluttuazioni della qualità dell’acqua e incidenti di inquinamento.
Ad esempio, durante il processo di disinfezione, il sistema di controllo può regolare automaticamente il dosaggio del disinfettante in base ai parametri di qualità dell'acqua effluente per garantire che la concentrazione di cloro residuo nell'acqua effluente rimanga entro un intervallo di sicurezza per evitare l'inquinamento secondario. Allo stesso tempo, attraverso la funzione di monitoraggio remoto del sistema SCADA, è possibile ottenere la gestione e il controllo centralizzati dell'impianto di trattamento delle acque, migliorando la sicurezza e l'affidabilità del trattamento delle acque.
4. Risparmio energetico e controllo dei costi
L'applicazione del sistema di controllo può ottimizzare il consumo di energia e risorse nel processo di trattamento dell'acqua e ridurre i costi operativi. Attraverso il controllo automatizzato e il funzionamento ottimizzato, è possibile ridurre lo spreco di energia e reagenti e migliorare l’efficienza dell’utilizzo delle risorse.
Ad esempio, ottimizzando i parametri di funzionamento della pompa, è possibile ridurre il consumo energetico; controllando accuratamente il dosaggio, è possibile ridurre lo spreco dell'agente. Inoltre, attraverso il monitoraggio e l'analisi dei dati del sistema SCADA, è possibile scoprire e risolvere i problemi legati all'elevato consumo energetico e all'elevato consumo di materiali, nonché ottenere risparmio energetico e controllo dei costi.
Analisi di casi reali
Per comprendere meglio l'applicazione dei sistemi di controllo negli impianti di trattamento delle acque, esaminiamo alcuni casi reali.
Caso 1: Applicazione di sistemi PLC e DCS nell'impianto idrico di una determinata città
L'impianto idrico di una certa città utilizza sistemi PLC e DCS per realizzare il controllo automatico e la gestione integrata del processo di trattamento delle acque. Attraverso il sistema PLC, vengono realizzati il controllo automatico e il funzionamento ottimizzato di vari collegamenti come la sala pompe dell'acqua grezza, la sedimentazione della coagulazione, il serbatoio del filtro a sabbia e la disinfezione. Il sistema DCS integra e coordina il controllo dell'intero impianto di trattamento acque, migliorando la stabilità e l'affidabilità del sistema.
Attraverso l'applicazione di sistemi PLC e DCS, la capacità di trattamento e la qualità dell'acqua dell'impianto idrico sono state notevolmente migliorate e la qualità dell'acqua effluente è rimasta stabilmente conforme agli standard. Allo stesso tempo, attraverso il controllo automatico e il funzionamento ottimizzato, il consumo di energia e di agenti è stato significativamente ridotto e i costi operativi sono stati notevolmente ridotti.
Caso 2: Applicazione del sistema SCADA in un impianto di trattamento delle acque reflue industriali
UNimpianto di trattamento delle acque reflue industrialiutilizza il sistema SCADA per monitorare e raccogliere dati sul processo di trattamento delle acque reflue in tempo reale. Attraverso il sistema SCADA, gli operatori possono monitorare in tempo reale vari parametri nel processo di trattamento delle acque reflue, tra cui il valore del pH, la concentrazione di COD, lo stato operativo delle apparecchiature di trattamento, ecc.
L'applicazione del sistema SCADA migliora la trasparenza e la controllabilità del processo di trattamento delle acque reflue e gli operatori possono individuare e risolvere i problemi in tempo per evitare incidenti legati all'inquinamento ambientale. Allo stesso tempo, attraverso la registrazione e l'analisi dei dati, l'impianto di trattamento delle acque reflue può ottimizzare i parametri di processo, ridurre i costi operativi e migliorare l'efficienza e l'effetto del trattamento delle acque reflue.
Conclusione
Gli impianti di trattamento delle acque utilizzano vari tipi di sistemi di controllo, tra cui PLC, DCS, SCADA e HMI. Il sistema di controllo svolge un ruolo importante negli impianti di trattamento delle acque nel controllo dell'automazione, nel monitoraggio in tempo reale, nel miglioramento della qualità e della sicurezza dell'acqua, nel risparmio energetico e nella riduzione dei consumi e nel controllo dei costi.
Attraverso l'applicazione del sistema di controllo, gli impianti di trattamento dell'acqua possono migliorare l'efficienza del trattamento e la qualità dell'acqua, ridurre i costi operativi e garantire la sicurezza dell'approvvigionamento idrico e la protezione dell'ambiente.