关键词 自动化；监控系统；无人值守；监测元件
中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）103-0242-02
伴随经济发展与社会进步，社会与民众对电能的要求日趋增高，水电厂智能自动化成为必然趋势。发展带来的对电力的需求日趋加强、对电能质量要求日渐增高不断的反应到实际生活当中。我国的电力行业存在自动化水平较为低下、难以满足民众与社会对高质量电能的要求的艰难行情，为了提高发电的效率、提高电能的质量，完成智能水电厂自动化构想，需要在多方面更加关注。
1 智能水电厂自动化概述
第一，社会发展与科技进步，民众对更好的生活水平的追求要求我们不断的开拓创新，不断的完善、更新社会分工当中的各类硬件设备设施，使绝大部分厂站实现智能化；第二，以人为本，从关注民生关心工作人员生活层面上来说，我国绝大部分的水电站都建立在较偏远的山区，致使大量职工生活在不同差度的生活环境里。所以对水电厂进行综合化的自动化的改造，建造智能的水电厂也会在很大程度上改善广大水电工作人员的生活环境、工作环境，智能计算机监控系统可以代替旧时人工操作以及定时巡查、记录、回馈等繁琐的劳动，进而实现少人甚至无人值守；第三，国家电力体制不断改革，要求实现“厂网分开，竞价上网”，水电厂如果仅依靠传统方法人工操作，将无法满足市场竞争的要求。竞价成功后，如果设备设施落后陈旧，没法实现安全、可靠、高效的运行，这会影响水电厂的正常供电，也会使自身的效益受到损害。水电站的智能化综合自动化进程总体令人欣慰，近几年随着我国的电力科学技术不断向前发展，随着计算机的监控水平升高，新近建设的水电站都设计并运行了以计算机监控系统为主的智能的综合化、自动化的系统，一些旧式水电站也进行了相应的改造并取得不错的效果.
2 智能水电厂自动化改造的重点
2.1 水电厂各系统要进行改造
1）计算机监控系统的改造
水电厂能否实现智能化、综合自动化，基础是能否建立计算机的监控系统，计算机监控系统是智能水电厂自动化系统的核心系统。一般情况下有三种模式存在，一是以计算机为主，常规控制设备为辅；二是以常规控制设备为主，计算机为辅；三是取消常规控制设备的全计算机监控系统。在实际的运用中，可以根据装机容量的大小及各自的具体情况来选择不同模式的系统。一般具备技术、资金和发电许可等条件的电站为了一步到位，多选择全计算机监控系统。
2）其他监控系统的改造
影响到水电厂运行发展的系统还包括了工业电视监视系统、消防监控系统、水文自动测报系统及基础自动化元件与自动装置。一般的水电厂工业电视监视系统是不与计算机监控系统相结合的，它作为一种辅的监视工具，主要是及时、准确且真实的反应被监控对象的实际信息，为判断决策提供依据。另外，工业电视监视系统独立于计算机监控系统有利于水电厂实现分期运行，水电厂可以先实施计算机监控系统，然后是工业电视监视系统；消防监控系统主要通过设置在各重要部位的探测器进行二十四小时的不间断监测，当检测器检测到火情时会通过水电厂的系统总线，自动向集中报警控制器报警。该系统基本由监测站、遥测站和中继站构成，水文自动测报网通过计算机的接口和各种通道把几个基本系统连接起来，构成能进行数据交换的网络；独立的自动装置与基础自动化元件构成了另外的重要系统。
2.2水电厂的基础自动化改造
水电厂实现“少人值守”甚至“无人值守”，是智能水电厂自动化的最终目标。为了提高发电效率、提高电能质量，需要对旧式水电站进行综合自动化改造。自动化监测元件，监视机组本体以及油水风辅助系统的液流、位移、夜位、温度、压力与转速等参数，在机组程序的自动化控制系统中执行某一项指定任务，可以实现越限报警，相应要求的自动化元件主要包括：振动信号器、液位信号器、压力信号器、温度信号器、导叶位置信号及位置信号器等。
1）振动信号器
水电机组常见问题是振动，振动的分布广泛，包括转动部件和固定部件都有可能发生振动。较大的振动会影响整个机组能否安全运行，因此振动成为评定机组运行质量的一个重要方面。振动理论将振动用三个参数进行表征，一为幅值，振动幅值用来表征振动大小；二为频率，振动频率用来表征振动的产生原因；三为相位，振动相位用来表征振动的方式。国内仪表生产厂家普遍规模较小，生产设备较落后。国外一些元件产品的低频性能好，系统构成灵活，功能分级。但售后服务的价格过于昂贵、软件的升级周期较长、软件的汉化界面并不理想。
2）液位信号器
液位信号的测量包括范围较广，有上、下水导轴承油箱的油位，有压油槽油位、集油槽油位，还有顶盖水位。进行常规测量时均采用液位开关，为了实现“无人值守”，某些重要的部位还需要同步的输出模拟量。在此元件配置与运行上，尽量选择接点容量大、精度高、动作可靠的元件。
3）压力信号器
压力信号是一个可测点较多的元件，油、水、气各系统皆有压力测量。常规传统的压力信号测量方法是运用电接点压力表，为进一步实现“无人值守”，满足水电站的计算机监控系统的要求，电接点压力表测量法已被用压力开关的测量法取代。在配置与运行上应选择性能稳定、精度较高的压力变送器。
4）温度信号器
设备运行状态是否良好安全的重要指标就是温度。在实现水电自动化的进程上，水电机组要测量、记录、评定油、气、水以及轴瓦的不同温度。现在多采用反应灵敏精度较高的（铂）热电阻测量。在实际的运行中，许多地方测量点的多少与危害大小成正比。目前我国生产的测温电阻质量上乘，可放心配置采用与运行。
5）导叶位置信号及位置信号器
机组主令控制器提供导叶位置信号，机组的位置信号又包括机组的制动风闸位置与锁锭位置。在水电综合自动化进程中，这两类元件配置与运行也会更贴近优化的系统。
3 结论
智能水电厂自动化是实现以计算机监控为核心的综合自动化系统的目标，水电厂实现智能自动化是水电站现代化管理的发展方向，是科技进步的标志，也是水电厂自身生存和发展的需要。
参考文献
[1]朱辰.小水电综合自动化系统技术现状与发展趋势[J]. 中国农村水利水电，2009.
关键词：水厂自动化生产技术设备管理节省资源
中图分类号：S618文献标识码： A
一、自动化控制系统
我国水厂自动化在20世纪80年代得到了较大规模的发展，随着自动化程度的不断提高，大量国外先进的自动化控制技术与设备进入我国，使我国水厂自动化进程大大加快，自动化水平也快速提高。面对目前水厂自动化的现状和存在的一些问题，我们从水厂设备、水厂管理方面着手。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，也是顺应可持续发展战略的更好实施。
桓台县第一水厂自动控制系统于2012年建成并投产运营，日处理能力 5万吨，系统采用光纤作为高速传输媒介工业以太网的方式进行通信，传送和处理的数据量迅捷准确，满足桓台县同源同网城乡一体化供水要求，采用了由中央控制层、现场PLC控制层、设备层组成的系统结构。
1．中央控制室
中央控制室是整个系统的监测和控制中心。通过中央控制室的监测系统，值班人员可以实时监测各站设备状态和现场采集的数据信息，在具有相应操作权限的情况下，实现对现场主要设备的远程控制和自动控制。中央控制室的主要设备有：主监控计算机、备用监控计算机、数据库服务器、工程师站、DLP屏、报警打印机、报表打印机、UPS及网络连接设备组成。使用TCP／IP协议构成计算机监控局域网系统。
2．现场PLC控制层
水厂各站PLC均包含有一套完整的本站设备自动控制程序，根据各分系统各仪表数据和设备反馈信息，完成本站设备的无人参与自动控制和自动调整功能。即使在与中央控制室失去联系时，设备仍能按照程序正常运行。在各PLC站设值班室监测触摸屏．用于对本站数据进行监测，系统管理员可在任意子站登陆，实现对全厂设备的监控和维护。各站PLC之间、PLC与中央控制室之间通过光纤以太网联系。各站PLC通过以太网向中央控制室发送本站采集的数据，同时接受中央控制室下传的控制命令，经安全分析后控制设备动作。厂内通讯由光纤与光交换机构成环网，每个站点处有两路光纤接入，这样就能保证在环网内任意一处接点发生通讯故障时，信号仍可通过另外一路进行连接，不会造成通讯中断。
3．设备层
现场设备层由现场各种电气设备以及工艺参数检测仪表构成，是整个系统的最终控制和检测的目标。现场可控设备均能就地起停操作
二、水厂自动化现状
建设部颁布的《城市供水行业2000年技术进步发展规划》主要指导思想就是：促进供水事业，缩短与国内外的差距，确保安全优质供水，努力降低成本。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，节约用水、用电。自动化控制，大大降低了职工的劳动强度，提高工作效率。同时，也提高了供水生产的稳定性、连续性与供水的安全性，符合供水行业现代化生产技术的发展要求。但是有的水厂实现自动化纯粹是为了赶时髦；有的水厂是迫于形势压力，在大批水厂纷纷实现自动化的情况下赶鸭子上架；这种情势下容易造成水厂自动化设计不切合水厂实际，忽略了在运行和管理模式方面的相应改革，从而导致自动化未能充分发挥作用，甚至建成后处于闲置状态，造成很浪费现象。
1．设备方面存在的问题
(1)质量问题。质量问题是水厂自动化系统正常运行的一个主要因素。水厂中有些设备容易出现质量问题，如碱度计、氯氨测定仪、溶解氧测定仪等问题都会影响整个自动化的运行。这些质量问题有的是设备本身的质量不过关，有的则是在安装或维护质量的时候没有达到要求，但这些都会影响自动化系统的正常运行。
(2)配套问题。在有的水厂自动化系统中，设备如传感器、测量仪表及执行机构本身并无质量问题，而精度不够或稳定性达不到系统要求，即与系统配套不合理，也是影响自动化系统正常运行的一个原因。
(3)检修和改造问题。对于部分进口设备如网络设备，由于外商对通信协议和通信软件的公开性不够，且本身的技术要求也较高，既增加了这些设备的维护和检修难度，也降低了自动化系统的开放性，影响了系统的正常更新和改造工作。而且很多进口通信设备较难与国内设备互联，致使更新和改造困难，从而降低了自动化系统的合理性和统一性。
2．管理方面存在的问题
管理方面的问题主要集中在人的身上，如何提高管理水平和管理人员素质是自动化水厂目前面临的一个重要课题。
(1)对自动化系统和设备不够熟悉。由于操作人员缺乏相关的专业知识，对自动化系统和设备不够熟悉或掌握不够，导致设备得不到正常的保养、调校和检修，造成仪表精度降低或产生设备故障；有的甚至出现误操作或引起人为故障。
(2)缺乏专业的、稳定的维护队伍。水厂应该配备专业的、稳定的维护队伍以面对在自动化操作中面临的随时出现的问题。自动化系统和设备虽然具有较高的可靠性，但也会出现故障，需要维护人员尽决排除。特别是当生产制水过程中，需要对控制系统进行及时的维护和保养。但是，由于缺乏专业的、稳定的维护队伍，使一些小的软硬件故障得不到及时的修复和处理，这样会把小问题变成大问题，甚至最后导致自动化系统的瘫痪。
(3)缺乏完善的自动化管理规程。水厂实现自动化后，其运行管理和维
护管理已和传统的水厂不一样，但是很多水厂在这方面的改革力度并不够，而且缺乏满足自动化生产需要的管理规程，例如岗位职责、运行管理制度、操作规程和设备维护保养及检修规程等，导致运行管理满足不了生产需要，维护管理达不到要求。
水厂自动化系统建立后，管理水平滞后是影响自动化功能正常发挥的一个重要因素。由于管理人员受自身素质和传统观念的束缚，未能在管理方面进行及时的调整和改革，导致管理水平落后，无法适应水厂自动化的发展需要。从这两方面抓设备、抓管理，促进供水运行，降低供水成本，提高经济效益。
三、自动化注意事项
为防止自动化系统老化和设备可能出现的故障问题我们要对自动化设备进行维护保养需要注意以下事项。
1．建议经常对设备进行维护和清洁，尤其是控制柜这类电子元件，积尘太多会影响设备的使用寿命、增加出故障的几率，保持经常清洁能延长使用寿命和保持设备运转性能的稳定。对电子类设备清洁时要注意不要将水之类的液体流人设备。
2．对泵类设备建议定期进行维护清洁，定期检查旋转部件的情况。建议在电动阀门的旋转轴处加适当油以减少开闭时的旋转阻力，同时可以防止生锈，影响设备使用寿命。
3．滤池冲洗系统的管理，建议在进水量很大(超过设计处理能力)时，
采用按时间自动冲洗加认为监视的方式进行。进水流量不宜太大，若进水流
量过大，多余的水会从溢水口溢出，最终流入废水池，这样一方面浪费了大
量水，另一方面更关键的是会给废水池造成很大的压力，若废水池的液位
长久保持在很高液位的话会导致冲洗系统无法进行冲洗，这样从滤池溢出
的水就更多，就会造成恶性循环，会直接破坏整个系统的正常安全运行。
四、结论
为了加强城市供水管理，发展城市供水事业，保障城市生活、生产用水和其他各项建设用水对供水提出了很高的要求。自动化的革命给供水行业带来了前所未有的动力。但是从水厂自动化的现状来看，还是存在着理论上和现实的差距。我们要看到自动化的潜力，同时也应该不断完善设备及管理上带来的不足之处。从根本入手，维护保养设备质量，并把好管理这一关。水厂生产实现自动化控制，改变了传统的生产运行方式，促进了制水水平的提高，当然，在改造的同时本身也存在着某些局限性，我们将精益求精，在生产实践中不断完善，使经济效益和社会效益双丰收。
【参考文献】
〔1〕王岚.中小型水厂自动化改造中存在的问题探讨[J]
关键词：可编程控制器现场总线污水处理厂
一、引言
水是人类生活和国民经济发展的不可或缺的重要部分，随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升，对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。为建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的水处理自动化系统成为工程界和城市水行业营运管理部门共同关心的问题。微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了水处理控制系统的信息化和智能化程度，与3C技术相结合的PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为水处理自动化系统的核心控制器，其与开放的网络通信系统一起，共同推动着水处理自动化系统的智能化程度的发展。
水处理行业主要分为净水处理和污水处理两大部分。净水厂控制系统通常分为水厂调度系统、加药间（加氯间）PLC控制站、滤站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各个控制站相对独立工作，通过有线网络进行通讯，将所有的数据信息送到水厂调度室进行处理，或将一部分数据通过调度系统以无线（或有线）通讯的方式送到城市的调度中心。对于污水处理来说，要根据污水水源地状况来确定污水处理的工艺流程，由于污水处理工艺的不同而自控系统应用PLC的要求也有所不同。一般讲，整个污水处理厂都有总控室和多个现场控制站，站与站之间通过控制器层网络或信息层网络相连，然后全部连接到总控室，总控室的多台计算机、工作站和图形站都用信息层网络连接，这样和现场控制站构成了集中管理，分散控制，高速数据交换的工厂级自动化网络[1].PLC自控系统是水处理厂的控制核心部分，对其合理的选型和设计，对污水厂能否高效、自动化的运行非常重要。然而，PLC网络又是其中的重中之重，网络的好坏直接影响到污水厂的正常运行。
二、系统构成
污水处理厂自控系统一般包括污水厂部分和厂外泵站部分。监控系统通讯网络和PLC是污水处理自动化系统的核心组成部分，它们的性能对污水处理自动化系统会起到决定性的作用[2].根据污水处理自动化本身的特点和监控需求选择合适的PLC及通讯网络是保证污水处理自动化系统性能的重要因素。
通信网络：
在污水处理自动化系统的结构上，国内在管理体制上主要采用三级管理，即监控总中心、区域监控分中心和监控站。由于监控站不直接对污水处理厂的外场设备进行直接控制，因此工程界按照系统结构的划分把监控系统划分为信息层、控制层和设备层。
第一层为信息层，主要负责大量信息及不同厂家不同设备之间的信息传输，工业以太网Ethernet为目前较常用的一种信息网络，世界各大PLC生产厂商均支持工业以太网，并且他们在原有TCP/IP的基础上，相继开发出实时性更高的工业以太网，如欧姆龙和罗克维尔支持的Ethernet/IP，施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西门子支持的ProfiNet等。由于Ethernet的信息量大，因此在污水处理厂自动化系统中以太网主要用于各个控制分站与监控中心的数据传输，包括各种传感器数据等大量历史数据信息。
第二层为控制层，主要采用现场总线组成隧道区域控制器网络，其特点是由于采用了标准总线组网，既能满足实时通信的要求，又具有开放协议的标准接口，能在总线上方便的挂接各种外场设备，有利于监控系统的扩展。目前，现场总线有40多种，在污水处理厂自动化系统中应用的现场总线主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他们的共同特点是高速、高可靠，适合PLC与计算机、PLC与PLC及其它设备之间的大量数据的高速通讯。为使系统的稳定可靠，控制层的网络结构多采用环网的方式组成，包括线缆型和光纤作为传输介质，具体组网将在后面作出实例说明。
第三层为设备层，这一层用于PLC与现场设备、远程I/O端子及现场仪表之间的通讯，它们有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等，其中DeviceNet已经成为工业界的标准总线而得到了广泛的应用，而Profibus/DP虽然没有成为标准，但是它的应该也相当广泛。
值得指出的是，近来年以太网的广泛应用使得人们把目光投向了现场总线上来，工业以太网是否最终将取代现场总线仍然是一个争论的话题。然而，不论是Ethernet/IP还是Modbus-TCP/IP，以太网在一些重要的性能指标上仍然无法具有现场总线的特点和优势。从本质上来讲，以太网的载波帧听冲突监测CSMA/CD的访问方式，实时性并没有现场总线采用的令牌总线和令牌环的访问方式高，不论人们采用何种方式，如协议封装、分时访问控制等，都只能改善以太网的实时性，起不到本质的改变。在当前技术还未完全成熟之前，现场总线应用于控制层，是一个积极和稳妥的选择。随着以太网技术的不断发展，今后其取代现场总线而用于控制层也是很有可能的。
监控分中心及上位监控软件：
监控分中心一般将设置多台SCADA工作站（工控机）。分别用于水厂调度系统、加药间（加氯间）、滤站、送水泵房等监控，完成污水厂内各种设备的状态显示、自动控制、半自动控制、打印报警、分析报表等工作。同时，监控分中心还将设置了多台服务器，为其它计算机提供支援和与监控总中心进行通信。
PLC的选择：
施奈德（Schneider）、西门子（Siemens）、欧姆龙（Omron）、罗克维尔（Rockwell）、通用电气（GE）是全球五大PLC制造厂商和整体方案的提供者，他们的产品面向各自不同的领域，其中在污水处理自动化系统的应用方面，又以罗克维尔、欧姆龙和施奈德的应用最为广泛。
污水处理自动控制系统对PLC的性能提出了更高的要求，作为污水处理自动控制系统的核心控制器，其必须具备以下几大功能特点：首先本身必须稳定可靠，并具有预先处理数据和集中传输数据的能力，具有较高的故障保护能力；其次，控制分站本地控制器可以独立承担控制分区的基本控制任务，即使监控站或者监控中心因故障停止运行，相邻区域的控制器也能交换数据信息；再次，当某控制站的控制量出现变化时，可按预定方案和程序采取相应的算法，对相关区域的控制对象，比如泵或者加药系统等做出相应的调整。因此，它必须至少有如下功能模块，数据采集存储处理功能（实现集中和独立工作方式，尤其是在独立控制时能与相邻控制器实现数据交换）；通信功能、容错功能、自动诊断功能和本地操作功能（即能带触摸屏）。
必须综合考虑整个监控系统的性能要求和自然条件以及运营周期对设备的要求进行选择，尤其在极端气候和恶劣环境状况条件下或较大规模的污水处理厂，需要选择性能更好的双机热备冗余的PLC，如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列；区别在于Omron的双系统是在一个底板上实现，而Siemens等是两个底板通过光纤连接，会在一定程度上占用控制柜的空间，但他们的配置都很灵活，可以任意实现双CPU双电源、双CPU单电源、单CPU单电源多种冗余结构。
在一般的环境状态的时候或较小规模的污水处理厂，多采用标准的机型作为现场控制器，如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等；他们都支持工业以太网和多种现场总线，控制方式采用远程带CPU的智能分布式结构，系统开放性和兼容性强，丰富的I/O及高功能模块，完全满足污水处理自动控制系统对信号处理的要求。
三、应用案例
下面以天津咸阳路污水处理厂为例[3]，具体说明污水处理厂自动控制系统的组成，控制系统拓扑图如图一所示：
信息层：咸阳路污水处理系统因其分布面积较大，厂区内共有5个PLC分站：预处理系统分控主站PLC1、生物处理系统分控主站PLC2、污泥处理系统分控主站PLC3、出水及雨水系统分控主站PLC4和污泥消化系统PLC5，使用的CPU均为OMRON的CS1H-CPU66H.该功能层实现污水处理厂各单元过程所有过程参数、设备运行状态及电气参数的数据采集，单元过程及设备的控制，并通过OMRON网络模块CS1W-ETN21，和中央控制室通过赫斯曼太网交换机，组成100M光纤以太环网，向监控层传送数据和接受监控层控制指令。在中控室中，作为工业以太网结点的系统数据服务器、两台工程师/操作员站计算机、打印机、UPS电源及监视屏等设备，其主要职能是进行系统中的信息交换与信息显示及控制。该层通过上位监控软件实现对主要工艺设备的控制和调度，对污水处理全过程中的工艺参数进行数据采集、监控、优化和调整，对主要工艺流程进行动态模拟和趋势分析、实时数据处理和实时控制，在控制组态上实现各种常规与复杂的优化控制、专家控制、模糊控制等先进的智能控制。同时，功能强大与稳定的实时和历史数据库亦通过以太网成为上下层间的信息通道。污水厂中控室控制站还通过RIAMBView和信息中心、便携计算机及厂外泵站（咸阳路泵站、密云路泵站）等处进行远程通讯，RIAMBView具备远程数据服务（最适合SCADA）功能，通过宽带接收或发送相关数据，实现远端对部分实时画面、进程数据库的访问。
此外厂长办公室计算机和数据库服务器组成的局域网即构成了厂区管理层。通过关系数据库和相关的管理软件，为决策者提供了各项生产及运营的调度管理所必须的信息平台。该层和过程监控层，与Internet接轨但有着较高的网络安全防护功能，仅授权的用户等级可对进程数据库进行访问。
控制层：控制器网络（ControllerLink）是建立在一种令牌总线或者令牌环网络通讯协议上的通讯机制，它通过PLC上的CLK模块与其它站PLC上的CLK模块或计算机上的板卡相配合，在板卡之内建立一个数据交换区。该网可以采用双绞线通讯电缆或者多模光缆通讯，线缆其最大通讯速率为2M，最大距离达1km，光缆通讯速率为2M，最大通讯距离为30KM.本系统中，预处理系统分控主站PLC1包括进水泵房、沉砂池，同时通过控制器网络总线串接到其下三个初沉池、初沉污泥泵房分站（PLC1-1、PLC1-2、PLC1-3）；生物处理系统分控主站PLC2包括：鼓风机房、加氯间，同时通过ControllerLink总线串接到其下五个二沉池、曝气池、回流泵房分站（PLC2-1、PLC2-2、PLC2-3、PLC2-4、PLC2-5）。所有控制器网络子站所用CPU型号均为CS1H-CPU44H.
污水处理流程中的各检测仪表均为在线式智能仪表，变送器均带有数字显示装置并通过可编程序控制器（PLC）的接口传送标准的模拟、数字信号。
系统特点：
1、高可靠与高稳定性：环形冗余以太网方案的出现则保证了系统更高的可靠性，单一点的链路中断不会造成网络通讯的中断；而控制器网络作为OMRON专用的，能在CS系列PLC或上位工控机之间建立灵活方便的传送和接收大量数据的工厂自动控制网络，与自控系统在通讯方面有极高的稳定性。充分体现了集中管理分散控制的原则，也保证了高可靠与高稳定性。与此同时，omron基于工业以太网的FINS（FactoryInterfaceNetworkService）通讯服务（FINS通讯服务功能），即使在通讯负担较大的环境下，仍可保持高稳定性的通讯效果。除网络部分外，自控系统通过下列技术与工程措施，也确保了系统的长期稳定可靠运性：整个系统选用符合工业级标准的成熟定型产品；PLC模块具有自诊断（检错）与容错功能；PLC控制柜内具有完善的抗干扰及防雷等技术措施；中控室及现地控制站设备均具备供电冗余功能；即使在上位机发生故障或通信中断时，现地控制站亦可以在手动模式下独立完成基本局部控制；
2、高扩展性：工业以太网具有向下兼容性。对于双绞线或光纤介质，如果将传输速度从10Mbps提升到100Mbps，在大多数场合不需要改变现有的布线，只需更新网络设备即可。同样，如果将本系统主干网从100Mbps以太网提升到千兆以太网，只需升级网络传输设备，而无需重新铺设光缆；
3、开放性：系统对用户是开放的。设备的增减、控制方案的选取、系统的扩缩与维护等，用户都可以在广泛的设备环境下便利地自己完成。所有硬件接口，软件协议全部按开放性的标准设计、编制。此外OMRON串行口的协议宏功能，使得开发方不需要编写专门的通信程序与第三方设备进行通信，原则上OMRONPLC能和任何带RS-232C，RS-422或RS-485接口的设备进行通信。
4、操作的实用性：组太软件和编程软件都是全中文界面，丰富的图画功能，使用户清晰的了解污水处理厂各工段的运行情况，故障报警点的分支细节，使操作员仅通过鼠标便可各种指令或换画面；用户还可通过上位机的网络访问网络内任一节点的数据，梯形监控工具亦可以监控工业以太网甚至控制器网络内各站PLC梯形图程序，而不需要现场操作，实现真正的无缝连接。
四、结束语
当时我国污水处理厂自动化系统的设计和实施正处于一个成长的时期，系统的需求、设计、结构以及系统的控制仍然存在不完善的地方，同时技术的发展也给污水处理自动化系统的改进创造了条件和基础，也使建设合理的监控系统成为可能。
从系统的需求来看，一方面要兼顾系统的稳定、可靠与可控，也要反映系统的先进、经济与可扩展，同时也要使操作便捷与维护方便；另一方面，针对不同的区域条件和功能要求确定系统的规模和冗余度的大小，确定系统的合理集成方式、系统网络的构成与拓扑结构形式以力求系统的可靠性、稳定性、先进性与经济性的有机结合；从系统的设计来看，除考虑系统的规模和设计方法外，也要考虑新技术的应用，使整个系统既先进又实用；从系统的结构来看，当前我国普遍采用三级污水处理厂管理和分布式现场总线控制方式，事实上，主从式结构的现场总线如Profibus，由于系统的可靠性受主控制器的制约，并不适用于全分布式现场总线控制，采用对等的自愈网络是今后的一个发展趋势；从系统的控制来看，当前我国污水处理厂监控存在着只监不控，或监强控弱的现象，各种控制信息没有得到很好利用，对于污水处理厂控制，要针对不同现象，采用不同的控制方法。
今后我国的污水处理厂监控系统的发展是，在原有基础上，按照监测与控制适当分离、最大限度的集中监测、灵活机动的现场控制的总体思想，逐步改进，使得污水处理厂自动化系统的建设更趋合理。
参考文献：
[1]乔丛等，关于国内污水处理及CASS工艺自动控制技术的初步探讨，仪器仪表标准化与计量，2007.3
【关键词】自来水厂自动化系统 PLC 应用
自来水厂的自动化系统中应用的PLC提高了自来水厂出水的水质，并且具有降低能耗和增加企业经济效益和管理水平的优点。因此在自来水厂中的应用比较广泛。PLC硬件的配置一般都有CPU、AI模块、AO模块、DI模块、DO模块，以及通讯和电源模块，另外还有必须的显示器和模块支架等等。只有这些基本硬件配置达到最优的状态的时候，才可以令自来水厂的自动化系统运行良好。
1 PLC的控制模式
PLC的控制模式一般可以分为三种，即三级控制模式。
（1）每一个PLC工作站根据实时监测的各类仪表数据、还有仪表参数以及设备的状态达到一种自动控制目的。
（2）中心控制室中的工作人员需要利用计算机手动控制。
（3）在自来水厂自动化系统中的现场工作人员需要根据不同的位置分配相应的责任，需要在PLC面板、操作台还有控制箱三个地方手动操作控制。
选择合理的控制系统结构是自控系统稳定性，可靠性的基础，莲花山水厂选择了集中管理，分布控制的集散型控制系统。便于实现中央控制室，车间就地现场三级控制。集散型控制系统最大优越性，保证系统可靠性，便于维护和管理。
2 PLC在自来水厂自动化系统中的应用
2.1 加药基本配置
PLC控制的基本配置有单因子流动电流SCD仪和变频器。此外在自来水厂自动化系统中的加药系统中需要加药计量泵、安全阀、阻尼器、稳压阀、取样泵、浊度仪等。而加氯系统中则需要有加氯机、减压阀、真空调节器，还有余氯分析仪以及电磁流量计、PH计等。这些是自来水厂加药系统正常运作的基本配置，在实际的操作过程中可能还需要更多的配置，也都会影响自来水厂出水质量。
2.2 在加药系统中的应用
自来水厂自动化系统中的加药系统着手应用PLC技术，可以提高自来水厂效益。不同的自来水厂所具备的经济技术水平不同，所以要从实际情况出发对加药系统实施自动控制技术。目前普宁莲花山自来水厂采用的是SCD法。在整个系统运作过程中必须要将SCD控制在与设定值极为接近的范围中，这样才可以保证平流沉淀池中待滤浊度能够一直在一个非常低的范围之中，才可以令自来水厂的水质符合相应的标准。普宁莲花山水厂加药系统中的自控采用的是复合环控制系统。如图1所示。
2.3 在加氯系统中的应用
自来水厂的水处理的加氯过程需要分为两个步骤，一个是前加氯，一个是后加氯。前加氯通常情况下是运用原水流量比例投加的方式，紧接着进行的后加氯过程则需要运用复合控制投加的方式。流量比例投加的控制原理与投加率的控制息息相关。因此为了应用PLC技术，结合滤后水流量的变化如图2所示。
还有已经设定好了的投加率来实现加氯机的控制，最终达到自动控制加氯量的目的。在这当中复合控制投加需要应用PLC将输入的滤后水流量信号、余氯值、设定好了的余氯值这三种数据，并使用PID控制，利用PLC的输入信号，这个信号的作用是为了更好地控制加氯机，使其形成一个闭环控制。在这个过程中余氯值会围绕着设定值变化，因此必须保证饮用出厂水余氯游离氯在0.3-1.0PPM范围内，@样才会确保最终产出的自来水中的水质符合国家《生活用水饮用卫生标准》。
2.4 V型滤池
V型滤池主要设备有冲洗鼓风机、反冲洗泵、及相应气动阀门、调节阀、超声波液位计、PLC柜。控制运行方式有自动、中控、现场3种，在自动状态下，PLC根据滤层阻塞程度和冲洗周期，判断滤池是否满足冲洗条件，PLC自动输出信号，关闭进水阀，打开虑后调节阀，降低水位，以免浪费水资源，达到最低时，打开排水阀：
（1）启动鼓风机，打开相应阀门，进行气洗。
（2）再启动冲洗泵，打开相应阀门，进行气水反冲洗。
（3）关闭鼓风机及相应阀门，最后进行水洗。滤池的恒水位控制，自动反冲洗以及故障保护，全由PLC自动完成。
2.5 送水泵站
送水泵站主要设备有送水泵、液控蝶阀、高低压配电以及相应设备保护及继电保护、PLC柜、出厂水在线检测仪表，泵站根据出厂水的压力来调整送水泵的台数。
2.6 在中控室计算机监控系统中的应用
中控室监控计算机采用的操作系统应当与每一个PLC主站之间形成资源共享，利用Ethernet通讯联络可以实现这一目的。在每一个PLC主站之间一旦有了通讯网络便可以实现操作本站设备的目的。监控软件应当选择比较适合，莲花山水厂使用的是FIX系统，这一软件具有良好的人机界面，具有强大的功能，还可以满足动画链接的需求，总的来说比较直观。
3 结束语
PLC技术在自来水厂自动化系统中的应用确实可以提高效率，降低能耗。
参考文献
[1]林洁.PLC控制在水厂自动化控制中的运用[J].科技风，2011（09）
[2]陈研斌.PLC在水厂自动化控制中应用[J].工业仪表与自动化装置，2014（09）.
作者简介
陈荣彬（1977-），男，大学专科学历。副厂长，电气助理工程师。研究方向为自动化在水厂中水处理应用与实践。
关键词：自动化控制系统；自来水厂；制水工艺；系统组成；控水方案
自动化控制系统、自动化技术、系统控制设备、机电仪表是实现自来水厂自动化的主要因素。其中自动化控制系统是最为关键的核心所在，以下本文就从自来水厂制水工艺、自动化控制系统的组成以及控制方案三个方面进行了简要介绍。
1自来水厂制水工艺介绍
我国地大物博，人口众多，根据不同地区实际情况的需求，所建设的自来水厂也有所不同，这些自来水厂之间存在着一定的差别，主要体现在工艺流程、设备等方面，但是也存在共通点，就是基础的制水流程是相同的。自来水厂的制水工艺流程分为以下几个步骤：取水制备投入药剂混凝平流沉淀过滤沉淀入管道送水。自来水厂制水中所采用的深度处理工艺会随着国家制定的新标准而不断升级革新，以便充分符合要求。自动化控制设备与仪表的系统为分布式集散控制系统，同时结合网络信息技术和计算机技术，以此实现自来水厂制水工艺的自动化管控，进一步提升自来水厂的生产效率及供水质量。
2自来水厂自动化控制系统组成介绍
自来水厂中的自动化控制系统是一个复杂的整体，具有多个控制站，且还存在级别之分。以任意一个一级控制站为例，对控制站中PLC在软、硬件中的设置情况进行重点分析。PLC硬件配置由多个配置共同组成，包括：基架、CPU模块、数字量输入输出模块、通讯模块、模拟量模块、电源模块等配置。其中基架采用拓展型基架，在基架上CPU模块和电源模块的位置是固定的，两者通常插在基架最左端的插槽中，其他模块能够随意进行安装，但是应注意一点，就是这些模块一旦安装好后就不能再次进行改动。硬件中的基架拨号需要根据实际情况进行设置。基架中有四个拨码，通常采用16进制，但是应注意0号主基架拨码不是采用16进制，并将其余拨码设置为“off”状态。
3自来水厂自动化控制方案
3.1加药系统控制方案
在自来水厂加药系统中采用单闭环自动控制方案，自来水加药过程是一个反馈控制的过程。自来水加药系统控制方案具体体现为：首先，参考原水特性参数，在中央控制系统中设定一个SCD值；其次，进行自动加药，将加药后混合的水进行搅拌；然后，由SCD对水质进行检测；最后，将检测结果转化为信号形式4-20MA向PLC进行反馈，将反馈结果与预设值相对比，利用PID进行计算并控制变频器频率，以便合理的调整计量泵，从而形成一个整体的循环控制体系，最终实现对自动加药量的合理控制。
3.2加氯系统控制方案与漏氯控制方案
3.2.1加氯系统控制方案
一是前加氯控制方案；以PLC3处理后得到的4-20MA信号为依据对原水进行加氯操作，该信号主要由中央控制器设定的一个前加氯值和原水的瞬时流量共同决定。二是后加氯控制方案；相较于前加氯控制方案，后加氯控制方案与前者不同的是其获取的信号是通过PLC4处理获得，而不是PLC3，PLC4处理获得的信号由实际测量得到余氯值和中央控制器对余氯的设定值所决定。
3.2.2漏氯控制方案
对于漏氯情况的控制，首先是由PCL3对漏氯进行检测，若是经过PCL3检测后所得出的氯气量值超过预先设定值，就会自动做出警示，与此同时还会自动启动漏氯吸收中和设备。
3.3滤池过滤与反冲洗控制方案
首先在滤池中设定一个液位，利用PCL控制滤池液位，为了使恒液位得到保障，利用现场液位变送器对滤池液位进行检测，并将检测结果与预设值相对比，若是现场液位值超出预设液位值，则PCL会自动开大出水阀门，若预设值高于现场液位值，则PCL会自动关小出水阀，以此形成一个持续循环反馈系统，对滤池恒液位起到保障。
3.4恒压供水控制方案
当前，大多数自来水厂主要采用恒压供水控制方案进行供水，利用闭环反馈控制系统来稳定水压，最终使得恒压供水得以实现。恒压供水控制方案与加药控制方案较为相似，先利用PCL预设一个水压值，然后将现场测定水压值与预设的水压值相对比，进而合理调整变频器频率，改变水泵转变，实现调节水压的目的，以此形成一个持续循环调节系统，最终实现恒压供水。自动化运行的水泵在运行过程中往往会遇到各种不同情况，从闭合变频器开关开始，利用PCL对水池水位进行检测，若水池水位与预先设定水位相符，则变频器输出频率会从0Hz向上提升，而后水压能够反馈出变频器输出频率，若是水压不足，则变频器输出频率会持续上升至49Hz，这时就需要使用工频泵。若是用水量变小，水压高于预设值，则输出频率也会降低，出水量会变小，使得出水压保持恒定。但若是出现水压高而输出频率却降低的情况，PCL就会进行计时，当计时到一定时间之后，若水压降低至预设值，则停止计时，继续变频器的正常调速运行；若计时到一定时间之后，水压没有降低至预设值，则PCL会独自运行一台变频泵以此降低出水量，这时应停运工频泵。利用中央控制系中的PC机能够对现场进行实时监控，为了达到这一目的就需要对现场进行相关检测并将检测所得数据输入PC机中。
4结语
总而言之，通过在自来水厂中长期实践自动化控制系统，实践结果表明自动化控制系统非常适用水自来水厂的生产运营，商业潜力非常大，将自动化控制系统应用于自来水厂中，有效提高了自来水厂的生产效率，出水质量，更加稳定，耗能也更低，值得大力推广。
参考文献：
[1]丁宝忠.自动化控制系统在自来水厂中的应用浅析[J].科技资讯,2014,29:48.
[2]徐冰.现代自来水厂自动化控制系统的应用[J].科技展望,2014,11:26.
[关键词] 自来水厂 自动化控制系统 工艺
一、水厂制水工艺流程介绍
各个水厂根据实际情况，其工艺流程千差万别，设备有增有减，但基本的流程相似，如图所示。图中主要分为以下几个工艺过程：（1）取水：通过多台大型离心泵将江、河、地表等处的水抽入净水厂。（2）药剂的制备与投加：按工艺要求制备合适的混凝剂，并投入混凝剂及氯气，达到混凝和消毒的目的。（3）混凝：包括混合与絮凝，即源水投入混凝剂后进行反应，并排出反应后沉淀的污泥。（4）平流沉淀：与混凝剂反应后的水低速流过平流沉淀池，以便悬浮颗粒沉淀，并排出沉淀的污泥。（5）过滤沉淀：水通过颗粒介质（石英砂）以去除其中悬浮杂质使水澄清，并定时反冲洗石英砂。（6）送水：多台大型离心泵将自来水以一定的压力和流量送入供水管网。
二、自来水厂自动化控制系统的设计
1、总体结构
水厂的控制系统可以分为三个层次：管理层、主控层和现场控制层。管理层主要完成水厂调度运行的远程监视、自动化数据查询、频信息查询等功能，一般不直接参与到系统的运行控制。主控层对水厂的生产及各站点进行实时监控，它是系统的信息采集和控制的核心。主要包括数据库服务器、水源监测工作站、水厂检测站、交换机、设备、多串口服务器、UPS、GPS 等。通过采集到各站点的数据信息，进行数据分析，负责水厂运行的监视、视频监控、远方控制、调度指挥以及完成必要的管理功能，并向管理层发送必要的数据和信息。现场控制层主要包括四个部分：水源监控系统:位于水源地深井泵配电间，对深井泵的启停进行实时监控，利用监控装置监控深井水位、水泵流量、水泵电动机、电流、电压等；消毒监控系统：位于水厂的消毒间，对发生器的启停进行实时监控，利用监控 PLC 装置监控药剂投加量、阀门启闭、电流、电压等；供水监控系统：位于水厂控制室，对变频调速器、送水泵进行实时监控，利用监控 PLC装置监控水质参数、水泵流量、管网压力、电气参数等；视频终端：主要包括安装在水源地井群、水厂中控室、水厂泵房及水厂厂区的各种摄像机、配件等。
2、水质检测技术
水处理中的自动检测技术，即水质检测技术是保证供水和排水水质的重要手段，也是指导水处理工艺运行过程的重要依据，随着自动化技术、机械制造技术等方面的发展，出现了越来越多的新型自动化检测仪表。目前使用的水处理自动化仪表包括流量、水位、温度、压力仪表以及水质测量分析仪表，如pH测量仪、流动电流检测仪、漏氯报警仪、余氯分析仪、高低浊度在线检测仪等。在流量测量方面，除了传统的电磁流量计外，还出现了大量非接触式仪表。水位测量仪表是水处理中另一类使用广泛的检测仪表，滤池、清水池、格栅配水井、配矾等处都要用到，主要有差压式、静压式、吹气式、浮子式、静电电容式、以及超声波等类型。检测仪表是实现水厂自动化的基础，在日本等发达国家不仅大面积使用现有成熟仪表外，还不断开发出新的检测仪表并发展相关的检测技术，不断扩大检测范围，提高检测精度。
3、水处理控制技术
随着电子技术、计算机技术以及光电技术等相关学科的发展，近十年来工业自动化在各个方面都发生了深刻的变化，包括自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等底层设备，以及自动回路调节器、自动控制单元、各种大小型装置控制系统乃至综合优化调度系统等。随着水处理技术的不断发展，对于水质指标的控制与水处理效率的要求也在不断提高。新工艺、新设备的广泛应用一方面提高了水处理能力，另一方面也对整个系统的控制、协调提出了更加严格复杂的要求。常规控制手段已经成为水处理行业中的薄弱环节之一，需要在现有工业自动化已经取得的成果基础上研究、设计、投用适合于水处理行业的先进控制系统。由于水处理系统（特别是混凝投药和加氯控制过程）是一个大迟滞、非线性、时变的复杂系统，系统建模困难，很难控制好。因此各种先进的控制算法不断提了出来。虽然各种先进的控制理论和算法不断被提了出来，但是在实际的应用过程中，尤其是中小型水厂自动化控制系统中，经典的控制理论仍有着广泛的应用空间。因此本文在研究水厂自动控制理论方面，侧重于经典控制理论及其应用。
4、变频节能系统
在水处理行业中，普遍存在着用水量变化较大的问题，在不同的季节、不同的时段，用户用水的需求量有很大的差别，存在着明显的用水高峰特征，因此水处理厂供水系统的给水压力需要随用户的用水需求量变化而变化。在低峰时，如果水泵机组按高峰期的用水量运行，虽可通过调节阀门来满足用水需求，但供水能量损耗大，而且还会影响机组的正常运行。因此，根据用水需求自动控制水泵机组运行，且实现节能，是水厂自动化技术的一项重要内容。变频调速是一项有效的节能降耗技术，其节电效率很高，几乎能将因设计冗余和用水量变化而浪费的电能全部节省下来。变频调速控制技术，是指以变频调整原理为基础，在保证供水可靠性的前提下，根据供水系统用水量的变化情况，自动调整水泵工况，使之始终尽可能地在高效区间内运行，以达到降低能耗、提高效率的目的。这一技术是比较科学，可靠性较高的一种调节水泵工况的方式。变频器是一种以变频调速技术为基础通过改变频率来调整电机转速的工业装置。作为一种先进的调速装置，变频器不但调速范围广、可靠性高、操作与维护方便，而且节电效果明显。应用变频器来实现变频节能供水，可以采用恒压变量或变压变量两种方式来实现。恒压变量供水系统通过调整变频器转速（即供水流量）来保证供水压力不变，该系统技术比较成熟，应用广泛。变压变量供水系统则根据用户用水量的变化同时调整变频器转速（即供水流量）和供水压力，很明显该方案节能效果更好。但是由于水头损失等受各种因素影响，难以准确确定，实际应用的很少
三、水厂自动化控制系统的发展趋势
随着计算机网络技术的不断进步，建立一个供水系统的综合自动化系统成为可能。在现代化的大型水厂中，除了采用先进的设备和控制技术对厂区内部进行有效控制和管理外，还要求实现对一个城市或地区整个供水系统的综合自动化管理。网络化、智能化、信息化、管控一体化等概念向自动化领域的渗透，使得自动化系统的体系结构面临一场深刻的变革，这种变革也必将对水工业自动化产生重大影响。随着智能传感器、变送器、测量仪表、调节器、执行器等智能设备，以及如专家系统、模糊控制、自适应控制及神经网络等智能控制技术和现场总线技术在水厂中的应用，水厂自动化将会向智能化方向发展。智能设备、智能控制技术很明显是具有“智能”的。现场总线技术则由于将专用的CPU 置入传统的测控仪表，使它们各自都具有了数字计算和通信能力，亦即“智能化”。控制系统的分散化和网络化则主要表现在现场总线的应用上。借助其计算和通信能力，使Internet延伸到现场设备，利用Web技术实现水厂远程监控、调试、维护和故障诊断等功能，从而建成基于Internet的水厂自动化系统。总之，应用Web技术实现综合自动化功能，是信息时代的要求，也是当前水厂自动化网络发展的主要方向。
参考文献：
[1]龚莉.变频器在水处理行业中的应用.机电信息，2002(16).
【关键词】自动化监控系统；水电厂；应用
序言
随着社会经济的发展，科学技术的进步，水电厂的电气自动化和智能化是水电厂电气发展的重要目标。水电厂中电气化实现自动化和智能化，能够保证水电厂在安全经济的环境下运行，减少工作人员的工作任务，节约生产成本。水电厂的自动化进程对水电厂发展的各个方面都有好处。
一、水电厂电气自动化的基本结构
水电厂电气自动化系统结构主要是按照分层的方法进行多个CPU结构来设计的，每一层都有不同的设备，实现不同的自动化功能【1】。从自动化的整体系统来看，设备主要会分为两层，分别是站控层和单元层，单元层和主机之间由站控层连接，为它们提供必须的交换信息。部件则主要分为运动工作站，主机操作人员工作站，工程师维护，工作站通信站，运行工作站。主机操作员站主要是给下层测控单元提供电气运行必须的数据，保证电气正常运行，还要对电气运行数据进行相应的处理，完成远程控制的工作。工作运动站则主要是连接运动中心和监控中心，实现传送电厂电气系统部分的运行信号跟运动中心的连接。运行工作站，给操作人员提供操作所需要的参数以及帮助操作人员做出正确的操作行为。工程师维护工作是帮助工程师进行各项数据和报表的网络监视和修改维护等，工程师维护站还需要充当培训机构，对相关的工作人员进行专业技能的培训。通信站就是连接电厂中各个子系统的信息。
二、自动化监控系统的具体功能
1.电视安防监控系统
对于水电厂来说，监控系统主要针对的是水电厂各个部门的工作状态，包括机器和工作人员的状态。这些监控不仅是实时监控，还要做好录像的存储工作，方便日后的查询。首先是机器的监控，监控设备要涉及到每一个电气设备，这不仅是对机器整体情况的掌控，更是对水电厂正常运行的保证；对电气设备的监控能够随时掌握电气设备的运行状态，一旦发现不正常的因素，就能立即采取行动，将影响水电厂运行的因素扼杀在摇篮里。另外一个监控重点就是工作人员，对工作人员的监控不是不信任，而是为了提高工作人员的工作效率和质量。整个电视监控系统最好是能够具备远程控制的功能，这样在发生故障的时候，就能够第一时间处理问题，不会因为时间的问题造成更为严重的损失。
2.防盗报警系统
在水电厂重要的区域要设置报警系统，比如说最简单的着火报警功能，防盗报警系统不仅要做好报警工作，还要做好报警事件的记录。对于水电厂来说，正常运行关系着人们的正常生活和工作，一旦发生意外就会造成无法预计的损失，所以防盗报警系统是水电厂自动化监控系统中必不可少的一部分，也具有重要的作用【2】。
3.门禁系统
水电厂操作房的门禁系统一定要做好，操作房是水电厂运行的命脉所在，不能让人随意进出，智能由专业人员进行操作和控制，员工要通过门禁系统的身份识别之后才能进入相关通道进行工作，这样以免不法分子破坏水电厂的操作控制中心，给国民的生活和生产工作带来重大的损失。自动化监控系统通过每一个小的系统体现出来，我们只有将子系统完善好才能呈现出完好的智能化系统，让自动化监控系统给水电厂带来更多的方便和安全，保证水电厂的正常运行【3】。
三、自动化的优越性
自动化监控系统在水电厂中的应用不仅能够时刻监控水电厂的运行，还能帮助水电厂及时地排除故障，保证水电厂整个系统的正常运行.同时在不断发展的过程中，自动化监控系统会朝着智能化的发展方向前进，这样在保证系统正常运行的同时还能够提高水电厂产品的质量。
四、总结
随着科学技术的不断发展，自动化监控系统将会在水电厂中得到广泛的应用【5】。水电厂的运行将会更加的安全通畅，但是这需要一个非常漫长的研究过程，科学技术的不断进步，水电厂本身要求的不断提高，都是对自动化监控系统的一种挑战，但是相信在国内外学者的共同努力下，自动化监控系统一定能够满足日益增长的水电厂工作的需求。目前，自动化系统已经全面的应用于水电系统中，为水电厂做出了不小的贡献【4】。对于中国人口大国，对水电需求量非常的大，自动化的建设必须走在时代的前列，所以中国目前的水电厂要不断的引进先进的自动化系统，同时还要研制出适合自己的水电厂自动化监控系统，只有这样，中国的水电建设才能与世界接轨，中国水电系统的运行才能健康安全【5】。自动化系统必将给中国水电系统的运行带来一个全新的历程。
参考文献
[1]倪用心，陈俊伟，水电厂中自动化监控系统的组成部分[J].上海同济大学出版社，2009（03）
[2]林子菊，江齐中.自动化监控系统的重要作用[J].北京师范大学出版社，2011（12）
在科技不断发展的今天，提高电厂的热工自动化水平已是重要问题，提高电厂的热工自动化系统是研究工作的重点，其中包括了合理配置和采集信号工作。随着热工自动化机组的可靠性提高，电力工作完全可以满足现在的用电需求，在电力不断发展和壮大的现在，必须有效的提高技术能力，与技术的创新性，使电力事业取得更大的进步。
关键词：热工技术电厂热工自动化电厂热工自动化发展
中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：
引言：
近几年来国内的电厂热工自动化设备投入使用率很低，部分电厂的自动设备投入使用情况很差，只有少数的电厂比如：京西电厂自动调节设备投入率在百分之八十以上, 但是大多数电厂自动调节设备的投入率更低。 随着电厂热工自动化的发展动向，和电厂热工自动化技术的影响，很多电厂内都安装了数字化仪表，这样可以达到人机的互交，如何才可以快速的，提高国内电厂热工自动化水平，这就需要电厂工作人员的不断努力，和不断的创新技术。
一、电厂热工自动化的概念内容及电厂热工仪表类型
电厂热工自动化是采用并通过，各种自动化仪表和装置，其中包括计算机系统对电厂的热力、生产过程，进行开环的和闭环的监视、控制，使之安全、经济、高效运行的技术。电厂热工包含温度、铂电阻、热电偶、液位、有电极式、差压式的锅炉水位仪表。一般流量差压式多，还有浮子式、涡街、进风有机翼式或巴式仪表。压力一般就是现场指针和压力变送器，执行器气动电动的都有，制水一般都是plc控制，启动开关阀多，此外汽机还有位移振动等仪表。电厂热工自动化的内容和广泛，包括有主机和辅助设备，公用系统的自动化可分为五个内容：自动检测与显示、自动调节和模拟量控制、顺序控制和开关量控制、自动保护系统、电厂热工自动化综合技术等。
二、电厂热工自动化的发展现状
随着我国电力事业的增长，电厂热工自动化的发展速度也很快。但是科技水平的不断提高，某些发达地区的电厂热工自动化的技术和设备很先进，但是有些偏远的电厂热工自动化设备还不到位，只有统一了技术和设备，才能达到和提高，所有的电厂热工自动化的水平。从现在电厂热工自动化的装置看来，电厂热工自动化控制设备得到了全方面的改进，有的重要机组运用了微型电脑来进行开环和监控，采集数据和处理数据，在配上crt显示系统，提高了对机组的监控水平，保护了热工自动化系统的程控与研制，使用发电机组协调控制系统的工作效率得到提高，这些都会使，国内的电厂热工自动化技术，达到新的高度和新的水平，
三、热工自动化的发展方向
随着电力的需要不断的加大，是电力事业也在不断的增长，电厂热工自动化也在不断的更新设备和更新技术水平。同时在电力事业的发展也受到了影响，改变和完善传统的电厂操作模式，是电厂热工自动化的发展方向。
（1）提高电气控制。采用自动分散控制系统，可以提高锅炉和汽轮机的控制水平，使电、炉、机一体化，使电气控制系统成为一个整体。仪表和控制系统要全数字化，形成开放、双向的通信系统，实现电厂自动化的目标。
（2）加强自动控制系统。加强自动化制系统可以改变传统的操作方式，进一步的提高和解决数学模型对象的控制问题。实现电厂自动设备的一体化，解决和形成一个以管控、调度和决策的自动化系统。电厂应配备管理信息系统，使电网调度实现真正的管控一体化。
（3）使用多屏幕显示技术。使用多屏幕显示是电厂的新措施之一，在多屏幕显示系统中，分为4个模块，每个模块设有很多的检测点，实时的显示监控的数据，而且多屏幕显示器还能节约能源。
（4）自律分布式系统。自律分布式系统是它能够在同一时间，实施自律的可协调、可控系统，也是电厂自动化的重要控制系统，自律分布式系统可在整个电厂任何一个，系统发生故障时保证发电机组的正常运行。
（5）仪表控制过程。随着电厂自动化的普及和应用，大多数电厂都采用了水平较高的过程控制仪表，对电厂排放的物质进行检测，和分析的仪表越来越多。分析仪表，在电厂热工自动化的实际生产中，起到了重要的作用。应当加大对分析仪表的使用和维护工作，使其发挥做大的工作能力。
（6）电厂支援系统。由于电厂的机组容量大，监控和操作的项目多，给电厂的工作人员带来了大量的工作量。现在可以解决这些问题，现在电厂配备了先进的（汽机自启停控制系统），缓解了电厂工作人员大量复杂的操作方法，这项技术采用了计算机和数字化的先进装置，是国内外电厂安全运行的重要系统之一。
（7）随着计算机的普及，电厂自动化也在运用这项技术，利用计算机的监控系统，可以采集数据和监控电厂内设备的运行情况，减少人员的工作量。加大力度学习计算机技术，将计算机与现代控制理论结合起来，实现电厂热工监控的全面化发展。将人、机、物组成一个互动的整体，以提高电厂热工自动化水平为目标。
四、加强电厂热工自动化的维护
在传统的电厂发电中，会所采用报警和联锁跳机的方式，对电厂设备进行控制和保护。而引进的先进电气自动化技术，完全可以通过，计算机控制、保护技术实现，对电厂的电气自动化系统运营检测，和系统故障检测和诊断等。从而减少电厂自动化设备系统的隐患，并且可以改良控制和保护功能。主动控制、保护系统故障的范围，还可以对电气自动化进行自主的控制防患于未然。保证电气自动化系统能够，保持安全自主的运行状态。加大对电厂热工自动化的日常维护，做好全面的调试工作，尤其的硬件设备可以保障，电厂热工自动化系统的稳定性。只有在，电厂热工自动化设备通过校验合格之后，才能投入到正常的生产运行当中。
五、电厂热工自动化在工作中的意义
传统的发电厂DCS系统，主要是对机、炉的简单控制，导致电气系统的，操作人员只关注测量的参数，无法在DCS系统中得到有效的反映。这也反映了操作人员，没有办法实现轻松快捷、简便的系统操作不利于发电厂，对发生事故时及时的分析和解决。只有提高发电厂的电气系统自动化水平，将传统的电气系统控制，演变成一对一的采集，采集的电气信号形式与智能设备结合，建立发电厂的电气系统，通信的网络充分的利用，其中的联网信息多样化，对全整个电气系统深层次的数据挖掘采集工作，实现发电厂的电气系统的自动化运行。提高整个电厂电气自动化的水平，这对发电厂有着深远的意义。
结语：
对电厂的可持续性的发展，必须是提高电厂热工自动化的水平，电厂热工自动化是新的科技和新的技术。在当前的形式下，如何使电厂电气综合自动化技术有更好的发展空间，是确保电厂正常工作和运行的关键。对数据的采集和处理用计算机来完成，不会再采取过去传统复杂的方式，这些措施的实施都将会在电厂热工自动化技术，推向一个新的高度，目前国内的电厂热工自动化系统的工作效率是，降低电厂的成本和造价，有效的提高电厂的市场竞争能力，必定要对电厂热工自动化的水平进行改善和创新，提升了电厂热工自动化的水平，是提高生产的效率，和减少操作人员的工作时间，为电力行业的运行带来了切实的效益和方便。
参考文献：
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