ما نوع نظام التحكم المستخدم في محطات معالجة المياه؟ ما هو الدور الذي تلعبه؟
تلعب محطات معالجة المياه دورًا رئيسيًا في ضمان سلامة إمدادات المياه والامتثال لجودة المياه. في عملية معالجة المياه، يعد تطبيق أنظمة التحكم أمرًا بالغ الأهمية.
ستلقي هذه المقالة نظرة عميقة على الأنواع المختلفة لأنظمة التحكم المستخدمة فيهامحطات معالجة المياهوالدور الذي تلعبه في عملية معالجة المياه.
كم عدد أنواع أنظمة التحكم في محطات معالجة المياه الموجودة؟
تشمل أنظمة التحكم المستخدمة في محطات معالجة المياه بشكل رئيسي: وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (بلك)، نظام التحكم الموزع (DCS)، نظام التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (سكادا)، واجهة الإنسان والآلة (واجهة المستخدم البشرية) وهذه الأنواع.
1. وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (بلك)
بلك هو كمبيوتر رقمي مصمم خصيصًا للبيئات الصناعية ويستخدم على نطاق واسع في أنظمة التحكم الآلية. تستخدم محطات معالجة المياه الشركات المحدودة العامة لتحقيق التحكم الآلي في المعدات والعمليات. تتمتع أنظمة بلك بموثوقية واستقرار وقابلية برمجة عالية، ويمكنها الاستجابة بمرونة لمتطلبات العمليات المختلفة.
2. نظام التحكم الموزع (DCS)
DCS هو نظام كمبيوتر يستخدم للتحكم في العمليات الصناعية ويحقق التحكم المنسق في المصنع بأكمله من خلال وحدات التحكم الموزعة. غالبًا ما يتم استخدام DCS في محطات معالجة المياه للتحكم في تدفقات العمليات المعقدة، ويمكنه تحقيق الإدارة المتكاملة لمختلف الأنظمة الفرعية لتحسين كفاءة وموثوقية النظام العام.
3. نظام التحكم الإشرافي والحصول على البيانات (سكادا)
يتم استخدام نظام سكادا للمراقبة في الوقت الحقيقي والحصول على البيانات، ويمكنه مراقبة وتسجيل المعلمات المختلفة في عملية معالجة المياه. من خلال نظام سكادا، يمكن للمشغلين مراقبة تشغيل محطة معالجة المياه والتحكم فيها عن بعد، واكتشاف المشكلات وحلها على الفور.
4. واجهة الإنسان والآلة (واجهة المستخدم البشرية)
واجهة المستخدم البشرية هي واجهة مستخدم للتفاعل بين الإنسان والحاسوب. يعرض نظام واجهة المستخدم البشرية في محطة معالجة المياه تدفق العملية وحالة المعدات ومعلمات التشغيل من خلال واجهة رسومية، ويمكن للمشغلين التشغيل والمراقبة من خلال نظام واجهة المستخدم البشرية.
ما هو الدور الذي يلعبه نظام التحكم في محطة معالجة المياه؟
يلعب نظام التحكم دوراً حيوياً في محطة معالجة المياه، خاصة في الجوانب التالية:التحكم الآلي والتشغيل الأمثل، والمراقبة في الوقت الحقيقي وتشخيص الأخطاء، وتحسين جودة المياه وسلامتها، وتوفير الطاقة وخفض الاستهلاك، والتحكم في التكلفة.
1. التحكم الآلي والتشغيل الأمثل
حديثمحطات معالجة المياهاستخدام أنظمة التحكم الآلية لتحقيق التحكم الآلي في كل رابط عملية، بما في ذلك المعالجة المسبقة للمياه الخام، والتخثر، والترسيب، والترشيح، والتطهير، وما إلى ذلك. من خلال أنظمة بلك وDCS، يمكن أتمتة كل رابط في عملية معالجة المياه، وتحسين معلمات التشغيل، و تحسين كفاءة المعالجة وجودة المياه.
على سبيل المثال، في التحكم في عملية التخثر، يمكن لنظام التحكم ضبط الجرعة وسرعة التحريك تلقائيًا وفقًا لمعايير جودة الماء للمياه الخام لضمان وصول تأثير التخثر إلى أفضل حالة. أثناء عملية الترشيح، يمكن لنظام التحكم إجراء عمليات الغسيل العكسي تلقائيًا وفقًا لحالة تشغيل خزان الفلتر لضمان نظافة مادة الفلتر وتأثير الترشيح.
2. المراقبة في الوقت الحقيقي وتشخيص الأخطاء
يمكن لنظام سكادا مراقبة المعلمات المختلفة في عملية معالجة المياه في الوقت الفعلي، بما في ذلك معلمات جودة المياه (مثل التعكر، وقيمة الرقم الهيدروجيني، والأكسجين المذاب، وما إلى ذلك) وحالة تشغيل المعدات (مثل تدفق المضخة، والضغط، والتيار، وما إلى ذلك). ). من خلال نظام سكادا، يمكن للمشغلين مراقبة تشغيل محطة معالجة المياه في الوقت الفعلي واكتشاف المشكلات وحلها في الوقت المناسب.
على سبيل المثال، إذا انخفض معدل تدفق المضخة فجأة، يمكن لنظام سكادا إصدار إنذار في الوقت المناسب لمطالبة المشغل بالتحقق من حالة تشغيل المضخة لتجنب انقطاع معالجة المياه الناتج عن عطل المعدات. وفي الوقت نفسه، يمكن لنظام سكادا أيضًا تسجيل بيانات التشغيل وتخزينها لتسهيل تشخيص الأخطاء واتخاذ قرارات الصيانة.
3. تحسين جودة المياه وسلامتها
يمكن لنظام التحكم التحكم بدقة في معلمات العملية المختلفة في محطة معالجة المياه لضمان أن جودة المياه السائلة تتوافق مع المعايير. من خلال التحكم الآلي والمراقبة في الوقت الحقيقي، يمكن تعديل معلمات العملية في الوقت المناسب لتجنب تقلبات جودة المياه وحوادث التلوث.
على سبيل المثال، أثناء عملية التطهير، يمكن لنظام التحكم ضبط جرعة المطهر تلقائيًا وفقًا لمعايير جودة المياه للمياه المتدفقة لضمان بقاء تركيز الكلور المتبقي في المياه المتدفقة ضمن نطاق آمن لتجنب التلوث الثانوي. وفي الوقت نفسه، من خلال وظيفة المراقبة عن بعد لنظام سكادا، يمكن تحقيق الإدارة المركزية والتحكم في محطة معالجة المياه، مما يحسن سلامة وموثوقية معالجة المياه.
4. توفير الطاقة والتحكم في التكاليف
يمكن لتطبيق نظام التحكم تحسين استهلاك الطاقة والموارد في عملية معالجة المياه وتقليل تكاليف التشغيل. من خلال التحكم الآلي والتشغيل الأمثل، يمكن تقليل هدر الطاقة والكواشف ويمكن تحسين كفاءة استخدام الموارد.
على سبيل المثال، من خلال تحسين معلمات التشغيل للمضخة، يمكن تقليل استهلاك الطاقة؛ ومن خلال التحكم الدقيق في الجرعة، يمكن تقليل هدر العامل. بالإضافة إلى ذلك، من خلال مراقبة وتحليل البيانات لنظام سكادا، يمكن اكتشاف وحل مشاكل الاستهلاك العالي للطاقة والمواد الاستهلاكية العالية، ويمكن تحقيق توفير الطاقة والتحكم في التكلفة.
تحليل الحالة الفعلية
من أجل فهم أفضل لتطبيق أنظمة التحكم في محطات معالجة المياه، دعونا نلقي نظرة على العديد من الحالات الفعلية.
الحالة 1: تطبيق أنظمة بلك وDCS في محطة مياه بمدينة معينة
تستخدم محطة المياه في مدينة معينة أنظمة بلك وDCS لتحقيق التحكم الآلي والإدارة المتكاملة لعملية معالجة المياه. من خلال نظام بلك، يتم تحقيق التحكم الآلي والتشغيل الأمثل للوصلات المختلفة مثل غرفة ضخ المياه الخام، وترسيب التخثر، وخزان تصفية الرمل، والتطهير. يقوم نظام DCS بدمج وتنسيق التحكم في محطة معالجة المياه بأكملها، مما يحسن استقرار وموثوقية النظام.
من خلال تطبيق أنظمة بلك وDCS، تم تحسين قدرة المعالجة وجودة المياه لمحطة المياه بشكل كبير، وأصبحت جودة المياه السائلة ثابتة إلى المستوى القياسي. في الوقت نفسه، من خلال التحكم الآلي والتشغيل الأمثل، تم تقليل استهلاك الطاقة والعامل بشكل كبير، كما تم تقليل تكاليف التشغيل بشكل كبير.
الحالة 2: تطبيق نظام سكادا في محطة معالجة مياه الصرف الصناعي
انمحطة معالجة مياه الصرف الصناعييستخدم نظام سكادا لرصد وجمع البيانات الخاصة بعملية معالجة مياه الصرف الصحي في الوقت الحقيقي. من خلال نظام سكادا، يمكن للمشغلين مراقبة المعلمات المختلفة في عملية معالجة مياه الصرف الصحي في الوقت الحقيقي، بما في ذلك قيمة الرقم الهيدروجيني، وتركيز سمك القد، وحالة تشغيل معدات المعالجة، وما إلى ذلك.
يؤدي تطبيق نظام سكادا إلى تحسين الشفافية وإمكانية التحكم في عملية معالجة مياه الصرف الصحي، ويمكن للمشغلين العثور على المشكلات وحلها في الوقت المناسب لتجنب حوادث التلوث البيئي. في الوقت نفسه، من خلال تسجيل البيانات وتحليلها، يمكن لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي تحسين معلمات العملية، وتقليل تكاليف التشغيل، وتحسين كفاءة وتأثير معالجة مياه الصرف الصحي.
خاتمة
تستخدم محطات معالجة المياه أنواعًا مختلفة من أنظمة التحكم، بما في ذلك بلك وDCS وSCADA وHMI. يلعب نظام التحكم دورًا مهمًا في محطات معالجة المياه في التحكم الآلي، والمراقبة في الوقت الفعلي، وتحسين جودة المياه وسلامتها، وتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك، والتحكم في التكلفة.
من خلال تطبيق نظام التحكم، يمكن لمحطات معالجة المياه تحسين كفاءة المعالجة وجودة المياه، وتقليل تكاليف التشغيل، وضمان سلامة إمدادات المياه وحماية البيئة.